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结直肠癌(colorectal cancer,CRC)是常见的消化道恶性肿瘤。早期结直肠癌患者经治疗后5年生存率可达90%以上,但往往早期结直肠癌患者很少有临床症状,不易被发现。而晚期结直肠癌患者的5年生存率不足10%。因此,寻找一个有效的易于筛查及早期诊断结直肠癌的试验方法,对结直肠癌的治疗甚至治愈有很重要的意义。目前常用的结直肠癌筛查、诊断方法,如粪便隐血试验(Fecal Occult Blood Testing,FOBT)及结直肠镜检查等存在特异性、敏感性或患者依从性的不足,限制了其在结直肠癌筛查及早期诊断中的广泛应用。由于粪便脱落细胞在粪便中的持续、稳定存在性,2009年《美国胃肠病学会结直肠癌筛查指南》已经明确将检测粪便DNA甲基化情况作为推荐筛查方法。Ras相关区域家族1A基因(Ras association domain family1A,RASSF1A)是一种抑癌基因。目前研究发现其在多种肿瘤中检测到RASSF1A基因异常甲基化导致转录沉默,尤其是在结直肠癌中,有研究发现其甲基化率可高达81%。Runt相关转录因子3(Runt related transcription factor3,RUNX3)亦为肿瘤抑制基因,其编码的RUNX3蛋白是TGF-β信号传导通路下游中一个非常重要的转录因子,对细胞的分化、细胞周期调控、凋亡起负性调节作用。RUNX3基因的甲基化或等位缺失可致其表达异常。现在诸多研究证明,RUNX3表达和消化道恶性肿瘤相关。hMLH1基因是错配修复基因中最重要的一种。在肿瘤细胞中,hMLHl基因功能的失活可能是由于其启动子区CpG岛被高度甲基化,而使得hMLHl基因不能表达。Kuismanenu等在研究36例散发性MSI结直肠癌中,发现30例(92%)发生了hMLH1的高甲基化。可见hMLH1甲基化在散发性结直肠癌的发生中起重要作用。目的:应用甲基化特异性PCR (methylated-specific PCR,MSP)法联合检测结直肠癌、结直肠腺瘤、结直肠非腺瘤性息肉、正常对照组粪便及组织DNA中RASSF1A、RUNX3、hMLH1基因启动子甲基化情况,探讨其对结直肠癌筛查、早期诊断的价值及与结直肠癌临床病理特征的关系。方法:1收集2013年1月至2013年10月期间在河北医科大学第二医院和第四医院就诊或住院的56例结直肠癌、27例结直肠腺瘤、32例结直肠非腺瘤性息肉患者及30例内镜检查未见异常者的粪便标本及组织标本,记录临床及病理资料。2使用粪便基因组DNA提取试剂盒提取粪便DNA及酚-氯仿抽提法提取组织DNA,选取符合标准的DNA后应用MSP法联合检测RASSF1A、RUNX3、hMLH1基因启动子甲基化情况。结果:1粪便DNA甲基化分析结果共提取粪便样本147例,最终扩增出人β-actin基因片段的共145例,其中结直肠癌组、结直肠腺瘤组、结直肠非腺瘤性息肉组和正常对照组分别为56例,27例,32例和30例。结直肠癌患者粪便DNA中RASSF1A、RUNX3、hMLH1基因启动子甲基化率为53.57%、58.93%、50.00%,91.07%的结直肠癌患者粪便中至少可以检测到有一个基因甲基化,特异性75.28%;结直肠腺瘤患者粪便DNA中RASSF1A、RUNX3、hMLH1基因启动子甲基化率为33.33%、37.04%、25.93%,66.67%的结直肠腺瘤患者粪便中至少可以检测到有一个基因甲基化;其中进展型腺瘤患者粪便DNA中RASSF1A、RUNX3、hMLH1基因启动子甲基化率为38.89%、44.44%、33.33%,77.78%的进展型腺瘤患者粪便中至少可以检测到有一个基因甲基化;非腺瘤性息肉患者粪便DNA中RASSF1A、RUNX3、hMLH1基因启动子甲基化率为9.38%、9.38%、6.25%,9.38%的非腺瘤性息肉患者粪便中至少可以检测到有一个基因甲基化;正常对照组粪便DNA中RASSF1A、RUNX3、hMLH1基因启动子甲基化率为0%、3.33%、0%,在正常对照组中检测到1例RUNX3基因甲基化。