cg08721802位点异常甲基化对良恶性肺结节鉴别诊断的价值探讨

马苏红; 李培龙; 谢艳; 杜鲁涛; 王传新

doi:10.13406/j.cnki.cyxb.003079.

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cg08721802位点异常甲基化对良恶性肺结节鉴别诊断的价值探讨

精准狙击——肿瘤 | 更新时间：2025-10-21

- cg08721802位点异常甲基化对良恶性肺结节鉴别诊断的价值探讨
- Value of abnormal methylation of cg08721802 locus in differential diagnosis of benign and malignant pulmonary nodules
- 重庆医科大学学报 2022年47卷第8期页码：933-940
- 作者机构：
  
  山东大学第二医院检验医学中心、山东省肿瘤标志物检测工程实验室，济南 250033
- 作者简介：
  
  马苏红，Email：921153009@qq.com，研究方向：肺良恶性结节的鉴别诊断。
  王传新，Email：cxwang@sdu.edu.cn。
- 基金信息：
  
  肿瘤大数据与精准医疗技术创新研究资助项目(YDZX2021014);济南市高校创新团队资助项目(2019GXRC004;2021GXRC020)
- DOI：10.13406/j.cnki.cyxb.003079.
  中图分类号： R734
- 收稿：2022-06-12，
  
  纸质出版：2022-08-28
- 稿件说明：
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马苏红,李培龙,谢艳,等.cg08721802位点异常甲基化对良恶性肺结节鉴别诊断的价值探讨[J].重庆医科大学学报,2022,47(8):933-940.

Ma Suhong,Li Peilong,Xie Yan,et al.Value of abnormal methylation of cg08721802 locus in differential diagnosis of benign and malignant pulmonary nodules[J].Journal of Chongqing Medical University,2022,47(8):933-940.
马苏红,李培龙,谢艳,等.cg08721802位点异常甲基化对良恶性肺结节鉴别诊断的价值探讨[J].重庆医科大学学报,2022,47(8):933-940. DOI： 10.13406/j.cnki.cyxb.003079..

Ma Suhong,Li Peilong,Xie Yan,et al.Value of abnormal methylation of cg08721802 locus in differential diagnosis of benign and malignant pulmonary nodules[J].Journal of Chongqing Medical University,2022,47(8):933-940. DOI： 10.13406/j.cnki.cyxb.003079..

摘要

目的

探讨基于外周血单个核细胞（peripheral blood mononuclear cells，PBMCs）的DNA差异甲基化修饰位点在肺良恶性结节临床鉴别诊断中的价值。

方法

采用850k甲基化芯片检测20例良性肺结节和34例恶性肺结节患者PBMCs的全基因组甲基化状态，初步构建PBMCs来源的良恶性肺结节特异性甲基化图谱并获得差异甲基化位点（differentially methylated positions，DMPs），对DMPs所在的基因进行基因本体（gene ontology，GO）分析及京都基因与基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes，KEGG）分析。利用LASSO回归分析方法对DMPs进行统计筛选。将36例良性肺结节患者和84例恶性肺结节患者随机分成2组队列（测试队列和验证队列），通过焦磷酸测序方法对所选的位点进行分析验证，并采用受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线进行分析，计算ROC曲线下面积（area under the curve，AUC），评估其对肺良恶性结节的预测效能。

结果

发现队列的良恶性肺结节患者PBMCs差异甲基化图谱具有明显差异。以Δβ

0.06，adjust

0.01作为预筛选条件共得到421个DPMs。使用LASSO回归分析进一步筛选得到6个CpG位点。根据Pearson 相关分析，以及进一步去除具有引物错配风险及引物合成困难的位点，得到cg05460181（AUC=0.793

，P<

0.0001）和cg08721802（AUC= 0.893，

0.0001）2个位点。测试阶段，通过焦磷酸测序测试2个位点在16例良性肺结节患者及34例恶性肺结节患者中的甲基化水平，发现cg08721802位点对肺良恶性结节具有较高的诊断价值（A

