Preview

Успехи молекулярной онкологии

Расширенный поиск

Идентификация нового сайта метилирования в промоторном районе гена Sept9 для диагностики гепатоцеллюлярной карциномы

https://doi.org/10.17650/2313-805X-2019-6-4-26-37

Полный текст:

Аннотация

Введение. Ежегодно во всем мире от гепатоцеллюлярной карциномы (ГЦК) умирают более 600 тыс. человек. Заболевание часто выявляется на поздних стадиях и во многих случаях является некурабельным. Ранняя диагностика и мониторинг развития рецидивов ГЦК продолжают оставаться существенной проблемой клинической онкологии. Это определяет актуальность поиска высокочувствительных и специфичных биомаркеров для неинвазивной диагностики ГЦК.

Цель исследования – идентификация гиперметилированного при ГЦК локуса в промоторном районе гена септин 9 (Sept9) на основании анализа общедоступных данных метиломных исследований; экспериментальная валидация метилирования на пилотной панели парных клинических образцов пациентов с ГЦК, а также образцов ткани пациентов с доброкачественными опухолями печени и лимфоцитов здоровых доноров.

Материалы и методы. Для анализа метиломных данных были использованы выборки ГЦК TCGA, гепатоцеллюлярной аденомы из депозитария GEO (Gene Expression Omnibus), а также клеток периферической крови и тканей здоровых доноров Methbank. Экспериментальную валидацию уровней метилирования идентифицированного сайта проводили на пилотной выборке клинических образцов с использованием метода бисульфитного пиросеквенирования на приборе PyroMark Q24.

Результаты. На основании анализа метиломных данных нами был выбран сайт cg20275528, который характеризуется высоким уровнем метилирования в тканях ГЦК и минимальными уровнями метилирования в клетках неопухолевой ткани печени, гепатоцеллюлярной аденомы и периферической крови здоровых доноров. Экспериментальная проверка на пилотной выборке клинических образцов показала, что уровень метилирования маркерного сайта в ГЦК (медиана 42 %) значительно выше, чем в неопухолевых тканях печени (медиана 3 %) и доброкачественных новообразованиях (медиана 1,5 %) и превышает пороговое значение в ГЦК по сравнению с парными образцами прилежащей неопухолевой ткани печени в 20 (66,6 %) из 30 исследованных случаев. Показана принципиальная возможность детекции метилирования cg20275528 в циркулирующей ДНК плазмы больных ГЦК.

Заключение. Полученные результаты позволяют предположить, что разработанный и апробированный в этой работе подход к поиску и экспериментальной верификации диагностически значимых маркеров может быть использован для выявления новых дифференциально метилированных сайтов и разработки новых подходов к неинвазивной диагностике ГЦК.

Об авторах

Н. Л. Лазаревич
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России; ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова»
Россия

Наталия Леонидовна Лазаревич

Биологический факультет ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова»

115478 Москва, Каширское шоссе, 24, 

119991 Москва, Ленинские горы, 1, стр. 12



П. М. Абрамов
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России
Россия

115478 Москва, Каширское шоссе, 24



М. Д. Федорова
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России
Россия

115478 Москва, Каширское шоссе, 24



И. Ф. Кустова
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России
Россия

115478 Москва, Каширское шоссе, 24



Д. А. Шавочкина
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России
Россия

115478 Москва, Каширское шоссе, 24



А. Н. Катаргин
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России
Россия

115478 Москва, Каширское шоссе, 24



Н. П. Киселева
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России
Россия

115478 Москва, Каширское шоссе, 24



Н. А. Дьякова
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России
Россия

115478 Москва, Каширское шоссе, 24



И. В. Ботезату
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России
Россия

115478 Москва, Каширское шоссе, 24



В. Н. Кондратова
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России
Россия

115478 Москва, Каширское шоссе, 24



Н. Е. Кудашкин
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России
Россия

115478 Москва, Каширское шоссе, 24



Ю. И. Патютко
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России
Россия

115478 Москва, Каширское шоссе, 24



А. В. Лихтенштейн
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России
Россия

115478 Москва, Каширское шоссе, 24



С. В. Винокурова
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России
Россия

115478 Москва, Каширское шоссе, 24



Список литературы

1. Bray F., Ferlay J., Soerjomataram I. et al. Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortal ity worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin 2018. DOI: 10.3322/caac.21492.

2. Llovet J.M., Zucman-Rossi J., Pikarsky E. et al. Hepatocellular carcinoma. Nat Rev Dis Primers 2016;2:16018. DOI: 10.1038/nrdp.2016.18.

3. Kulik L., El-Serag H.B. Epidemiology and management of hepatocellular carcinoma. Gastroenterology 2019;156(2):477–91.e1. DOI: 10.1053/j.gastro.2018.08.065.

4. Abelev G.I., Eraiser T.L. Cellular aspects of alpha-fetoprotein reexpression in tumors. Semin Cancer Biol 1999;9(2):95–107.

5. Rich N., Singal A.G. Hepatocellular carcinoma tumour markers: current role and expectations. Best Pract Res Clin Gastroenterol 2014;28(5):843–53. DOI: 10.1016/j.bpg.2014.07.018.

6. Gai W., Sun K. Epigenetic Biomarkers in Cell-Free DNA and Applications in Liq uid Biopsy. Genes (Basel) 2019;10(1). DOI: 10.3390/genes10010032.

7. Кустова И.Ф., Макарова А.С., Лазаревич Н.Л. Потенциал использования биомаркеров метилирования для диагностики и прогноза гепатоцеллюлярной карциномы методом жидкостной биопсии. Успехи молекулярной онкологии 2018;5(4):8–19. DOI: 10.17650/2313-805X-2018.

