为什么基因甲基化是肠癌早筛特别好的标志物？-鹍远基因SingleraGenomics
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DNA甲基化与“CpG岛”
“Epigenetics”（表观遗传学）一词首次由发育生物学家Conrad H. Waddington于1942年提出，是指“研究基因的一级核苷酸序列不发生改变的情况下，基因表达发生可遗传的变化的一门学科”；现在用于泛指不由DNA序列的变化所引起的可遗传的基因表达的改变；DNA甲基化异常是目前研究最充分的表观遗传修饰形式[PMID:26216839香河新闻吧 , 22009203]。
基因表达在相当程度上是由转录因子与起始密码子、起始序列紧邻的5'上游或3'下游DNA序列之间的“互作”来调控；细胞可以通过修饰启动子区域，降低转录因子与DNA的亲和力，抑制转录起始，进而沉默基因表达[PMID:23000599, 9988266]。
DNA甲基转移酶（DNMTs）能在G（鸟嘌呤）前面的C（胞嘧啶）5′碳原子上共价催化地加上“甲基”，产生5-甲基胞嘧啶（5-mC）；大约50%的人类基因启动子区富含“C-G”序列（也叫CpG二核苷酸），正常的健康细胞中“CpG富集区”经常处于“未甲基化状态”；而在人类基因组的其他大部分区域却相对缺乏CpG序列，人类基因组的大部分CpG二核苷酸处于“甲基化状态”[PMID:23000599,26216839]钱妞。
CpG岛的定义：Gardiner-Garden与Frommer于1987年对GenBank中的脊椎动物DNA序列首次进行了“CpG岛”的大规模计算分析，并将“CpG岛”定义为：一段超过200bp松本一一，CG含量大于50%且CpG比值（观测值/期望值，Obs/Exp CpG=CpC的数目/(C的数目*G的数目)*N，N代表所分析序列中核苷酸的总数）大于0.60的DNA区域[PMID:3656447]。
Daiya Takai与Peter A. Jones于2002年对该定义进行了调整，认为GC含量大于等于55%、CpG比值达到0.65且长度超过500 bp的DNA序列更趋近于分布在基因的5'端区域[PMID:11891299]。
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基因甲基化与结直肠癌
约40–60%的抑癌基因启动子区含有“CpG岛”，通常是200–2000 bps长度，CG含量大于50%，在基因表达调控中起重要作用[PMID:26216839]。基因启动子区CpG岛的高甲基化作为抑制特定基因表达的机制，能促进多种癌症的发生[PMID:22194633]。
结直肠癌通常由癌前息肉经过一系列的基因和表观遗传改变及组织学与形态学的变化缓慢发展（至少需要10年时间）而来[PMID:26315518鲁银投资股吧 ,27486317] ；大多数结直肠肿瘤生长缓慢、保持沉默或无症状，直到它们达到了一定的大小[PMID:27693431]。
目前普遍的共识认为，在结直肠癌中表观遗传变异比起基因变异发生更早，也更加频繁；基因的甲基化异常在息肉→癌症的发生和发展过程中起重要作用；表观遗传改变极具潜力成为用于诊断结直肠癌前病变及结直肠癌的生物标志物[PMID:26216839, 22009203]。
目前已经发现，与结直肠肿瘤形成相关的异常甲基化的基因包括抑癌基因、错配修复基因、细胞周期调控基因等[PMID:16840508]；而正常结肠粘膜与结肠肿瘤中的基因甲基化水平存在差异 [PMID:22009203]。
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基因甲基化检测与肠癌早筛
发表于《The American Journal of Pathology》上的一项研究表明明天你好简谱，甲基化在结直肠肿瘤发生的早期阶段起着重要作用，“CpG岛甲基化”可能在管状绒毛状/绒毛状组织学类型的腺瘤（更具有向浸润性癌转化的倾向）中更为常见；且“CpG岛甲基化表型（CpG Island Methylator Phenotype，CIMP）高”（≥2个CpG岛甲基化）更易出现在更大的腺瘤中[PMID:11549606]。
我们可以通过筛查来发现早期阶段的癌前病变，并通过去除癌前病变，阻断息肉向肠癌的转变过程，进而对结直肠癌进行预防[PMID:26315518,27486317夜行观览车,29696175]；以降低结直肠癌的发生率与死亡率[PMID:28395761,22956939]沉香破。由于基因甲基化异常在肿瘤发生与发展过程中所出现的频率较高，且具有可预测的区域（如CpG岛），因此基因甲基化异常是非常具有前景的标志物；由于肿瘤的异质性，因此“多个甲基化标志物的Panel组合”会增加检测的敏感性[PMID:22194633]。珍妮巴斯
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