Discovery and Validation of DNA Hypomethylation Biomarkers for Liver Cancer Using HRM-Specific Probes
pmid: 23950870
pmc: PMC3737236
Discovery and Validation of DNA Hypomethylation Biomarkers for Liver Cancer Using HRM-Specific Probes
Un mauvais pronostic du carcinome hépatocellulaire (CHC) associé à un diagnostic tardif nécessite le développement de biomarqueurs diagnostiques précoces. Nous avons précédemment délimité le paysage de la méthylation de l'ADN chez les patients atteints de CHC en démêlant l'importance de l'hypométhylation des promoteurs dans l'activation des gènes responsables du cancer et des métastases. Le but de la présente étude était de tester la faisabilité que les gènes hypométhylés dans le CHC puissent servir de marqueurs diagnostiques candidats. Nous utilisons l'analyse de fusion à haute résolution (HRM) comme une méthode simple basée sur la PCR traduisible pour définir les états de méthylation dans les échantillons cliniques. Nous avons testé sept régions sélectionnées parmi la liste restreinte de gènes hypométhylés dans le CHC et avons montré que l'analyse HRM de plusieurs d'entre elles distingue les états de méthylation dans les échantillons de cancer du foie de l'hépatite hépatique adjacente normale et chronique dans la région de Shanghai. De telles régions ont été identifiées au sein des promoteurs des gènes de la glycoprotéine membranaire neuronale M6-B (GPM6B) et de la famille d'antigènes de mélanome A12 (MAGEA12). Les différences de HRM dans le récepteur Fc de la superfamille des immunoglobulines (FCRL1) séparaient les tumeurs invasives du CHC moins invasif. Les biomarqueurs identifiés ont différencié le CHC de l'hépatite chronique dans un autre ensemble d'échantillons de Dhaka. Bien que la principale poussée dans le diagnostic de la méthylation de l'ADN dans le cancer soit sur les gènes hyperméthylés, notre étude illustre pour la première fois l'utilisation potentielle des gènes hypométhylés comme marqueurs pour les tumeurs solides. Après une validation plus poussée dans une cohorte plus large, les régions d'ADN hypométhylées identifiées peuvent devenir des biomarqueurs candidats importants pour le diagnostic et le pronostic du cancer du foie, en particulier dans les populations à haut risque de développement du CHC.
El mal pronóstico del carcinoma hepatocelular (CHC) asociado con el diagnóstico tardío requiere el desarrollo de biomarcadores de diagnóstico temprano. Anteriormente hemos delineado el panorama de la metilación del ADN en pacientes con CHC, desentrañando la importancia de la hipometilación del promotor en la activación de los genes que impulsan el cáncer y la metástasis. El propósito del presente estudio fue probar la viabilidad de que los genes que están hipometilados en el CHC podrían servir como marcadores de diagnóstico candidatos. Utilizamos el análisis de fusión de alta resolución (HRM) como un método simple basado en PCR traducible para definir los estados de metilación en muestras clínicas. Probamos siete regiones seleccionadas de la lista de genes hipometilados en el CHC y demostramos que el análisis de HRM de varias de ellas distingue los estados de metilación en muestras de cáncer de hígado del hígado adyacente normal y la hepatitis crónica en el área de Shanghai. Dichas regiones se identificaron dentro de los promotores de los genes de la glicoproteína de membrana neuronal M6-B (GPM6B) y de la familia de antígenos de melanoma A12 (MAGEA12). Las diferencias en la HRM en el receptor Fc de la superfamilia de inmunoglobulinas (FCRL1) separaron los tumores invasivos del CHC menos invasivo. Los biomarcadores identificados diferenciaron el CHC de la hepatitis crónica en otro conjunto de muestras de Dhaka. Aunque el principal impulso en el diagnóstico de la metilación del ADN en el cáncer se encuentra en los genes hipermetilados, nuestro estudio ilustra por primera vez el uso potencial de genes hipometilados como marcadores de tumores sólidos. Después de una validación adicional en una cohorte más grande, las regiones hipometiladas de ADN identificadas pueden convertirse en biomarcadores candidatos importantes para el diagnóstico y pronóstico del cáncer de hígado, especialmente en poblaciones con alto riesgo de desarrollo de CHC.
Poor prognosis of hepatocellular carcinoma (HCC) associated with late diagnosis necessitates the development of early diagnostic biomarkers. We have previously delineated the landscape of DNA methylation in HCC patients unraveling the importance of promoter hypomethylation in activation of cancer- and metastasis-driving genes. The purpose of the present study was to test the feasibility that genes that are hypomethylated in HCC could serve as candidate diagnostic markers. We use high resolution melting analysis (HRM) as a simple translatable PCR-based method to define methylation states in clinical samples. We tested seven regions selected from the shortlist of genes hypomethylated in HCC and showed that HRM analysis of several of them distinguishes methylation states in liver cancer specimens from normal adjacent liver and chronic hepatitis in the Shanghai area. Such regions were identified within promoters of neuronal membrane glycoprotein M6-B (GPM6B) and melanoma antigen family A12 (MAGEA12) genes. Differences in HRM in the immunoglobulin superfamily Fc receptor (FCRL1) separated invasive tumors from less invasive HCC. The identified biomarkers differentiated HCC from chronic hepatitis in another set of samples from Dhaka. Although the main thrust in DNA methylation diagnostics in cancer is on hypermethylated genes, our study for the first time illustrates the potential use of hypomethylated genes as markers for solid tumors. After further validation in a larger cohort, the identified DNA hypomethylated regions can become important candidate biomarkers for liver cancer diagnosis and prognosis, especially in populations with high risk for HCC development.
