强强联手、大规模临床研究显示：5hmC检测技术有望助力临床诊断

人类基因组计划（human genome project，HGP）基本完成后，研究基因的表达调控成为了解疾病发生机制的关键问题之一。近年来，研究发现基因的表达不仅取决于基因本身，还取决于不改变基因序列的表观遗传修饰（Epigenetic Modification）。表观遗传修饰对于疾病的发生、诊断和治疗等具有重要意义。异常的表观遗传修饰会使基因错误地表达，引起代谢紊乱和疾病的发生。

 

5hmC：肿瘤诊断新标志物

5-羟甲基胞嘧啶（5hmC）作为近年来新发现的重要DNA修饰之一，目前被认为与基因调控和肿瘤发病机制密切相关，可以作为一种肿瘤早期诊断的标志。与5-甲基胞嘧啶（5mC）对基因表达起抑制作用不同，5hmC被广泛认为是基因表达处于激活状态的标志。

 

5hmC的分布具有组织特异性，并且在正常组织和肿瘤组织中均可观察到，其敏感的总量变化经各类肿瘤反复验证，已证实5hmC可用于肿瘤辅助诊断，即通过血液cfDNA的5hmC检测，找出癌症与非癌的差异，从而对肿瘤进行辅助诊断。

 

但由于5hmC不能使用传统的亚硫酸盐测序法（Bisulfite Sequencing）进行检测，加之血液中cfDNA含量极低，以往手段难以检测微量5hmC，故而限制了对cfDNA羟甲基化的研究。

 

灵敏度90%、特异性94%

著名科学家、美国芝加哥大学终身教授何川教授于2011年研发了世界上第一张关于人类基因表观修饰5-羟甲基胞嘧啶（5hmC）的分布谱图，这也是医学领域上第一次对于这种神秘的基因信息“有图可寻”。他在现代生物学技术中嵌入了最新的化学合成技术，研发出化学标记检测技术（Nano-hmC-Seal），使其能够稳定重现微量DNA要求下的样本检测，为临床使用铺平了道路。

 

目前，何川教授的5hmC检测技术已经由复旦大学附属中山医院樊嘉院士、上海东方肝胆医院王红阳院士等开展了大规模临床研究，通过机器学习和大数据分析，利用肝癌样品和健康良性样品的差异基因建立5hmC肝癌诊断模型，并得出5hmC可作为肝癌分期以及预后的标志物的结论，且已达到临床使用的水平。 

 

5hmC检测技术应用于肝癌检测的准确率：灵敏度：90%    特异性：94% 

对收集的近2500例样本同时进行AFP和5hmC检测，在AFP阴性的癌症患者中，5hmC检测有70%的灵敏度。

 

肝癌5hmC高通量检测独立应用时准确度优于AFP检测，可实现较之现有诊断技术准确率更高的辅助诊断。 

 

实现肝癌超早期筛查

目前使用该技术，已经实现了肝癌的超早期筛查，避免发展为中晚期癌症。这不仅可以提高治疗效果，而且对患者来说可以减少治疗费用和延长生存期。未来，通过这一技术的不断发展，可望实现大部分癌症的早期检出，让国人不再“谈癌色变”。 

 

5hmC检测技术主要能够体现受检者当下的机体状态，能够反映当下是否存在早期的癌变。建议受检者每一年进行一次5hmC检测最佳。

 

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著名科学家、美国芝加哥大学终身教授何川教授主要从事化学生物学、核酸化学和生物学、遗传学等方面的研究。何川教授被誉为表观遗传学的奠基人之一，在表观遗传修饰，尤其是5hmC和m6A等方面获得了许多重要的发现。

 

迄今为止发表在国际顶级期刊上的学术论文超过230余篇，并于2013年入选美国霍华德休斯医学院（HHMI） 研究员。在北京大学开设了合成与功能分子生物中心，并任主任。并因为在癌症筛查领域的杰出研究，于2017年荣获保罗.马克斯癌症研究奖。

 

2017年2月22日，《Nature》 News大篇幅介绍何川教授利用化学标记方法重新发现了DNA和RNA的表观遗传功能以及该领域的发展过程，充分肯定何川教授在表观遗传学研究中的开拓性贡献。

 

