## POTENSI BIOMARKA METILASI CELL-FREE DNA SEBAGAI MODALITAS DETEKSI DINI KANKER PARU
Muhammad Yusuf, 1 Nasim Amar 1 , Shintya Octaviana Baliulina 1
1 Pendidikan Dokter, Fakultas Kedokteran, Universitas Brawijaya, Malang

## ABSTRAK
Pendahuluan: Kanker  paru  masih  menjadi  penyebab  utama  kematian akibat  kanker.  Metode  skrining  terkini  masih  memiliki  banyak kekurangan  dalam  mendiagnosis  kanker  paru,  sehingga  dibutuhkan metode  skrining  yang  lebih  cermat  dan  aplikatif  dalam  mendiagnosis individu  dengan  kanker  paru.  Salah  satu  metode  skrining  yang berpotensi  membantu  penegakkan  diagnosis  kanker  paru  adalah metilasi DNA yang diduga memiliki keunggulan sebagai biomarka pada kanker paru.
Metode: Pencarian  dan  seleksi  jurnal  sesuai  kriteria  inklusi  melalui database PubMed,  ScienceDirect,  dan  Cochrane  Library.  Ditemukan sejumlah 13 studi yang memenuhi kriteria inklusi.
Pembahasan: Metilasi  DNA  terjadi  pada  fase  awal  perkembangan kanker  dan  bersifat  spesifik  pada  jenis  tumor  yang  berbeda.  Pada kanker  paru,  regulasi  DNA  metiltransferase  (DNMT)  dan  enzim ten- eleven  translocation (TET)  mengalami  disrupsi  sehingga  terjadi inaktivasi tumor  suppressor  gene dan  perkembangan  kanker.  Secara keseluruhan,  metilasi  DNA  pada  gen  HOXD10  /  PAX9  /  PTPRN2  / STAG3,  SHOX2 / PTGER4 / FOXL2, SOX17 / TAC1 / HOXA7 / CDO1 / HOXA9  /  ZFP42,  dan  CDO1  /  SOX17  /  HOXA7  memiliki  sensitivitas hingga  >90%.  Beberapa  panel  metilasi  DNA  lainnya  seperti  DCC, TMEM196,  SHOX2  /  PTGER4,  dan  CDO1  /  SOX17  /  HOXA7  memiliki spesifisitas  yang  tinggi  hingga  90-100%.  Selain  itu,  nilai  AUC menunjukan  angka  diatas  0,80  pada  mayoritas  studi.  Metilasi  DNA sebagai  penunjang  metode  skrining  dapat  meningkatkan  efektivitas deteksi dini dan dapat menurunkan tingkat false positive . Simpulan: Biomarka  metilasi  DNA  efektif  sebagai  metode  deteksi  dini kanker paru.
Kata Kunci: Kanker Paru, Metilasi DNA, Deteksi Dini, Serum, Plasma
Korespondensi:

## Muhammad Yusuf
Email author: muhyusuf31301@student.ub.ac.id

## Riwayat Artikel
Diterima: 11 April 2021 Selesai revisi: 10 Juni 2021
DOI :
10.53366/jimki.v9i1.369

## JIMKI : JURNAL ILMIAH MAHASISWA KEDOKTERAN
INDONESIA

## THE POTENTIAL OF CELL-FREE DNA METHYLATION BIOMARKER AS AN EARLY DETECTION FOR LUNG CANCER

## ABSTRACT
Background: Lung cancer is still the leading cause of cancer deaths. Current screening methods  still  have  many  limitations  in  diagnosing  lung  cancer,  thus  a more  precise  and applicable screening method is needed in diagnosing individuals with lung cancer. One of the  screening  methods  that  has  the  potential  to  help  diagnose  lung  cancer  is  DNA methylation which is thought to have an advantage as a biomarker in lung cancer. Method:  This  literature  review  was  conducted  by  including  validated  studies  extracted through  PubMed,  ScienceDirect,  and  Cochrane  Library  databases.  A  total  of  13  studies fulfilled the inclusion criteria.
