研究背景

在全世界分范圍內(nèi)，每年因肝癌死亡的病例超過50萬人，是主要的致死惡性腫瘤之一。在過去的十年中，隨著影像學(xué)的進(jìn)步以及健康體檢的普及，越來越多的肝癌病人在患病早期被發(fā)現(xiàn)。但由于肝臟捐贈(zèng)者的短缺，外科肝臟切除術(shù)仍然是治療早期肝癌病人的最主要方法。目前對于術(shù)后患者缺乏準(zhǔn)確預(yù)測體系或標(biāo)志物。本研究建立了一種預(yù)測早期肝癌病人術(shù)后復(fù)發(fā)的模型。
 

研究結(jié)果

1. CpG位點(diǎn)選擇

研究者首先對66例病人的樣本采用450K芯片（該研究中Illumina
Methylation 450k Beadchip服務(wù)由伯豪生物提供）檢測，過濾得到2550個(gè)差異CpG位點(diǎn)。隨后，研究者為了區(qū)分高風(fēng)險(xiǎn)和低風(fēng)險(xiǎn)的病人，采用LASSO和SVM-RFE算法分別得到了30個(gè)差異最顯著的CpG位點(diǎn)。

2. 探究可預(yù)測的標(biāo)簽

通過比較兩種算法得到的CpG位點(diǎn)，共篩選出46個(gè)不同的CpG位點(diǎn)。通過分析46個(gè)位點(diǎn)，把66例樣本分成復(fù)發(fā)和不復(fù)發(fā)兩個(gè)亞類。研究者隨后采用Cox回歸模型在訓(xùn)練組中進(jìn)一步縮小了病人的甲基化檢測位點(diǎn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，cg20657849（SCAND3）, cg19406367（SGIP1）, 和 cg19931348（PI3）三個(gè)甲基化位點(diǎn)與病人復(fù)發(fā)高度相關(guān)。

隨后研究者采用焦磷酸測序技術(shù)，分別在訓(xùn)練組和鑒定組中量化這一發(fā)現(xiàn)。為了更好的研究這三個(gè)CpG位點(diǎn)用來預(yù)測肝癌患者復(fù)發(fā)的準(zhǔn)確性，在訓(xùn)練組中設(shè)定了一種危險(xiǎn)系數(shù)評(píng)分。

3. 證實(shí)這一標(biāo)簽

為了證實(shí)這一模型的穩(wěn)定性，研究者分別在一組內(nèi)部樣本和兩組外部樣本進(jìn)行了檢測。在內(nèi)部樣本中，該模型成功的分類了68例復(fù)發(fā)高風(fēng)險(xiǎn)病人，73例低復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)病人。在外部樣本中，同樣成功分類了高風(fēng)險(xiǎn)和低風(fēng)險(xiǎn)病人。ROC分析發(fā)現(xiàn)，預(yù)測模型預(yù)測早期肝癌病人復(fù)發(fā)比三個(gè)CpG位點(diǎn)單獨(dú)檢測更有效。

4. 建立可預(yù)測的諾模圖

為了建立臨床上適用的用來預(yù)測個(gè)體復(fù)發(fā)的模型，綜合考慮了協(xié)變量后，研究者用諾模圖建立了可以用來預(yù)測的模型。研究者生成了一個(gè)諾模圖預(yù)測患者的5年生存率，通過三個(gè)校正點(diǎn)的檢測均得到理想結(jié)果。

本文通過分析早期肝癌患者甲基化芯片結(jié)果，得到三個(gè)與早期肝癌患者復(fù)發(fā)相關(guān)的CpG位點(diǎn)，并通過訓(xùn)練組和驗(yàn)證組優(yōu)化了這一預(yù)測模式。最終，研究者建立了一種諾模圖，用來預(yù)測早期肝癌患者的術(shù)后復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。

原文出處：Qiu JL, Peng BG, Tang YQ, Qian YB, Guo P, Li MF,Luo JH, Chen B, Tang H, Lu CL, Cai MY, Ke ZF, He W, Zheng Y, Xie D, Li BK, Yuan YF.  CpG methylation signature predicts recurrence in early-stage hepatocellular carcinoma: results from a multi-center study. journal of clinical oncology.2016.

作者背后故事：

尋找早期肝癌預(yù)后模型

在廣州工作的一對堂兄弟，接連半年內(nèi)相繼發(fā)現(xiàn)肝癌，這對一個(gè)家庭來說打擊巨大。不幸中的萬幸，腫瘤都小，兄弟兩診斷為早期肝癌。于是托了關(guān)系，找到知名教授手術(shù)，順利的完成手術(shù)。但令人意外的是，同樣接受根治性手術(shù)的早期肝癌，哥哥半年不到就復(fù)發(fā)了，慶幸的是弟弟一直沒有問題。

這樣的情況不僅僅出現(xiàn)在這對兄弟上，國內(nèi)外研究均顯示即使早期肝癌，根治術(shù)后復(fù)發(fā)率都是接近一半。到底是什么原因?qū)е碌男值軆扇绱隋漠惖慕Y(jié)局？這不僅困惑家屬，也同樣困擾著責(zé)任心極強(qiáng)的主刀大夫。分子生物學(xué)差異可能是背后的元兇，而如何在浩瀚如海的眾多基因中尋找差異，一直制約著轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)進(jìn)一步發(fā)展。

高通量大數(shù)據(jù)的技術(shù)為上述問題的解決提供了有力工具。最近，中山大學(xué)等聯(lián)合國內(nèi)數(shù)家單位，借助上海國家生物工程中心的伯豪生物芯片有限責(zé)任公司平臺(tái)，完成全基因組DNA甲基化高通量芯片檢測，篩選出三個(gè)與肝癌復(fù)發(fā)的基因，這些基因能在多中心大樣本良好的區(qū)分復(fù)發(fā)和未復(fù)發(fā)病人，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在國際臨床腫瘤學(xué)頂尖雜志journal of clinical oncolgy。該結(jié)果有望為早期肝癌患者提前預(yù)警，也為肝癌靶向治療提供潛在作用靶點(diǎn)。