يستلزم سوء تشخيص سرطان الخلايا الكبدية (HCC) المرتبط بالتشخيص المتأخر تطوير مؤشرات حيوية للتشخيص المبكر. لقد حددنا سابقًا مشهد مثيلة الحمض النووي في مرضى سرطان الكبد مما يكشف عن أهمية نقص المثيلة المعزز في تنشيط الجينات الدافعة للسرطان والورم الخبيث. كان الغرض من هذه الدراسة هو اختبار جدوى أن الجينات التي يتم نقص ميثيلها في مركز رأس المال البشري يمكن أن تكون بمثابة علامات تشخيصية مرشحة. نحن نستخدم تحليل الانصهار عالي الدقة (HRM) كطريقة بسيطة قائمة على تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) قابلة للترجمة لتحديد حالات المثيلة في العينات السريرية. اختبرنا سبع مناطق مختارة من القائمة المختصرة للجينات التي تحتوي على هيبوميثيل في سرطان الكبد وأظهرنا أن تحليل إدارة الموارد البشرية للعديد منها يميز حالات المثيلة في عينات سرطان الكبد عن الكبد المجاور الطبيعي والتهاب الكبد المزمن في منطقة شنغهاي. تم تحديد هذه المناطق داخل معززات البروتين السكري للغشاء العصبي M6 - B (GPM6B) وجينات مستضدات الورم الميلانيني A12 (MAGEA12). فصلت الاختلافات في إدارة الموارد البشرية في مستقبل Fc من عائلة الغلوبولين المناعي (FCRL1) الأورام الغازية عن HCC الأقل توغلاً. ميزت المؤشرات الحيوية المحددة التهاب الكبد المزمن عن التهاب الكبد المزمن في مجموعة أخرى من العينات من دكا. على الرغم من أن التوجه الرئيسي في تشخيص مثيلة الحمض النووي في السرطان هو على الجينات مفرطة الميثيل، فإن دراستنا لأول مرة توضح الاستخدام المحتمل للجينات ناقصة الميثيل كعلامات للأورام الصلبة. بعد مزيد من التحقق في مجموعة أكبر، يمكن أن تصبح مناطق نقص ميثيل الحمض النووي المحددة مؤشرات حيوية مرشحة مهمة لتشخيص سرطان الكبد والتنبؤ به، خاصة في السكان المعرضين لمخاطر عالية لتطوير سرطان الكبد.
- Chinese National Human Genome Center China (People's Republic of)
- Toshiba (Japan) Japan
- Bangabandhu Sheikh Mujib Medical University Bangladesh
- McGill University Canada
- Toshiba General Hospital Japan
Male, Cancer Research, Hepatocellular carcinoma, Role of Long Noncoding RNAs in Cancer and Development, Nucleic Acid Denaturation, Polymerase Chain Reaction, Gene, Metastasis, Cancer, Aged, 80 and over, Membrane Glycoproteins, DNA methylation, Q, Liver Neoplasms, R, Life Sciences, Middle Aged, Neoplasm Proteins, Polymerase chain reaction, RNA Methylation and Modification in Gene Expression, RNA methylation, Medicine, Female, DNA Probes, Liver cancer, Research Article, Adult, Carcinoma, Hepatocellular, Science, Epigenetic Modifications and Their Functional Implications, High Resolution Melt, Nerve Tissue Proteins, Cancer research, Methylation, Hepatitis B, Chronic, Antigens, Neoplasm, Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, Biomarkers, Tumor, Genetics, Humans, Molecular Biology, Biology, Aged, Membrane Proteins, Promoter, DNA Methylation, FOS: Biological sciences, Gene expression
Male, Cancer Research, Hepatocellular carcinoma, Role of Long Noncoding RNAs in Cancer and Development, Nucleic Acid Denaturation, Polymerase Chain Reaction, Gene, Metastasis, Cancer, Aged, 80 and over, Membrane Glycoproteins, DNA methylation, Q, Liver Neoplasms, R, Life Sciences, Middle Aged, Neoplasm Proteins, Polymerase chain reaction, RNA Methylation and Modification in Gene Expression, RNA methylation, Medicine, Female, DNA Probes, Liver cancer, Research Article, Adult, Carcinoma, Hepatocellular, Science, Epigenetic Modifications and Their Functional Implications, High Resolution Melt, Nerve Tissue Proteins, Cancer research, Methylation, Hepatitis B, Chronic, Antigens, Neoplasm, Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, Biomarkers, Tumor, Genetics, Humans, Molecular Biology, Biology, Aged, Membrane Proteins, Promoter, DNA Methylation, FOS: Biological sciences, Gene expression
8 Research products, page 1 of 1
- 2017IsRelatedTo
- 2017IsRelatedTo
- 2017IsRelatedTo
- 2019IsRelatedTo
- 2017IsRelatedTo
- 2017IsRelatedTo
- 2017IsRelatedTo
citations This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).14 popularity This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.Average influence This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).Average impulse This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.Top 10%
