DNA甲基化后可能导致染色体的结构发生改变，有可能通过关闭抑癌基因，从而导致肿瘤发生。近年来的大量研究表明，DNA异常甲基化与肿瘤的发生、发展、细胞癌变有着密切的联系。DNA甲基化水平（即甲基化谱）和特定基因甲基化程度改变可作为肿瘤诊断指标。
那么DNA甲基化在不同癌症发生发展机制是什么呢？
肿瘤早筛早诊
01 膀胱癌
作者巧妙运用了中山纪念医院(SYSMH)、癌症基因组图谱(TCGA)和基因表达总表(GEO)的研究数据，以及MassARRAY检测技术，确定了膀胱癌特异性甲基化标记物，并针对其开发出的utMeMA监测方法进行了鉴定，从而证实了对肿瘤患者尿液DNA甲基化进行检测可以诊断出早期、微小以及残留的肿瘤这一结果，与传统尿脱落细胞学检测和FISH检测相比是一种快速、高通量、无创、有前景的方法。为识别特定的分子标志物，使癌症在高危人群中早期发现、癌症复发预防的相关研究做出了贡献，尤其对于关注后基因组时代医学发展，特别是精准医学的研究者，该项研究具有重要借鉴意义。
图示：DNA甲基化标记物来区分膀胱癌组织和正常组织
详细解读：尿液DNA甲基化检测有助于膀胱癌早期和复发监测｜早期筛查专题
02 大肠癌
在这篇综述中作者调研了2020年1月之前发表的绝大多数相关研究，使用Meta分析对筛选出的文章进行分析比较，系统地回顾了粪便中DNA甲基化标志物用于大肠癌风险分级、分期鉴定以及早期预测的研究成果。文章指出，一些有前景的候选标志物还需要在大规模纵向筛查人群中得到验证，并进行表观基因组分析。这些研究为在粪便中识别特定阶段的DNA甲基化生物标志物，使癌症在高危人群中早期发现做出了贡献、使利用不同的精确药物治疗大肠癌成为了可能。对于精准医学的研究者来说，这篇综述具有重要的借鉴意义。
图示：方法
详细解读：粪便DNA甲基化标志物在大肠癌分期及其先兆诊断中的应用｜早期筛查
03 小儿髓母细胞瘤
本文是液体活检DNA甲基化标志物发现的典型研究案例。儿童脑恶性肿瘤如髓母细胞瘤(MB)致癌基因突变频率较低，但DNA甲基化改变明显，根据MB的这一特点作者使用了WGBS和CMS-IP-seq技术分别进行甲基化与羟甲基化监测，并将实验结果与大型公共数据库（Illumina Human Methylation 450K芯片数据、已发表的儿童MB患者WGBS数据）相结合，针对MB肿瘤脑脊液(CSF)中的ctDNA差异甲基化CpG位点进行了鉴定，确定了可靠的MB DNA甲基化信号，从而证实了一些特定的表观遗传标记可以用来监测MB肿瘤的发生与复发、确定MB肿瘤亚型以及评估治疗效果这一系列结论，为帮助改善MB患者临床治疗以及药物靶点选择的相关研究做出了贡献。
图示：用于癌症诊断的脑脊液ctDNA中的MB DNA甲基化特征
详细解读：应用脑脊液游离DNA全基因组甲基化测序筛选小儿髓母细胞瘤早期诊断与预后监测的可靠生物标志物｜液体活检专题
04 胰腺癌
作为消化道常见恶性肿瘤之一，胰腺癌在肿瘤领域素有“癌症之王”的称号，据柳叶刀杂志记载，胰腺癌大多一经发现即为中晚期，确诊后的五年生存率约10%，是预后最差的恶性肿瘤之一。因此，迫切需要找到可靠的预测和诊断生物标记物，以用于胰腺癌的早期检测，做到早诊早治，进而延长患者生存期。
近年来，血浆中无细胞循环DNA（cfDNA）甲基化的检测已引起非侵入性和早期癌症诊断的全球关注。本文通过甲基化DNA免疫沉淀结合高通量测序（MeDIP-seq）对胰腺导管腺癌（PDAC）患者进行了全基因组cfDNA甲基化分析研究，最终确定了一组八种差异甲基化标记物，这些标记物可能可用于胰腺癌的非侵入性诊断。
图示：PDAC患者和健康人之间存在表观遗传学差异
详细解读：新发现！全基因组cfDNA甲基化分析或可用于胰腺癌早期诊断应用
肿瘤预后监测
05 肝癌
本研究作者从筛选候选表观遗传信息传递因子、评估肝硬化组织中甲基化改变的预后潜力这两个角度出发，对248名患者的390个组织样本进行了全面的全基因组DNA甲基化分析，涵盖了从正常肝组织、肝硬化、异常增生结节、初期肝癌和进展期肝癌的整个肝癌发生过程。进而，将DNA甲基化结果与基因表达数据整合发现，DNA甲基化可以准确区分肝癌发生过程中不同的组织学阶段，从而筛选出四个新的候选基因，它们是癌前病变向早期肝癌转变过程中的候选表观遗传学信息传递因子。本研究是通过全基因组甲基化分析筛选获得新型肿瘤预后标志物的典型研究案例。
图示：正常肝脏、肝硬化组织、异常增生结节和肝癌（HCC）之间的甲基化差异
详细解读：关于肝癌发生过程中DNA甲基化改变的研究｜预后监测
06 多发性骨髓瘤
