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DNA甲基化是指甲基供體（S-腺苷甲硫氨酸，SAM）在DNA甲基轉移酶（DNMT）的作用下，將甲基添加到DNA分子的堿基上，以胞嘧啶-鳥嘌呤二核苷酸（CpG）中的胞嘧啶5位碳原子和甲基間的共價結合尤為常見，CpG中胞嘧啶由此被修飾為5甲基胞嘧啶（5mC）。DNA甲基化修飾后在離體狀態表現出更強的惰性，如亞硫酸氫鈉可使非甲基化的胞嘧啶轉變為尿嘧啶，而不能改變甲基化的CpG中的胞嘧啶；在活體狀態表現為基因表達活性的降低。因此，高甲基化狀態意味著基因表達的失活/抑制/沉默，而低甲基化狀態意味著基因表達的激活/活化。腫瘤細胞的DNA甲基化狀態在全基因組水平上呈現廣泛的低甲基化特征，導致原癌基因的活化，基因組不穩定性增加；但在抑癌基因、修復基因等啟動子區的甲基化狀態是升高的，即高甲基化，從而導致了相應抑癌基因等的表達受到抑制。且發現腫瘤細胞的高甲基化基因多發生于啟動子區的CpG島，而正常細胞啟動子區的CpG島多處于非甲基化狀態。

 

在包括肺癌在內的絕大多數腫瘤以及諸如阿爾茲海默病、心衰等非腫瘤性疾病的患者的基因組水平均發現了DNA甲基化的異常。由于人類基因組包含近四萬個基因，大量研究發現許多疾病均可能存在特異性的甲基化譜，甚至在疾病的不同階段甲基化譜也不盡相同；此外，據研究腫瘤細胞發生CpG島高甲基化的頻率遠高于基因突變。因此，通過對患者樣本進行特定一組基因或全基因組的甲基化水平檢測，理論上可以診斷疾病、輔助進行分級分期的判斷甚至篩選敏感化療藥物。

 

基因甲基化異常是腫瘤發生尤為常見的表觀遺傳變化之一，腫瘤的發生表現為基因組整體甲基化水平降低（癌基因）和CpG島局部甲基化水平的異常升高（抑癌基因）。

 

人SHOX2、RASSF1A基因甲基化檢測試劑盒可以檢測人SHOX2基因和RASSF1A基因甲基化，輔助臨床肺癌的早期診斷，提高肺癌患者生存率。