Phương pháp kiểm tra điểm đặc hiệu methyl hóa để cải thiện độ đặc hiệu và độ nhạy của PCR đặc hiệu methyl hóa trên phân tích methyl hóa DNA

International Journal of Clinical Oncology - Tập 20 - Trang 839-845 - 2015
Vo Thi Thuong Lan1, Nguyen Thu Trang1, Doan Thi Hong Van1, Ta Bich Thuan1, Ta Van To2, Vuong Dieu Linh2, Nguyen Quynh Uyen3
1Faculty of Biology, VNU University of Science, Thanh Xuan, Vietnam
2Department of Cytology and Pathology, National Cancer Hospital K, Hoan Kiem, Vietnam
3Institute of Microbiology and Biotechnology, Vietnam National University Hanoi, Cau Giay, Vietnam

Tóm tắt

Mục tiêu của nghiên cứu hiện tại là phát triển một phương pháp kiểm tra điểm đặc hiệu methyl hóa (MSP-DB) nhằm tăng cường độ nhạy và độ đặc hiệu của việc phân tích methyl hóa đồng thời trên nhiều gen, để đánh giá trạng thái methyl hóa của GSTP1 và RASSF1A trong các trường hợp ung thư tuyến tiền liệt ở nam giới Việt Nam. Trạng thái methyl hóa của GSTP1 và RASSF1A đã được điều tra bằng cách sử dụng phương pháp MSP trên 50 mẫu ung thư tuyến tiền liệt và 17 mẫu phì đại lành tính tuyến tiền liệt. Phương pháp kiểm tra MSP-DB, sử dụng một hoặc nhiều mồi, đã phát hiện một cách đặc hiệu trạng thái methyl hóa của một gen cụ thể hoặc của cả hai gen GSTP1 và RASSF1A cùng một lúc trong một loạt mẫu. Độ nhạy và độ đặc hiệu của MSP-DB đã được so sánh với MSP. Các mồi lai đặc hiệu chỉ với các mục tiêu đã methyl hóa trong MSP-DB, cho phép phát hiện methyl hóa GSTP1 và RASSF1A trong 23 trên 50 và 14 trên 50 bệnh nhân ung thư tuyến tiền liệt, cũng như trong 2 trên 17 và 4 trên 17 bệnh nhân phì đại lành tính tuyến tiền liệt. MSP-DB theo sau phương pháp MSP đã cải thiện độ nhạy của việc phát hiện lên tới hơn 0.01% trạng thái methyl hóa của một khu vực giàu CpG. Một sản phẩm MSP methyl hóa tương ứng với GSTP1, thiếu cytosine methyl hóa, được phát hiện rõ ràng trên điện di gel nhưng hầu như không nhìn thấy trên MSP-DB. Do đó, MSP-DB phù hợp để loại bỏ nguy cơ kết quả dương tính giả. MSP-DB đã khắc phục những điểm yếu của MSP và tăng cường độ nhạy cho phân tích methyl hóa đồng thời của nhiều gen. MSP-DB có lợi cho việc thúc đẩy các dấu hiệu methyl hóa DNA tiến nhanh hơn về ứng dụng lâm sàng.

Từ khóa

#methyl hóa #GSTP1 #RASSF1A #ung thư tuyến tiền liệt #phì đại lành tính tuyến tiền liệt #phương pháp MSP-DB #phân tích methyl hóa #độ nhạy #độ đặc hiệu