Discussion: DNA methylation could occur in the early stages of cancer development and was  specific  to  different  tumor  types.  In  lung  cancer,  DNA  methyltransferase  (DNMT) regulation and ten-eleven translocation (TET) enzymes were disrupted resulting in tumor suppressor  gene  inactivation  and  cancer  development.  Overall,  DNA  methylation  in  the genes HOXD10 / PAX9 / PTPRN2 / STAG3, SHOX2 / PTGER4 / FOXL2, SOX17 / TAC1 / HOXA7 / CDO1 / HOXA9 / ZFP42, and CDO1 / SOX17 / HOXA7 had a sensitivity above 90%.  Several  other  DNA  methylation  panels  such  as  DCC,  TMEM196,  SHOX2  / PTGER4,  and  CDO1  /  SOX17  /  HOXA7  had  a  high  specificity  of  up  to  90-100%.  AUC scores  were  above  0.80  in  the  majority  of  studies.  DNA  methylation  as  a  support  for screening  methods  could  increase  the  effectiveness  of  early  detection  and  reduce  the rate of false positives.
Conclusion: DNA methylation biomarker is an effective method for an early detection of lung cancer.
Keywords: Lung Cancer, DNA Methylation, Early Detection, Serum, Plasma

## 1. PENDAHULUAN
Kanker paru merupakan penyebab utama kematian akibat kanker.  Diperkiraan  terdapat  1,8  juta kematian  akibat  kanker  paru  (18%  dari seluruh  kematian  akibat  kanker)  di dunia. [1] Di  Indonesia,  kanker  paru masih  menempati  peringkat  pertama sebagai  penyebab  kematian  akibat kanker  dengan  persentase  sebesar 13,2%.  Berdasarkan  data  terkini  dari Globocan  2020,  sejumlah  30.843  orang di  Indonesia  meninggal  karena  kanker paru. [1] Selain  beban  mortalitas  yang tinggi,  kanker  paru  turut  memberikan dampak pada peningkatan beban ekonomi  yang  signifikan. Di  Eropa, biaya pengobatan kanker paru mencapai  angka  1,8  miliar  euro  atau sekitar 323 triliun rupiah, merepresentasikan  15%  dari  total  biaya pengobatan kanker. [2] Berdasarkan studi ASEAN Costs  in  Oncology ,  lebih  dari 75%  pasien  di  negara-negara  ASEAN yang  terdiagnosis  kanker  mengalami kematian  atau  kerugian  finansial  12 bulan setelah diagnosis. [3]
Kanker  paru  adalah  tumor  ganas (karsinoma)  akibat  pertumbuhan  sel yang  tidak  terkendali  di  paru-paru. Terdapat  dua  klasifikasi  kanker  paru yaitu small-cell  lung  carcinoma (SCLC) and non-small-cell lung carcinoma
(NSCLC).  Sekitar  80-85%  kanker  paru adalah  tipe  NSCLC.  Subtipe  utama NSCLC adalah adenokarsinoma, karsinoma sel skuamosa, dan
karsinoma  sel  besar. [4] Gejala  umum pada  saat  munculnya  kanker  paru termasuk  batuk,  dispnea,  kelelahan, nyeri  dada,  demam,  hemoptisis  dan penurunan berat badan. [5]
Terjadinya  kanker  paru  bermula dari aktivasi onkogen atau inaktivasi gen penekan  tumor  akibat  mutasi  pada  gen tersebut yang diakibatkan oleh karsinogen. [6,7] Faktor  risiko  kanker paru meliputi kebiasaan merokok
ataupun  paparan  asap  rokok,  usia  ≥  50 tahun,  riwayat  kanker  paru  dalam keluarga,  paparan  terhadap  radiasi  dan bahan-bahan karsinogenik, serta riwayat penyakit paru seperti PPOK atau fibrosis paru. [8] Dari sekian banyak faktor risiko, penyebab  utama  terjadinya  kanker  paru adalah kebiasaan merokok. Di
Indonesia sendiri, hampir 29% penduduk  berusia  ≥  15  tahun  adalah perokok. [9] Hal ini menunjukkan tingginya  risiko  terjadi  kanker  paru  di
Indonesia.
