血清和尿液Hugl- 2基因甲基化检测对肾细胞癌的诊断价值

2022-07-06李朝辉程任权李瑶王鑫淼杨小丽

东南大学学报（医学版） 2022年3期

关键词：极性甲基化尿液

李朝辉，程任权，李瑶，王鑫淼，杨小丽

(临汾市中心医院 1.检验科,2.肿瘤科,山西临汾 041000)

1 资料与方法

1.1 生物信息学分析

1.2 一般资料

本研究所使用的肿瘤组织、肾实质、血清和尿液样本，均来自2018年5月至2021年3月在本院泌尿外科接受根治性肾切除术的148例RCC患者(RCC组)，术前未接受任何抗肿瘤治疗。确诊时患者的中位年龄为64岁(21～84岁)。同时，从参加预防性医学检查的非癌人群中提取150例(非癌对照组人群)血清样本和尿液样本，非癌对照组人群中位年龄65岁(18～85岁)，没有任何患有恶性肿瘤的临床证据和高危因素(鼻咽癌病史、吸烟、饮酒、经常食用腌制或盐渍食品)，且无任何毒化学品职业暴露风险。两组年龄、性别构成比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。冷冻生物样本,-80 ℃下储存直到处理完毕。所有参与者均获得书面知情同意，且本研究亦获得本院伦理委员会批准。

1.3 研究方法

1.3.1 血液和尿液采集入组次日上午(8:00～10:00)从每个受试者处抽取静脉血10 ml,并收集大约13 ml的现场尿液，置于冰箱中直至离心。取上清液在-80 ℃保存。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 生物信息学数据分析

A. TCGA样本RCC组织和正常组织中Hug 2 mRNA表达；B. CPRAC样本RCC组织和正常组织中Hug 2蛋白表达；C. Hug 2 mRNA表达与肿瘤组织学分级的关系；D. Hug 2 mRNA表达与患者总生存预后的关系；E. TCGA样本RCC组织Hug 2基因甲基化水平(淡色字体表示CpG岛)；F. 基于LinkedOmics工具，RCC组织Hug 2基因甲基化水平与TNM病理学分期的关系；G. RCC组织Hug 2基因甲基化水平与T分期的关系；H. RCC组织Hug 2基因甲基化水平与患者总生存预后的关系图1 基于生物信息学工具分析Hugl- 2 mRNA在RCC组织中的表达和甲基化情况

2.2 RCC组织中Hug 2基因甲基化水平

经甲基化特异性PCR法检测，RCC组织标本中Hugl- 2基因甲基化水平高于相配对的癌旁非癌肾实质组织样本[0.342(0.128，0.803)vs.0.032(0.007，0.102)，Z=-12.090，P<0.001，图2A]。此外，RCC组患者血清样本[0.078(0.033，0.186)vs.0.019(0.010，0.064)，Z=-6.881，P<0.001]和尿液样本[0.123(0.078，0.218)vs.0.023(0.014，0.059)，Z=-8.752，P<0.001]中Hugl- 2基因甲基化水平亦高于非癌对照组人群。经Spearman相关系数分析，RCC组患者血清样本和尿液样本中Hugl- 2基因甲基化水平均与肿瘤组织样本中Hugl- 2基因甲基化水平呈正相关(rs值分别为0.352、0.486，均P<0.001，图2B和图2C)。

A. RCC组织和相配对的癌旁非癌肾实质组织样本Hugl- 2基因甲基化水平；B. 肿瘤组织与血清样本中Hugl- 2基因甲基化水平的关系；C. 肿瘤组织与尿液样本中Hugl- 2基因甲基化水平的关系图2 Spearman相关系数分析

2.3 RCC组织、血清和尿液样本中Hug 2基因甲基化水平与患者临床病理特征的关系

表1 RCC组织、血清和尿液样本中Hugl- 2基因甲基化水平与患者临床病理特征的关系

2.4 血清和尿液Hug 2基因甲基化水平对RCC的诊断价值

经ROC曲线分析发现，检测血清和尿液样本中Hugl- 2基因甲基化水平诊断RCC的AUC分别为0.818(95%CI：0.770～0.867)和0.958(95%CI：0.935～0.980)，且尿液样本的AUC大于血清样本(Z=-0.498，P<0.001，图3)。

图3 血清和尿液Hugl- 2基因甲基化诊断RCC的ROC曲线

3 讨论

临床上RCC早期诊断率较低，通常只是在对非特异性症状或其他腹部疾病进行影像学检查时才被诊断出来，因此迫切需要更有效的早期诊断技术[2]。DNA甲基化是哺乳动物表观遗传修饰中研究最为广泛的一种，它可以通过抑制肿瘤的抑制基因的表达而促进肾脏肿瘤的发生。作为稳定的、可以定量检测的DNA标志物，肿瘤组织中DNA甲基化是一种潜在的早期检测、预测治疗反应及预后的生物标志物。在本研究中我们基于TCGA数据库发现Hugl- 2基因启动子上的CpG基因位点是影响其在RCC中表达的可能调节因子。此外，Hugl- 2 mRNA表达与蛋白表达水平呈正相关性。为了证实该推断的可靠性，我们收集了近3年在我院泌尿外科接受根治性肾切除术的RCC患者的组织标本，证实RCC肿瘤组织、血清和尿液样本中Hugl- 2基因甲基化水平普遍升高，且Hugl- 2基因甲基化与RCC患者临床病理分期有关。结果表明RCC中Hugl- 2蛋白表达下调可能是由异常的启动子甲基化引起的。尽管在RCC中Hugl- 2表达下调的机制是潜在的，本研究结果表明Hugl- 2基因甲基化水平可能是这种癌症的特异性生物标志物。

细胞极性是细胞的不对称性分裂、细胞的迁移、细胞的免疫、神经信号的传导等生理过程的重要基础[8]。细胞极性的建立和维持对于胚胎和个体发育的过程是必需的，在病理条件下丢失细胞极性会严重影响机体发挥正常功能而形成肿瘤并且发生转移。Lgl编码一种保守的肿瘤抑制因子，在细胞极性、不对称分裂和增殖控制中具有已确立的作用。Lgl功能的丧失会导致极化上皮组织的破坏，并影响调节细胞生长的信号通路，而这些信号通路与人类癌症有关[5]。Calleja等[9]研究发现,在果蝇的三龄幼虫阶段Lgl的缺失会导致侵入性神经和上皮肿瘤的发生。另外，在神经干细胞中Lgl被证明与非典型蛋白激酶C(aPKC)/PAR极性复合物相互作用并拮抗，以控制尖基极性和细胞增殖[10]。