【相关阅读】你的肝需要一份意外保险

原发性肝癌（primary carcinoma of the liver）是我国常见恶性肿瘤之一。死亡率高，在恶性肿瘤死亡顺位中仅次于胃、食道而居第三位，在部份地区的农村中则占第二位，仅次于胃癌。我国每年死于肝癌约11万人，占全世界肝癌死亡人数的45％。

 

原发性肝癌的病因和发病机制尚未确定。目前认为与肝硬化、病毒性肝炎以及黄曲霉素等化学致癌物质和环境因素有关。

 

原发性肝癌是肝病患者主要担心的潜在风险结局类型，中国传染性疾病防控中心调查数据显示,截至到2012年底,我国乙肝病毒携带者多达1.3亿人,根据"肝炎-肝硬化-肝癌"的三步曲，对于高危风险背景和高危风险年龄阶段的人，进行早期肝癌的定期筛查相当于是买了一份意外保险。

 

这些高危人群包括慢性乙型肝炎病毒携带者及慢性乙型肝炎患者、慢性丙型肝炎患者，各种原因导致的进展期肝纤维化和肝硬化患者、嗜酒以及有肝癌家族史者。

 

对于乙型肝炎病毒感染者不管病毒载量高低，以及不管是否肝炎发作均应定期进行肝癌的筛查，多数患者认为无症状乙肝病毒携带不会发生肝癌，这是一个错误的认识。 

原发性肝癌的早期发现和早期治疗在治疗经费和治疗效果上，与晚期发现，晚期治疗之间的巨大差距，对于发生肝癌的少量病人及家庭来说，就是做定期筛查检测的收益。对于大部分不会发生肝癌的病人来说，就相当于买了一份最后没有兑现的保险。花钱做早期肝癌检测应该是最不能省的钱，因为潜在收益大且具体。

 

临床上在体检时把做B超、抽血查甲胎蛋白（AFP）、CT作为检测肝癌的常规手段，到底其具体的检出率和准确性如何呢？

 

据肝病专家介绍，在肝癌的早期检测中，可以通过做B超检查，抽血查甲胎蛋白(AFP)，CT、MRI、PET-CT等手段来筛查早期肝癌。但由于肝脏病情复杂，很有可能造成误诊，漏诊等情况。

 

不同筛查方法的弊和利

(1)B超：容易对小肝癌漏诊

单纯腹部B超检查有一定的局限性，往往难以确定肿块的性质，其中B超对小肝癌特别容易漏诊。而且B超检查结果容易受到检查者经验和分辨的限制，也会影响诊断结果。有报道说单纯腹部超声检查诊断肝癌有15%漏诊，所以不提倡单一检查B超诊断肝癌。

 

(2)甲胎蛋白：存在假阴性的可能

甲胎蛋白是目前常用的肝癌血液学标志物，但诊断肝癌的准确性较差。甲胎蛋白指标升高不代表一定患了肝癌，指标正常也不代表一定没有患肝癌。临床上大约30%的肝癌患者甲胎蛋白水平一直保持正常。

 

(3)CT：肝癌呈弥漫性时，CT早期不易发现

用CT检查肝癌是一个至关重要的手段，可检出直径1.0cm左右的微小癌灶。但当肝癌组织密度近似正常肝实质，肝癌呈弥漫性时，CT不易发现。而且CT在区别原发性或继发性肝癌时有一定的困难。

 

(4)MRI: 空间分辨率不高

MRI诊断与CT相仿，对良、恶性肝内占位病变，特别对血管瘤的鉴别优于CT。MRI也存在不足之处，它的空间分辨率不及CT，而且有上金属节育环的妇女、带心脏起搏器的患者、或某些部位有金属异物的患者都不能作MRI的检查。

 

(5)PET-CT：辐射大价格贵

PET-CT(计算机体层显像)将PET和CT有机结合在一起，既可通过CT对病灶的精确解剖定位，又可由PET反映肝脏占位组织的生化代谢信息，并同时进行全身扫描可了解整体状况和评估转移情况，是早期肝癌的检查方法之一。但价格昂贵，辐射大，而且PET-CT目前只在少数医院开展。

 

目前常规健康体检项目仅能够在组织水平发现癌症，比如胸部X线、B超等。而血清蛋白肿瘤标志物用于癌症早筛的准确性较差，容易漏诊或者引起不必要的恐慌。目前医学上极为需要更加先进的、精准的癌症检测方法用于癌症早期筛查，故而5hmC检测技术及其在临床上的应用突破意义巨大。

 

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