Tingkat  kelangsungan  hidup  lima tahun  ( 5-year  survival  rate )  kanker  paru lebih  rendah  dibandingkan  jenis-jenis kanker  di  lokasi  lain,  yaitu  18,6% persen.  Salah  satu  tantangan  yang berdampak  pada  rendahnya  tingkat kelangsungan hidup kanker paru adalah penundaan penegakan diagnosis, sedangkan  untuk  kasus  yang  dapat terdeteksi  dini  saat  penyakit  masih terlokalisir,  tingkat  kelangsungan  hidup lima  tahunnya  meningkat  hingga  56%. Pada  kenyataannya  hanya  16%  kasus kanker  paru  yang  terdiagnosis  pada stadium  awal. [10] Selain  itu,  biasanya penegakan  diagnosis  baru  dilakukan dalam  keadaan  darurat,  padahal  pasien yang  didiagnosis  pada  keadaan  darurat memiliki  risiko  lebih  dari  lima  kali  lipat untuk  meninggal  dalam  satu  tahun setelah  diagnosis  dibandingkan  pasien yang  dirujuk  untuk  perawatan  oleh dokter umum sebelumnya. [11] Gejala-
gejala  kanker  paru  yang  tumpang  tindih dengan kondisi pernapasan kronis lainnya  seperti  penyakit  paru  obstruktif kronik  (PPOK)  turut  berkontribusi  pada keterlambatan  dalam  diagnosis  kanker paru. [12]
Tatalaksana diagnosis terkini sesuai  rekomendasi National  Lung
Screening  Trial (NLST)  adalah  dengan menggunakan  LDCT  ( low  dose CT Scan).  Metode  skrining  ini  masih memiliki  kelemahan  karena  didasarkan pada  gambaran  volume  atau  ukuran nodul paru-paru saja, sehingga berpeluang besar terjadinya false- positive rate . [13] Selain itu, LDCT diketahui masih membutuhkan biomarka untuk  mendukung  hasil  penilaian  risiko pre dan post-test . [14] Permasalahan  lain yang timbul adalah skrining kanker paru dengan CT Scan tidak direkomendasikan pada individu dengan usia  kurang  dari  55  tahun  dan  terdapat komorbiditas  yang  parah  serta  dengan riwayat merokok kurang dari 30 bungkus setiap  tahunnya.  Dapat  disimpulkan bahwa  dibutuhkan  suatu  metode  lain yang  lebih  aplikatif  dalam  mendiagnosis individu dengan kanker paru-paru. [15]
Studi  terdahulu  oleh  Vera et  al menunjukkan  bahwa  biomarka  dapat digunakan  sebagai  metode  deteksi  dini kanker  paru  yang  dinilai  efektif. [16] Terdapat  beberapa  biomarka  yang digunakan  dalam  mendeteksi  kanker pada paru-paru diantaranya autoantibodi , fragmen  komplemen,  dan ct DNA,  namun  studi  oleh  Seijo et  al menunjukkan  bahwa  biomarka  yang telah  disebutkan  sebelumnya  masih kurang efektif dikarenakan sensitivitasnya yang rendah. [13]
Penelitian terkini oleh Kneip et al tengah berfokus  pada  metilasi  DNA  yang diduga  memiliki  keunggulan  sebagai biomarka pada kanker paru-paru dibandingkan biomarka lainnya. [17] Metilasi DNA didefinisikan sebagai  kondisi  terjadinya  hipometilasi global  DNA  yang  bersamaan  dengan hipermetilasi  spesifik CpG  islands pada daerah promoter gen  penekan  tumor. Kondisi  metilasi  DNA  ini mengakibatkan supresi  dari  ekspresi  gen  penekan tumor yang pada akhirnya akan mampu berkembang  menjadi carcinogenesis
atau pertumbuhan dari sel tumor. [13] Tes metilasi DNA
dapat dilakukan menggunakan  sampel  berupa  sputum,
bronchoalveolar  lavage ,  hingga  serum dan  plasma. [18] Pemeriksaan  metilasi DNA  serum  dan  plasma  menawarkan modalitas  pemeriksaan  kanker  paru yang minim invasif dan memiliki kemampuan diagnosis yang memuaskan.  Saat  ini  belum  didapatkan tinjauan  yang  komprehensif  mengenai
efektivitas tes metilasi DNA dan perannya  dalam  deteksi  dini  kanker paru.  Maka  dari  itu,  penulis  memiliki sebuah inisiasi untuk melakukan tinjauan  pustaka  mengenai  efektivitas metilasi  DNA  sebagai  biomarka  deteksi dini  kanker  paru.  Tujuan  dari  penulisan tinjauan  pustaka  ini  adalah  untuk menganalisis  efektivitas  metilasi  DNA sebagai  biomarka  deteksi  dini  kanker paru.

