Onkológia 2/2016

Metylácia SHOX2 génu ako diagnostický marker karcinómu pľúc

RNDr. Michal Konečný, PhD., Mgr. Lenka Dolešová, doc. RNDr. Iveta Waczulíková, PhD., doc. MUDr. Ivan Majer, CSc., Mgr. Ján Markus, PhD.1, MUDr. Helena Novosadová

Cieľ: V aktuálnej štúdii sme v skupine pacientov s malígnym aj nemalígnym ochorením detegovali prítomnosť DNA metylácie génu SHOX2. Základným cieľom bolo zhodnotiť spoľahlivosť detekcie metylácie SHOX2 v krvnej plazme ako prípadnú možnosť alternatívy aktuálne používanej laváže. Ďalej sme chceli určiť koreláciu s výsledkami testu medzi vzorkami bronchiálnej laváže a krvnej plazmy. Materiál a metódy: V rámci štúdie boli vzorky získavané od každého pacienta z bronchiálnej laváže a periférnej krvi a celkovo sme od januára do decembra 2014 analyzovali 69 paralelných vzoriek. DNA z bronchiálnych laváží bola izolovaná pomocou komerčného kitu Epi proLung BL DNA preparation kit (Epigenomics) a z periférnej krvi pomocou Epi proColon Plasma Quick kit (Epigenomics). Kvantitatívna PCR analýza vzoriek sa uskutočňovala pomocou Epi proLung BL real-time PCR kit (Epigenomics) na prístroji ABI 7500 Fast real-time PCR (Life Technologies). Analýza metylačných výsledkov bola uskutočnená pomocou ΔΔCT metódy. Štatistické charakteristiky pacientov a klinické údaje sme analyzovali metódami popisnej a bivariačnej štatistiky, mieru zhody pomocou Cohenovho kapa a významnosť zistených rozdielov Maxwellovým a McNemarovým chi-kvadrát testom. Výsledky: Celkovo sme analyzovali 69 paralelných vzoriek a metylácia génu SHOX2 bola identifikovaná u 63,8 % vzoriek. Celkovo bola identifikovaná u 31 z 37 lavážových a u 20 z 31 krvných vzoriek. Diagnostická výkonnosť modelu s biomarkerom metylácie SHOX2 zo vzoriek bronchiálnych laváží bola takáto: senzitivita = 89,19 %, špecificita = 84,62 %, na druhej strane modelu s biomarkerom metylácie SHOX2 z krvnej plazmy predstavuje senzitivita = 80,65 %, špecificita = 78,57 %. Záver: Celkovo sme dokázali, že metylačná analýza SHOX2 génu vo vzorkách bronchiálnej laváže reprezentuje spoľahlivý test, ktorý môže byť použitý ako prídavný marker v rámci diagnostiky karcinómu pľúc. Test z krvnej plazmy môže predstavovať použiteľný alternatívny test v prípadoch, kedy nie je možné uskutočniť bronchoskopiu.

Kľúčové slová: DNA metylácia, SHOX2, karcinóm pľúc, bronchiálna laváž, krvná plazma

SHOX2 gene methylation as a diagnostic marker of lung cancer

Purpose: In the actual study we have detected in the group of patients with mailgnant and also non-malignant disease the presence of DNA methylation of SHOX2 gene. The basic aim was to evaluate the reliability of detection of SHOX2 methylation in blood plasma as a potential alternative to used bronchial lavage. Further, we also determine the correlation of test results with samples of lavage and blood plasma. Materials and methods: The specimens were achieved of each patient from brocnhial lavage and also peripheral blood and from january to december 2014 we analysed 69 parallel samples. DNa from bronchial lavage was purified with commercial kit Epi proLung BL DNA preparation kit (Epigenomics) and samples from peripheral blood using Epi proColon Plasma Quick kit (Epigenomics). Quantitative PCR analysis was accomplished using Epi proLung BL real-time PCR kit (Epigenomics) on the ABI 7500 Fast real-time PCR instrument (Life Technologies). Methylation results were performed with ΔΔCT method. Statistical characteristics of patients and other clinical data we analysed by methods of bivariant and descriptive statistics, likehood ratio by Cohen kappa and significance of observed differences by Maxwell and McNemar chi-quadrant test. Results: Altogether we analysed 69 parallel samples and methylation of SHOX2 gene was identified in 63,8% of samples. Overall the methylation was detected in 31 out of 37 lavage and 20 out of 31 blood samples. Diagnostic performance of the model with biomarker of SHOX2 methylation in lavage samples was determined at the level of 89,19% sensitivity and 84,62% specificity, on the other hand model with biomarker of SHOX2 methylation in plasma samples showed 80,65% sensitivity and 78,57% specificity. Conclusion: Generally, we established that methylation analysis of SHOX2 gene in bronchial lavage samples represents a reliable test, which may be used as an additional marker in the lung cancer diagnostics. Test of blood plasma features useful alternative test in the cases, when bronchoscopy is not possible.

Keywords: DNA methylation, SHOX2, lung cancer, bronchial lavage, blood plasma