Tài liệu tham khảo

Heyn H, Esteller M (2012) DNA methylation profiling in the clinic: applications and challenges. Nat Rev Genet 13:679–683 Shena L, Waterland RA (2012) Methods of DNA methylation analysis. Curr Opin Clin Nutr Metab Care 10:576–581 Clark SJ, Statham A, Stirzaker C et al (2006) DNA methylation: bisulphite modification and analysis. Nat Protocol 1:2355–2365 Herman JG, Graff JR, Myohanen S (1996) Methylation-specific PCR: a novel PCR assay for methylation status of CpG islands. Proc Natl Acad Sci USA 93:9821–9826 Lan TV, Ha TN, Uyen QN et al (2014) Standardization of the methylation-specific PCR method for analysing BRCA1 and ER methylation. Mol Med Rep 9:1844–1850 Yamamoto N, Nakayama T, Kajita M et al (2012) Detection of aberrant promoter methylation of GSTP1, RASSF1A, and RARβ2 in serum DNA of patients with breast cancer by a newly established one-step methylation-specific PCR assay. Breast Cancer Res Treat 132:165–173 Zhang Q, Hu G, Yang Q et al (2013) A multiplex methylation-specific PCR assay for the detection of early-stage ovarian cancer using cell-free serum DNA. Gynecol Oncol 130:132–139 Castellanos-Rizaldos E, Milbury CA, Karatza E et al (2014) COLD-PCR amplification of bisulfite-converted DNA allows the enrichment and sequencing of rare unethylated genomic regions. PLoS ONE 9(4):e94103.doi:10.1371 Kristensen LS, Hansen LL (2009) PCR-based methods for detecting single-locus DNA methylation biomarkers in cancer diagnostics, prognostics, and response to treatment. Clin Chem 55:1471–1483 Thomassin H, Kress C, Grange T (2004) MethylQuant: a sensitive method for quantifying methylation of specific cytosines within the genome. Nucleic Acids Res 32:e168. doi:10.1093 Hattermann K, Mehdorn HM, Mentlein R (2008) A methylation-specific and SYBR-green-based quantitative polymerase chain reaction technique for O6-methyl guanine DNA methyltransferase promoter methylation analysis. Anal Biochem 377:62–71 Eads CA, Danenberg KD, Kawakami K et al (2000) MethyLight: a high-throughput assay to measure DNA methylation. Nucleic Acids Res 28:e32 Cottrell SE, Distler J, Goodman NS et al (2004) A real-time PCR assay for DNA-methylation using methylation-specific blockers. Nucleic Acids Res 32:e10 Wojdacz TK, Dobrovic A (2007) Methylation-sensitive high resolution melting (MS-HRM): a new approach for sensitive and high-throughput assessment of methylation. Nucleic Acids Res 35(6):e41. doi:10.1093 Gitan RS, Shi H, Chen CM et al (2001) Methylation-specific oligonucleotide microarray: a new potential for high-throughput methylation analysis. Genome Res 12:158–164 Clément G, Benhattar J (2005) A methylation sensitive dot blot assay (MSP-DBA) for the quantitative analysis of DNA methylation in clinical samples. J Clin Pathol 58:155–158 Dimberg J, Thai TH, Skarstedt M et al (2012) Analysis of APC and IGFBP7 promoter gene methylation in Swedish and Vietnamese colorectal cancer patients. Oncol Lett 5:25–30 Lan TV, Thuan BT, Thu DM et al (2013) Methylation profile of BRCA1, RASSF1A and ER in Vietnamese women with ovarian cancer. Asian Pac J Cancer Prev 14:7713–7718 Houshdaran S, Hawley S, Palmer C et al (2010) DNA methylation profiles of ovarian epithelial carcinoma tumors and cell lines. PLoS ONE 5(2):e9359. doi:10.1371/journal.pone.0009359 Feng S, Rubbi L, Jacobsen SE et al (2011) Determining DNA methylation profiles using sequencing. Methods Mol Biol 733:223–228 Warnecke PM, Stirzaker C, Melki JR et al (1997) Detection and measurement of PCR bias in quantitative methylation analysis of bisulphite-treated DNA. Nucleic Acids Res 25:4422–4426 Van Neste L, Bigley J, Toll A et al (2012) A tissue biopsy-based epigenetic multiplex PCR assay for prostate cancer detection. BMC Urol 12:16. doi:1471-2490/12/16 Raluca D, Maria P, Dana D et al (2013) Molecular detection of prostate cancer using a panel of DNA methylation biomarkers. Eur Sci J 9:382–389 Yi JM, Guzzetta AA, Bailey VJ et al (2013) Novel methylation biomarker panel for the early detection of pancreatic cancer. Clin Cancer 19:6544–6555