## 2. METODE
Tinjauan pustaka dilakukan dengan  mencari  jurnal  sesuai  kriteria inklusi melalui database PubMed, ScienceDirect,  dan  Cochrane  Library.
Kata  kunci  dalam  pencarian  jurnal adalah “ DNA Methylation ”, “ Lung
Cancer ”,  dan  “ Serum ”  atau  “ Plasma ”. Kriteria  inklusi  jurnal  adalah  1)  rentang publikasi  2011-2021,  2)  desain  studi randomized-controlled trials , cross- sectional , case-control , atau cohort , dan 3)  membahas  mengenai  efektivitas metilasi  DNA  sebagai  biomarka  deteksi kanker  paru.  Didapatkan sejumlah  2308 jurnal  pada  tahap  identifikasi  lalu diseleksi  sebanyak  42  jurnal  dengan judul penelitian sesuai kriteria kemudian dihilangkan duplikasinya sehingga tersisa 20 jurnal. Melalui seleksi abstrak dan full-text ,  tersisa  12  jurnal  yang memenuhi  kriteria  inklusi.  Penelusuran daftar referensi menghasilkan tambahan satu  jurnal  yang  sesuai  kriteria  inklusi. Total  sejumlah  13  jurnal  diikutsertakan dalam tinjauan pustaka (Gambar 1).
Gambar 1 . Bagan Alur Pencarian Jurnal.

## 3. PEMBAHASAN
Melalui  penelusuran,  ditemukan sebanyak  13  studi  memenuhi  kriteria pencarian  dengan  cakupan  sampel sejumlah 2133 pasien (Tabel 1). Penelitian-penelitian  tersebut  dilakukan di  berbagai  latar  tempat  seperti  Cina, Eropa dan Amerika. Secara umum, studi memiliki  desain case-control dengan tahap training set dan validation set . Sampel  yang  digunakan  sebagai bahan  analisis  berupa  serum  (n=4)
maupun  plasma  (n=9).  Penggunaan sampel  plasma  mampu  menurunkan jumlah DNA limfosit yang dapat mempengaruhi analisis. [19] Plasma sampel diberi perlakuan konversi bisulfit dan purifikasi sebelum dilakukan analisis. [14,17,18,20 –23] Beberapa studi melakukan  proses  ini  menggunakan pendekatan methylation on beads (MOB) menggunakan silica super magnetic  beads yang  memudahkan proses ekstraksi maupun konversi bisulfit dalam satu tabung serta meningkatkan efisiensi ekstraksi
DNA. [19,24,25]
Analisis  metilasi  DNA  di  serum atau  plasma  dilakukan  menggunakan metode quantitative  methylation-specific PCR  (qMSP) [17 –19,24,25] atau methylation-
specific PCR (MSP). [14,18,20 –23] Studi oleh Wielscher melakukan pengayaan sampel serum menggunakan multiplexed  methyl-sensitive  restriction enzyme (MSRE)  untuk  meningkatkan stabilitas  dan  kemampuan  amplifikasi dari sampel lalu dianalisis menggunakan qMSP. [26] Gaga et  al menggunakan reagen  khusus  beserta  enzim  sensitif metilasi  yang  dikembangkan  oleh Lung EpiCheck lalu  dilanjutkan  dengan  MSP.