8. De Vos T., Tetzner R., Model F. et al. Circulating methylated SEPT9 DNA in plasma is a biomarker for colorectal cancer. Clin Chem 2009;55(7):1337–46. DOI: 10.1373/clinchem.2008.115808.

9. Wasserkort R., Kalmar A., Valcz G. et al. Aberrant septin 9 DNA methylation in colorectal cancer is restricted to a single CpG island. BMC Cancer 2013;13:398. DOI: 10.1186/1471-2407-13-398.

10. Epigenomics, 2016. Epi proColon®. Available at: https://www.accessdata.fda.gov/cdrh_docs/pdf13/P130001C.pdf. Accessed date: 1 October 2019.

11. Shen N., Wang T., Li D. et al. Hyper methylation of the Sept9 gene suggests significantly poor prognosis in cancer patients: a systematic review and metaanalysis. Front Genet 2019;10:887. DOI: 10.3389/fgene.2019.00887.

12. Villanueva A., Portela A., Sayols S. et al. DNA methylation-based prognosis and epidrivers in hepatocellular carcinoma. Hepatology 2015;61(6):1945–56. DOI: 10.1002/hep.27732.

13. Oussalah A., Rischer S., Bensenane M. et al. Plasma mSEPT9: a novel circulating cell-free DNA-based epigenetic biomarker to diagnose hepatocellular carcinoma. EBioMedicine 2018;30:138–47. DOI: 10.1016/j.ebiom.2018.03.029.

14. Li J., Zhou X., Liu X. Detection of colorectal cancer in circulating cell-free DNA by methylated CpG tandem amplification and sequencing. Clin Chem 2019;65(7):916–26. DOI: 10.1373/clinchem.2019.301804.

15. Cancer Genome Atlas Research Network. Comprehensive and Integrative Genomic Characterization of Hepatocellular Carcinoma. Cell 2017;169(7):1327–41.e23. DOI: 10.1016/j.cell.2017.05.046.

16. Li L.C., Dahiya R. MethPrimer: designing primers for methylation PCRs. Bio informatics 2002;18(11):1427–31. DOI: 10.1093/bioinformatics/18.11.1427.

17. Illumina, 2011. Available at: https://support.illumina.com/array/array_kits/infinium_humanmethylation450_beadchip_kit/downloads.html. Accessed date: 1 October 2019.

18. Xiong Y., Wei Y., Gu Y. et al. DiseaseMeth version 2.0: a major expansion and update of the human disease methylation database. Nucleic Acids Res 2017;45(D1):D888–95. DOI: 10.1093/nar/gkw1123.

19. Li R., Liang F., Li M. et al. MethBank 3.0: a database of DNA methylomes across a variety of species. Nucleic Acids Res 2018;46(D1):D288–95. DOI: 10.1093/nar/gkx1139.

20. Состояние онкологической помощи населению России в 2017 году. Под ред. А.Д. Каприна, В.В. Старинского, Г.В. Петровой. М.: МНИОИ им. П.А. Герцена – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, 2018. 236 с.

21. Wittwer C.T., Herrmann M.G., Moss A.A., Rasmussen R.P. Continuous fluorescence monitoring of rapid cycle DNA amplification. Biotechniques 1997;22(1):130–1. DOI: 10.2144/97221bi01.

22. Malentacchi F., Forni G., Vinci S., Orlando C. Quantitative evaluation of DNA methylation by optimization of a differentialhigh resolution melt analysis protocol. Nucleic Acids Res 2009;37(12):e86. DOI: 10.1093/nar/gkp383.

23. Bergheim J., Semaan A., Gevensleben H. et al. Potential of quantitative SEPT9 and SHOX2 methylation in plasmatic circulating cell-free DNA as auxiliary staging parameter in colorectal cancer: a prospective observational cohort study. Br J Cancer 2018;118(9):1217–28. DOI: 10.1038/s41416-018-0035-8.

24. Song L., Yu H., Jia J., Li Y. A systematic review of the performance of the SEPT9 gene methylation assay in colorectal cancer screening, monitoring, diagnosis and prognosis. Cancer Biomark 2017;18(4):425–32. DOI: 10.3233/CBM-160321.


Для цитирования:


Лазаревич Н.Л., Абрамов П.М., Федорова М.Д., Кустова И.Ф., Шавочкина Д.А., Катаргин А.Н., Киселева Н.П., Дьякова Н.А., Ботезату И.В., Кондратова В.Н., Кудашкин Н.Е., Патютко Ю.И., Лихтенштейн А.В., Винокурова С.В. Идентификация нового сайта метилирования в промоторном районе гена Sept9 для диагностики гепатоцеллюлярной карциномы. Успехи молекулярной онкологии. 2019;6(4):26-37. https://doi.org/10.17650/2313-805X-2019-6-4-26-37

For citation:


Lazarevich N.L., Abramov P.M., Fedorova M.D., Kustova I.F., Shavochkina D.A., Katargin A.N., Kisseljova N.P., Dyakova N.A., Botezatu I.V., Kondratova V.N., Kudashkin N.E., Patyutko Y.I., Lichtenstein A.V., Vinokurova S.V. Identification of a new methylation site in the Sept9 promoter region for the diagnosis of hepatocellular carcinoma. Advances in Molecular Oncology. 2019;6(4):26-37. (In Russ.) https://doi.org/10.17650/2313-805X-2019-6-4-26-37

Просмотров: 89


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2313-805X (Print)
ISSN 2413-3787 (Online)