SHOX蛋白主要分布在四肢骨骼、心臟、鼻、鰓弓、神經系統和人類胚胎生殖結節的中段和相對遠端。SHOX2相對靠近四肢。此外，SHOX2也表達于鼻突中樞神經系統基板、背根神經節、心臟流入道、第三咽弓和衍生結構。SHOX基因主要調節早期胚胎身體結構和心臟自主節律系統的發育。SHOX基因的突變，通常會導致表達缺失，可能導致身材矮小綜合征。
SHOX2通過增加RUNX2抑制p53的活性來抑制抗凋亡和激活NF-kB通路，從而導致致癌生物過程的發生。
RASSF1A是Hippo途徑的關鍵調節因子，并將該途徑與TNF-α、NF-kB和TGF-β信號傳導途徑偶聯。在炎性細胞因子、P53和K-RAS的協同作用下，RASSF1A的表觀遺傳性缺失連接了一系列重要的癌癥信號通路，并在癌發生和轉移中起重要作用。SHOX2由于其與某些微小RNA的復雜關系，可能與Hippo、EMT、RAS/ ERK MAPK和PI3K/AKT通路交互，這些通路對腫瘤發生、轉移和肺癌的發生至關重要。
SHOX2能夠與TGF受體結合，并與NF-kB通路交互，表明與RASSF1A存在相互調節關系[2]。
SHOX2和RASSF1A甲基化在臨床研究中表現出良好的靈敏度和特異性
對來自南京鼓樓醫院54名早期LUAD患者和31名良性肺結節患者的樣品進行聯合SHOX2和RASSF1A啟動子甲基化測定。結果顯示：來自LUAD患者的腫瘤樣本SHOX2啟動子甲基化檢測水平略高于RASSF1A，同時發現SHOX2或者RASSF1A啟動子甲基化檢測對早期LUAD敏感且特異，但單個基因甲基化檢測的診斷效率不高。聯合啟動子甲基化檢測對0期患者的診斷潛力仍不清楚。隨著疾病分期從0-II期增加，或者隨著LUAD從AIS（原位癌）進展到MIA（微浸潤肺腺癌）再到IPA（浸潤性腺癌），SHOX2或者RASSF1A啟動子甲基化水平逐漸增加。聯合甲基化檢測呈陽性的患者腫瘤可能發生快速進展，需要積極治療。此外，對TCGA隊列的分析表明SHOX2在第三至第四階段沒有顯著上升。這可能表明SHOX2啟動子高甲基化是早期LUAD的生物標志物，但不是晚期LUAD的生物標志物[3]。
TCGA隊列的I-IV期的正常樣品和腫瘤樣品之間甲基化比較
同濟大學同濟醫院對251例患者的FFPE切除標本進行SHOX2和RASSF1A甲基化水平檢測。其中確診為肺癌137例，其中腺癌70例，鱗癌51例，小細胞肺癌16例。另114例為良性疾病作為對照。同時對來自肺癌患者的17個穿刺活檢標本進行了分析。對于所有樣本，分析了與病理學確定的組織學分類和腫瘤分期相關的臨床表現。
SHOX2和RASSF1A不同組織學亞型組和腫瘤分期組中的甲基化
在小細胞肺癌、鱗癌、腺癌和總癌中的陽性檢出率分別為100.0%、96.1%、82.9%和89.8%。在對照組中，114例良性肺部疾病患者中有11例檢測到SHOX2或RASSF1A陽性，特異性為90.4%。單獨SHOX2檢測SCC的靈敏度為94.1%。結合RASSF1A，腺癌和小細胞肺癌的檢出率分別從64.3%和87.5%提高到82.9%和100%。SHOX2僅在l期腺癌中觀察到較低的敏感性。研究還發現SHOX2甲基化程度與肺癌的分期相關，由l期到IV期不斷加深，而RASSF1A甲基化在肺癌的病例中沒有觀察到這種相關性。另外17個穿刺活檢標本中，高度甲基化的SHOX2或RASSF1A不僅在16例外科手術標本中被檢測到，而且在11例組織病理學陰性穿刺活檢中也被檢測到。顯示與病理結果相比，甲基化生物標志物的敏感性更高，可顯著提高診斷效率[4]。
目前，常規的病理診斷在很大程度上屬于“經驗科學”，主觀性很強。病理診斷(包括細胞和組織病理學檢查)可能會受到標本質量和病理學家診斷水平的嚴重影響。檢測的靈敏度和可重復性需要改進和提高。新興的分子診斷方法更加敏感和客觀，可以克服形態學診斷的固有缺陷。DNA甲基化改變是癌癥早期診斷中最有前景的生物標志物之一，已經從科學研究轉移到臨床應用。許多研究報道了多種DNA甲基化生物標志物，并證實了其在肺癌診斷中的作用。RASSF1A和SHOX2甲基化的聯合檢測，以其高靈敏度和特異性，可能為肺癌篩查和進展監測提供無與倫比的生物標記物。通過研究進一步了解RASSF1A和SHOX2的生物學功能，并改進其檢測方法有助于其在臨床實踐中更好的發揮作用。這些標志物的應用有望提高肺癌患者篩查的準確性，從而提高肺癌患者5年生存率，并及時指導臨床個體化用藥。
參考文獻：
[1].早期肺癌診斷中國專家共識 (2023年版）
[2].J Cancer Res Clin Oncol. 2020 Jun;146(6):1379-1393
[3]. Front Oncol. 2022 Jun 28;12:849024.
[4].Front Oncol. 2020 Dec 14;10:565780.
文章來源：甲基化