UC=0.778，敏感度=85.29%，特异度=56.25%，

0.01）。验证阶段，在另一个包含20例良性肺结节患者及50例恶性肺结节患者的独立样本集中对cg08721802的甲基化水平进行检测，发现其对区分良恶性肺结节仍具有临床价值（AUC=0.768，敏感度=84%，特异度=50%，

0.01），cg08721802位点诊断效能明显高于传统肿瘤标志物，cg08721802位点与CEA结合明显提高了对大小为6~20 mm的结节诊断价值。

结论

cg08721802甲基化水平在良恶性结节患者中具有明显差异，可以作为良恶性肺结节鉴别诊断的新型分子标志物。

Abstract

Objective

To investigate the value of DNA differential methylation modification sites based on peripheral blood mononuclear cells（PBMCs） in the differential diagnosis of benign and malignant pulmonary nodules.

Methods

The genome-wide methylation status of 20 cases of benign pulmonary nodules and 34 cases of malignant pulmonary nodules were detected by 850k methylation bead chip. The specific methylation maps of benign and malignant pulmonary nodules derived from PBMCs were preliminarily constructed to obtain differentially methylated positions（DMPs）. Gene ontology（GO） analysis and Kyoto encyclopedia of genes and genomes（KEGG） analysis were performed to analyze the genes where DMPs were located. LASSO regression analysis was used to screen DMPs. The 36 patients with benign pulmonary nodules and 84 patients with malignant lung nodules were randomly divided into two groups of cohorts（test group and validation group）. The selected sites were analyzed and validated through the pyrophosphate sequencing method，the receiver operating characteristic（ROC） curve analysis was adopted，and the area under the ROC curve（AUC） was calculated to evaluate its prediction effectiveness of benign and malignant lung nodules.

Results

The PBMCs differential methylation profiles of patients with benign and malignant pulmonary nodules were significantly different in the cohort. A total of 421 DPMs were obtained with

Δβ

0.06 and adjust

0.01 as pre-screening condition. Six CpG loci were further s

creened by LASSO regression model. Two loci，cg05460181（AUC=0.793，

0.0001）and cg08721802（AUC=0.893，

0.0001），were obtained based on Pearson correlation analysis and further removal of loci with primer mismatch risk and primer synthesis difficulty. In the test phase，the methylation levels of the two sites in 16 benign pulmonary nodules and 34 malignant pulmonary nodules were tested by pyrosequencing，and it was found that cg08721802 had high diagnostic value for benign and malignant pulmonary nodules（AUC=0.778，sensitivity=85.29%，specificity=56.25%，

0.01）. In the validation phase，the methylation level of cg08721802 was detected in an independent sample set of 22 patients with benign pulmonary nodules and 51 patients with malignant pulmonary nodules. It was found that cg08721802 still had diagnostic value in differentiating benign and malignant pulmonary nodules（AUC=0.768，sensitivity=84%，specificity=50%，

0.01）. The diagnostic efficiency of cg08721802 locus was significantly higher than that of traditional tumor markers，and the combination of cg08721802 locus with CEA could significantly improve the diagnostic value of nodules with a size of 6-20 mm.

Conclusion

The methylation level of cg08721802 is significantly different in patients with benign and malignant pulmonary nodules，which can be used as a new molecular marker for the differential diagnosis of benign and malignant pulmonary nodules.

关键词

Keywords

references

Harzheim D ， Eberhardt R ， Hoffmann H ， et al . The solitary pulmonary nodule [J ] . Respiration ， 2015 ， 90 （ 2 ）： 160 - 172 .

刘晓飞，李鹏程，何宝明，等 . 18 F-FDG PET/CT显像联合血清肿瘤标志物组合在孤立性肺结节诊断中的价值 [J ] . 现代肿瘤医学， 2017 ， 25 （ 8 ）： 1230 - 1234 .

Liu XF ， Li PC ， He BM ， et al . The diagnostic efficiency for solitary pulmonary nodules combined 18 F-FDG PET/CT imaging with serum tumor markers [J ] . J Mod Oncol ， 2017 ， 25 （ 8 ）： 1230 - 1234 .