在实体瘤的治疗中微小残留病（Minimal Residual Disease, MRD）是指恶性肿瘤经过治疗后体内残留的微量肿瘤细胞的状态，是肿瘤复发的根源。MRD的水平一般比较低，需要用敏感性和特异性都非常高的方法来进行检测。因此准确的MRD检测是对患者进行个性化精准治疗的基础。目前，MRD检测技术发展迅猛，常用的检测手段众多，其中包括：针对基因突变的多重PCR；新型标志物的应用，比如甲基化标志物；NGS免疫组库技术以及分子生物学多重QPCR手段。本文则是以多发性骨髓瘤(MM)微小残留病(MRD)的免疫表位检测为案例，针对下一代测序免疫组库技术(NGS)和多色流式细胞术(MFC)方法进行了系统比较。用NGS和MFC方法对125例MM患者的骨髓标本进行MRD分析，计算出肿瘤负荷(TL)、检出限(LOD)和定量(LOQ)。最终得出了，在10?5的阈值下肿瘤和非肿瘤细胞之间的MRD状态和肿瘤负荷之间有很好的一致性这一结果，但并未系统的评价这两种手段的优势和不足。因此，虽然这篇文章在对这两种检测方法的总体评价上略有不足，但仍为MRD在实体瘤的应用尤其是多发性骨髓瘤的检测上作出了贡献。
图示：NGS和MFC的MRD结果符合率接近70%
详细解读：NGS和MFC方法在多发性骨髓瘤MRD评估中的比较｜预后监测
肿瘤精准治疗
07 急性髓系白血病
急性髓系白血病(AML)是一种复杂的分子疾病，具有异质性的肿瘤遗传学特征，涉及多种致病机制。在本研究中，作者对649例AML患者进行了全基因组DNA甲基化测序。整合的遗传分析数据显示，大多数类型与某种反复发生的突变有关。对DNA甲基化模式进一步分析发现，各个类型之间存在着独特的异常高甲基化和低甲基化模式，它们影响着启动子、增强子的转录活动。在研究的最后作者还发现，对于大多数患者来说，DNA甲基化特征在复发时是稳定的。这些结果表明，基于DNA甲基化对AML进行分类可以显示出不同AML类型的重要分子特征，对揭示疾病的不同致病因素以及分析疾病的不同生物学特点具有巨大的帮助。本文为开发基于表观遗传的新疗法、新药物等相关研究做出了贡献，尤其对于关注后基因组时代医学发展，特别是精准医学的研究者，该项研究具有重要借鉴意义。
图示：表观型经常与遗传变异有关
详细解读：DNA甲基化揭示了急性髓系白血病潜在的发育和致病途径｜治疗研究
08 神经肿瘤
将DNA甲基化分析整合到中枢神经系统肿瘤的常规检查中，可以提高诊断的准确性以及实现明确肿瘤类型的临床意义。捕捉原发性中枢神经系统肿瘤的遗传异质性是DNA甲基化图谱最大的优势。尤其在组织学上不明确的肿瘤类型中具有重要价值，这些肿瘤类型可能含有靶向改变(例如，IHG)。DNA甲基化在确认组织学诊断方面的可靠性已经得到证实。
在骨骼和软组织病理学中实施的基于DNA甲基化阵列的分类可能预示着其他疾病领域得检测也会发生类似的转变。在通过TCGA分析的33种癌症中，全基因分子图谱显示了基于DNA甲基化数据的无监督聚类的所有类型中具有生物学或预后意义的亚群，进一步强调了DNA甲基化在其他癌症中的潜在临床应用价值。鉴于中枢神经系统肿瘤诊断对甲基化特征的日益依赖及其在临床分类标准中的应用，在诊断神经病理学的实践中，特别是对于罕见的中枢神经系统肿瘤，有必要进一步研究和利用DNA甲基化检测这一对临床诊断有巨大帮助作用的技术。
图示：DNA甲基化图谱在外科神经病理学中的应用
详细解读：DNA甲基化图谱在发现和精确诊断神经肿瘤领域的应用
疾病治疗研究
09 心血管疾病、眼科疾病和人类不育等
本综述由来自巴塞罗那大学医学院的Manel Esteller教授撰写，他是Bellvitge生物医学研究所(IDIBELL)癌症表观遗传学和生物学项目主任，世界知名表观遗传学专家。在用于诊断和预后监测等方面的生物标志物开发，以及用于治疗的药物开发两个主要的临床应用方面，表观遗传学均已显现出巨大的前景。作者围绕表观遗传生物标志物和表观遗传药物两个方面，讨论了临床表观遗传学在主要人类疾病包括心血管疾病，眼科疾病和人类不育等的应用。也提出了当前将表观遗传学完全转化到临床的局限性以及未来要应对的主要问题，为临床表观遗传学的发展指出了未来发展方向。
图示：表观遗传生物标志物在临床中的应用
10 抗肿瘤免疫
2020年12月14日，来自Department of Oncology, The University of Melbourne, Parkville, Victoria, Australia等机构的Simon J. Hogg、Paul A. Beavis、Mark A. Dawson和Ricky W. Johnstone 在Nature reviews. Drug discovery（IF: 64.797）杂志上发表题为“Targeting the epigenetic regulation of antitumour immunity”的综述[1]。文章回顾了针对表观遗传过程的抗癌药物的两个关键领域：影响肿瘤免疫原性的肿瘤细胞对药物的反应；以及直接参与抗肿瘤反应的免疫细胞对药物反应。还讨论了如何理解癌症表观遗传学和癌症免疫学之间的相互作用，为开发表观遗传学药物和免疫疗法相结合的新治疗方案提供基础。
图示：组蛋白乙酰化和甲基化在肿瘤发生和免疫原性中的作用
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