目的

本研究旨在通过检测目标人群中多指标(CEA(癌胚抗原)、结节直径、毛刺征)联合HOXA7、SOX17、C14orf39基因甲基化水平并分析其在肺结节早期诊断效能及临床价值。

方法

选择2021年9月至2022年12月期间在陕西中医药大学附属医院就诊,行胸部CT后经本院病理科活检的肺结节患者130例为研究对象,其中肺恶性结节患者70例，设为肺癌组,良性肺结节患者60例，设为良性结节组,同时选择陕西中医药大学附属医院体检中心同年进行体检的健康体检者80例，设为健康组.并随机分为训练组和验证组.收集其临床病理资料并分别血清学标志物检测、螺旋CT检测、DNA甲基化检测.

 实验数据分析和处理：使用 SPSS23.0 版本,对符合正态分布的数据采用均数±标准差进行统计描述，对不符合正态分布的数据采用中位数和四分位间距进行统计描述。采用单因素方差分析对正态分布的定量资料三组独立样本之间比较,采用 Kruskal-Wallis H 检验对呈偏态分布的定量资料三个独立样本之间进行比较，采用卡方检验对定性资料进行比较分析。采用多因素非条件 logistic 回归方法分析肺癌与甲基化水平的危险相关性,用于筛选出肺癌独立危险因素,建立相关诊断模型.采用受试者操作特性(receiver operator characteristic curve，ROC)曲线来比较各因素对肺癌诊断的价值(AUC),利用诊断模型的的约登指数确定预测模型的cut-off值.以α=0.05为检验水准。

结果

ctDNA甲基化水平的检测:肺癌组、良性结节组和健康对照组的HOXA7、SOX17、C14orf39甲基化水平比较,差异具有统计学意义（P＜0.05）。分析3组间3个基因甲基化水平与患者临床病理资料(组织学类型、病理分期、有无淋巴结转移)的关联,差异无统计学意义(Ｐ＞0.05)。3组间的 HOXA7、SOX17 和 C14orf39 基因甲基化水平分为 4 层，采用非条件 logistic 回归分析，结果显示3个基因均是肺癌的危险因素，且随着基因甲基化水平的增加，患肺癌的危险性增加。利用ROC曲线下面积比较检测单个基因和联合3个基因对肺癌的诊断价值,其中C14orf39(AUC=0.860)、SOX17(AUC=0.782)、HOXA7(AUC=0.597),3个基因联合检测(AUC=0.892),相比单个基因检测，联合 3 个基因对肺癌诊断价值更高，灵敏度和特异度上升。多指标联合ctDNA甲基化肺结节早诊模型的建立：肺癌组、良性结节组和健康对照组的血清CEA、CT中结节直径、毛刺征这3个指标,差异具有统计学意义（P＜0.05）。利用非条件logistic 回归分析方法,结节直径、毛刺征、CEA,这三个指标(p<0.05）,均是肺癌的影响因素,并选取这三个指标,联合3个基因甲基化对肺癌进行早期诊断模型的建立。结果显示，所有测量的指标都被纳入，最终获得联合检测诊断预测模型如下：诊断模型预测值=-3.835+(0.117×结节直径)+(-1.979×毛刺征)+(0.089×CEA)+(-0.012×HOXA7甲基化率)+(0.024×SOX17甲基化率)+(0.030×C14orf39甲基化率)。式中，有毛刺征表示为1,无毛刺征表示为0,结节直径单位为mm。以诊断模型中的预测值绘制ROC曲线，并根据约登指数值(0 .830)确定诊断的cutoff值0 .249。即当诊断模型预测值≤0 .249时，则认为所述待测者不为或候选不对恶性肺结节患者(待测者为肺癌患者的可能性较低)；当模型预测值＞0 .249时，则认为所述待测者为或候选为恶性肺结节患者(待测者为肺癌患者的可能性较高)。

结论

通过生物信息学技术,筛选出关键的异常甲基化基因HOXA7、SOX17、C14orf39,其甲基化与肺癌有关,均是肺癌的潜在危险因素; 采用荧光定量PCR对HOXA7、SOX17和C14orf39基因甲基化水平,联合检测三个基因甲基化水平对肺癌诊断价值比单个检测更高,有助于鉴别肺部良恶性病变。

多指标联合ctDNA甲基化模型具有较好的诊断效能,其灵敏度、特异度和重复性较高,有望成为肺癌诊断特异生物标志物,为肺癌的早期诊断提供了新思路,奠定了理论基础。