Hasilnya dianalisis menggunakan software Lung EpiCheck yang menghasilkan  skor  numerik EpiScore 1- 100. [27] Studi  lainnya  oleh  Zang et  al juga  mengukur  kadar  IDH1  plasma menggunakan metode ELISA. [20] Pengukuran IDH1 ini dilakukan mempertimbangkan  perannya  dalam perkembangan NSCLC, khususnya adenokarsinoma. [20]
Tabel 1. Ringkasan Hasil Studi. [14,17 –28] No. Penulis dan Tahun Kasus/Kontrol (n) Gen marka Sensitivitas (%) Spesifisitas (%) PPV (%) NPV (%) AUC (95% CI) 1 Kneip et al , 2011 188/155 SHOX2 59,57 89,68 87,5 64,65 0,78 (0,74 – 0,84) 2 Begum et al , 2011 76/30 DCC 35,5 100 100 37,97 - APC/CDH1/MG MT/RASSF1A/ AIM1 75 73 - - - 3 Wielscher et al , 2015 23/23 HOXD10/PAX9 /PTPRN2/STA G3 95,65 56,52 68,75  92,86 0,85 (0,72 – 0,95) 4 Weiss et al , 2016 117/122 SHOX2/PTGE R4/FOXL2 90 67 - - 0,88 5 Hulbert et al , 2017 150/60 SOX17/TAC1/ HOXA7/CDO1/ HOXA9/ZFP42 93 62 86 78 0,77 (0,68 – 0,86) 6 Ooki et al , 2017 83/42 CDO1/HOXA9/ AJAP1/PTGDR /UNCX/MARC H11 72,10 71,40 73,07  70,42 - 7 Zang et al , 2019 35/16 SHOX2/PTGE R4 + IDH1 80 87,5 93,3 66,7 0,905 (0,790 – 0,969) 8 Liang et al , 2019 37/21 9-gen panel 89,2 81,0 89,19  80,95 0,816 (0,703- 0,929) 9 Liu et al , 2019 127/50 TMEM196 52,8 100 100 48,83 0,911 (0,889- 0,934) 10 Liu et al , 2020 74/24 CDO1/TAC1/H OXA7/HOXA9/ SOX17/ZFP42 (minimal 3 positif) 88 60 87 63 0,68 (0,56 – 0,80) 11 Huang et al , 2020 104/36 SHOX2/PTGE R4 78,5 90,9 86,4 78,3 0,849 (0,8476- 0,951) 12 Chen et al , 2020 163/83 CDO1/SOX17/ HOXA7 Ukuran tumor 2.1-3 cm 91 90 96 81 0,95 (0,90 – 1,00)
CDO1/SOX17/ HOXA7 Ukuran tumor 1.1-2 cm 74 93 96 63 0,92 (0,87 – 0,96) CDO1/SOX17/ TAC1 Ukuran tumor 0.1-1 cm 71 82 83 69 0,81 (0,69 – 0,93) 13 Gaga et al , 2021 179/137 (Eropa) 30/15 (Cina) 6-gen panel Eropa
LCO: 87,2
HCO: 74,3 Cina LCO: 76,7 HCO: 56,7 Eropa LCO: 64,2 HCO: 90,5 Cina LCO: 93,3 HCO: 100 Eropa LCO: 76,1 HCO: 91,1 Cina LCO: 95,83 HCO: 100 Eropa LCO: 79,28 HCO: 72,94 Cina LCO: 66,67 HCO: 53,58 Eropa: 0,882 (0,846 –0,918) Cina: 0,899 (0,809 –0,989)
AUC, area under the curve . HCO, high cut-off . LCO, low cut-off . NPV, negative predictive value . PPV, positive predictive value.
Luaran utama yang dianalisis dari jurnal-jurnal  terinklusi  meliputi  gen  yang dijadikan  marka  serta  sensitivitas  dan spesifisitas  dari  uji  metilasi  DNA  untuk membedakan antara keganasan dengan selain  keganasan.  Selain  itu,  luaran sekunder  berupa area  under  the  curve (AUC)  dari  kurva  analisis receiver operating  characteristics (ROC),  nilai prediktif positif, dan nilai prediktif negatif juga  dilaporkan.  Secara  umum,  seluruh studi  telah  melaporkan  nilai  sensitivitas dan  spesifisitas  dari  uji  metilasi  DNA. Studi  oleh  Gaga  dan  koleganya  tidak merincikan  panel  6-gen  yang  dijadikan marka  uji  metilasi  DNA  milik Lung EpiCheck .  Selain  itu,  terdapat  beberapa studi  oleh  Ooki et al,  Begum et  al ,  dan Weiss et  al yang  tidak  melaporkan analisis  ROC,  nilai  prediktif  positif,  dan nilai prediktif negatif.
