ZNF492 and GPR149 methylation patterns as prognostic markers for clear cell renal cell carcinoma: array-based DNA methylation profiling

국문 초록 (Abstract)

목적: 본 연구는 환자 조직 표본의 마이크로 어레이 메틸화 분석을 이용하여 투명세포 신세포암의 새로운 메틸화 표지자를 찾아내고, 선별된 유전자의 예후 예측 능력을 평가하고자 하였다.
재료 및 방법: 암 특이 메틸화 표지자를 선별하기 위하여 본 기관의 투명세포 신세포암 표본 (n=12)의 마이크로 어레이 프로파일링과 암유전체아틀라스 (TCGA) 데이터 (n=160)를 이용하였다. 선별된 유전자의 예후 예측 능력은 독립된 TCGA 데이터 (n=153)를 이용하여 평가하였다. 타당성 검증을 위해 본 기관 (n=164) 및 타 독립기관 (n=117)의 투명세포 신세포암 조직 표본의 파이로시퀀싱 (PSQ) 분석을 시행하여 선별된 메틸화 표지자의 임상적 유용성을 평가하였다.
결과: 투명세포 신세포암에서 공통적으로 과메틸화를 보이는 22개의 CpG 섬 유전자 좌위를 찾아내었고, TCGA 데이터의 생존 분석을 통해 22개 중 단 4개의 유전자 좌위가 질병의 진행과 연관 되어 있음을 확인하였다. 내부 검증 코호트의 생존 분석을 통해, ZNF492와 GRP149 두 유전자 좌위의 과메틸화는 질병의 빠른 진행과 유의한 연관성이 있음을 확인하였다. 다변량 콕스 회귀 모델을 통해 ZNF492 [hazard ratio (HR), 5.44; P=0.001]와 GPR149 (HR, 7.07; P<0.001) 과메틸화가 암 진행의 독립적인 예측인자임을 확인하였다. 외부 검증 코호트 분석에서도 두 유전자의 메틸화는 불량한 예후의 독립적 예측인자였다.
결론: 본 연구를 통해 투명세포 신세포암 환자에서 새로운 메틸화 표지자로서 ZNF492와 GPR149의 발굴 및 예후적 가치를 증명하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Purpose: We aimed to identify novel methylation markers of clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) using microarray methylation analysis and evaluate their prognostic relevance in patient’s samples.
Materials and Methods: To identify cancer specific methylated biomarkers, microarray profiling of ccRCC samples from our institute (n=12) and The Cancer Genome Atlas (TCGA) portal (n=160) were utilized and prognostic relevance of candidate genes were tested in other part of TCGA date set (n=153). For validation, pyrosequencing (PSQ) analyses with ccRCC samples from our (n=164) and other independent institute (n=117) were performed and clinical utilities of selected biomarkers were examined.
Results: We identified 22 CpG island loci that were commonly hypermethylated in ccRCC. Kaplan-Meier analysis of TCGA data indicated that only 4/22 loci were significantly associated with disease progression. In the internal validation set, Kaplan-Meier estimates showed that hypermethylation of two loci, ZNF492 and GPR149 was significantly associated with shorter time-to-progression. Multivariate Cox regression models revealed that ZNF492 [hazard ratio (HR), 5.44; P=0.001] and GPR149 (HR, 7.07; P<0.001) hypermethylation were independent predictors of tumor progression. Similarly, the methylation status of two genes were also significantly associated with poor outcomes in the independent external validation cohort.
Conclusion: Novel methylation markers ZNF492 and GPR149 are independent prognostic indicators in ccRCC patients.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. Introduction 1
• Ⅱ. Materials and Methods 3
• Ⅲ. Results 8
• Ⅳ. Discussion 22