Grogan EL ， Weinstein JJ ， Deppen SA ， et al . Thoracic operations for pulmonary nodules are frequently not futile in patients with benign disease [J ] . J Thorac Oncol ， 2011 ， 6 （ 10 ）： 1720 - 1725 .

Jones PA . Functions of DNA methylation：Islands，start sites，gene bodies and beyond [J ] . Nat Rev Genet ， 2012 ， 13 （ 7 ）： 484 - 492 .

Hansen KD ， Timp W ， Bravo HC ， et al . Increased methylation variation in epigenetic domains across cancer types [J ] . Nat Genet ， 2011 ， 43 （ 8 ）： 768 - 775 .

Berman BP ， Weisenberger DJ ， Aman JF ， et al . Regions of focal DNA hypermethylation and long-range hypomethylation in colorectal cancer coincide with nuclear lamina-associated domains [J ] . Nat Genet ， 2012 ， 44 （ 1 ）： 40 - 46 .

Bert SA ， Robinson MD ， Strbenac D ， et al . Regional activation of the cancer genome by long-range epigenetic remodeling [J ] . Cancer Cell ， 2013 ， 23 （ 1 ）： 9 - 22 .

Pfeifer GP ， Tang M ， Denissenko MF . Mutation hotspots and DNA methylation [J ] . Curr Top Microbiol Immunol ， 2000 ， 249 ： 1 - 19 .

Greenblatt MS ， Bennett WP ， Hollstein M ， et al . Mutations in the p53 tumor suppressor gene：clues to cancer etiology and molecular pathogenesis [J ] . Cancer Res ， 1994 ， 54 （ 18 ）： 4855 - 78 .

Kerr KM ， Galler JS ， Hagen JA ， et al . The role of DNA methylation in the development and progression of lung adenocarcinoma [J ] . Dis Markers ， 2007 ， 23 （ 1/2 ）： 5 - 30 .

Zhang YH ， Petropoulos S ， Liu JH ， et al . The signature of liver cancer in immune cells DNA methylation [J ] . Clin Epigenetics ， 2018 ， 10 ： 8 .

Klümper N ， Ralser DJ ， Bawden EG ， et al . LAG3（LAG-3，CD223）DNA methylation correlates with LAG3 expression by tumor and immune cells，immune cell infiltration，and overall survival in clear cell renal cell carcinoma [J ] . J Immunother Cancer ， 2020 ， 8 （ 1 ）： e000552 .

Jones PA . Functions of DNA methylation：Islands，start sites，gene bodies and beyond [J ] . Nat Rev Genet ， 2012 ， 13 （ 7 ）： 484 - 492 .

Diaz-Lagares A ， Mendez-Gonzalez J ， Hervas D ， et al . A novel epigenetic signature for early diagnosis in lung cancer [J ] . Clin Cancer Res ， 2016 ， 22 （ 13 ）： 3361 - 3371 .

Huang WH ， Huang H ， Zhang SS ， et al . A novel diagnosis method based on methylation analysis of SHOX2 and serum biomarker for early stage lung cancer [J ] . Cancer Control ， 2020 ， 27 （ 1 ）： 1073274820969703 .

Li M ， Zhang C ， Zhou LJ ， et al . Identification and validation of novel DNA methylation markers for early diagnosis of lung adenocarcinoma [J ] . Mol Oncol ， 2020 ， 14 （ 11 ）： 2744 - 2758 .

Gaga MN ， Chorostowska-Wynimko J ， Horváth I ， et al . Validation of Lung EpiCheck，a novel methylation-based blood assay，for the detection of lung cancer in European and Chinese high-risk individuals [J ] . Eur Respir J ， 2021 ， 57 （ 1 ）： 2002682 .

Parashar S ， Cheishvili D ， Mahmood N ， et al . DNA methylation signatures of breast cancer in peripheral T-cells [J ] . BMC Cancer ， 2018 ， 18 （ 1 ）： 574 .

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