扩增成功的145例粪便标本进行FOBT检测,共有18例检测结果阳性,其中结直肠癌组17例(阳性率30.36%),进展型腺瘤组1例(阳性率3.70%),与联合检测粪便DNA甲基化相比,差异均有统计学意义(P<0.001)。结直肠癌患者粪便DNA中RASSF1A、RUNX3、hMLH1基因启动子甲基化情况在肿瘤大小、浸润深度之间差异有统计学意义(P<0.05),在其他临床资料之间(除RUNX3与分化程度之间差异有统计学意义)差异无统计学意义。结直肠腺瘤患者粪便DNA中RASSF1A、RUNX3、hMLH1基因启动子甲基化程度在腺瘤的大小、伴上皮内瘤变级别(RUNX3除外)之间差异有统计学意义(P<0.05),在组织类型之间差异无统计学意义。检测粪便DNA中RASSF1A、RUNX3、hMLH1基因甲基化对于早期结直肠癌和进展型腺瘤的发现率分别为42.86%、57.14%、42.86%,特异性为95.16%、93.55%、96.77%,联合检测3个基因甲基化对早期结直肠癌和进展型的发现率为80.36%,特异性为93.55%,阳性预测值为91.84%,阴性预测值为84.58%。2组织DNA甲基化分析结果共有145例组织DNA样本进行MSP。结直肠癌组织DNA中RASSF1A、RUNX3、hMLH1基因启动子甲基化率为55.36%、60.71%、51.79%,92.86%的结直肠癌组织中至少可以检测到有一个基因甲基化,特异性69.66%;结直肠腺瘤组织DNA中RASSF1A、RUNX3、hMLH1基因启动子甲基化率为40.74%、44.44%、33.33%,70.37%的结直肠腺瘤组织中至少可以检测到有一个基因甲基化;其中进展型腺瘤组织DNA中RASSF1A、RUNX3、hMLH1基因启动子甲基化率为50.00%、55.56%、38.89%,83.33%的进展型腺瘤组织中至少可以检测到有一个基因甲基化;非腺瘤性息肉组织DNA中RASSF1A、RUNX3、hMLH1基因启动子甲基化率为12.50%、25.00%、6.25%,25.00%的非腺瘤性息肉组织中至少可以检测到有一个基因甲基化;正常对照组织DNA中RASSF1A、RUNX3、hMLH1基因启动子甲基化率均为0%。结直肠癌患者组织DNA中RASSF1A、RUNX3、hMLH1基因启动子甲基化情况在肿瘤大小、浸润深度(组织中RUNX3除外)之间差异有统计学意义(P<0.05),在其他临床资料之间(除RUNX3与分化程度之间差异有统计学意义)差异无统计学意义。3粪便DNA中基因甲基化与组织DNA中基因甲基化情况的比较RASSF1A、RUNX3、hMLH1基因甲基化在结直肠癌组织和粪便之间、结直肠腺瘤组织和粪便之间,差异均无统计学意义。结论:1RASSF1A、RUNX3、hMLH1基因的甲基化率在正常对照、结直肠非腺瘤性息肉、结直肠腺瘤、结直肠癌中呈逐渐增高的趋势。2RASSF1A、RUNX3、hMLH1基因甲基化率与结直肠癌患者肿瘤大小、浸润深度有关(组织中RUNX3除外),与其他临床资料(除RUNX3与分化程度之间差异有统计学意义)无关。3联合检测粪便DNA中RASSF1A、RUNX3、hMLH1基因甲基化对早期结直肠癌及进展型腺瘤的发现率高达80.36%,可以作为结直肠癌筛查和早期诊断的无创方法。