Studi-studi  mengenai  uji  metilasi DNA sebagai alat diagnosis kanker paru menggunakan  berbagai  gen  marka dirangkum  pada  Tabel  1.  Pada  tabel tersebut,  telah  dilaporkan  luaran-luaran pada setiap studi dengan mengutamakan hasil dari tahap validation  set .  Sensitivitas,  spesifisitas, dan AUC dari masing-masing panel gen tersebut bervariasi. Di antaranya,
terdapat  yang  mencapai  sensitivitas  di atas  90%  seperti  panel  kombinasi HOXD10  /  PAX9  /  PTPRN2  /  STAG3, SHOX2  /  PTGER4  /  FOXL2,  SOX17  / TAC1  /  HOXA7  /  CDO1  /  HOXA9  / ZFP42,  dan  CDO1  /  SOX17  /  HOXA7.
Beberapa panel lainnya mampu mencapai  spesifisitas  di  atas  90% seperti  panel  SHOX2  /  PTGER4,  panel CDO1  /  SOX17  /  HOXA7,  dan  panel CDO1  /  SOX17  /  HOXA7.  Menariknya, panel  metilasi  gen  DCC  dan  gen TMEM196  serta  panel  6-gen Lung EpiCheck memiliki  tingkat  spesifisitas 100%. [21,28] Keseluruhan studi menunjukkan  nilai  AUC  yang  baik  (di atas  0,8)  dari  masing-masing  panel  gen termetilasi kecuali beberapa studi sebagaimana pada Tabel 1. [29]

## 3.1. HUBUNGAN METILASI DNA DENGAN KANKER PARU
Metilasi  DNA  adalah  kondisi terjadinya  hipometilasi  global  DNA  yang bersamaan dengan hipermetilasi
spesifik  CpG islands pada  daerah promoter tumor  suppressor  genes . Aktivitas metilasi DNA dibawa oleh DNA metiltransferase  (DNMT)  yang  memiliki 3  jenis  utama  yaitu  DNMT1,  DNMT3A,
dan  DNMT3B.  Pada  sel  embrionik, nukleosom oleh DNMT3A dan DNMT3B berperan  dalam de  novo  Methylation sehingga terjadi diferensiasi sel embrionik  menjadi  sel  spesifik  yang aktif.  Setiap  sel  memiliki  pola  metilasi DNA  yang  berbeda  dan  spesifik.  Pada sel  dewasa  normal  CpG site ( Cytosine, phosphate,  Guanine )  umumnya  terjadi unmetilation kecuali pada regio
promoter  CpG island yang  berperan dalam regulasi transkripsi gen. [16] Mekanisme awal terjadinya metilasi  DNA  diinduksi  oleh cytosine yang  merupakan  salah  satu  nukleotida dari  CpG site .  Pada cytosine ,  DNMT3A dan DNMT3B bertanggung jawab dalam metilasi DNA pada awal perkembangannya.  DNMT  yang  terikat dengan  molekul  grup  metil  disebut S- adenosylmethionine (SAM) dapat mengubah  struktur  kimia  dari cytosine menjadi 5-Metilcytosine
yang
merupakan  bentuk  dari  metilasi  DNA. [30] Aktivitas  ini  berkebalikan  dengan  enzim ten  eleven  translocation (TET)  pada manusia.  Enzim  TET  berperan  dalam meregulasi  pola  dari  metilasi  DNA melalui  perannya  dalam  menempatkan hidroksil  grup  yang  menyebabkan 5- methylcytosine berubah  menjadi 5- hydroxymethylcytosine dan  mengalami transformasi  menjadi cytosine yang merupakan  bentuk  nukleotida  awal  dari CpG site .  Hal  ini  menunjukan  bahwa TET berperan dalam demetilasi DNA.
Pada  kanker  paru,  regulasi  dari DNMT  dan  TET  mengalami  gangguan. Hal  ini  mengakibatkan  regio  CpG island mengalami  hipermetilasi  DNA  yang berujung pada inaktivasi tumor
suppressor  gene .  Selain  itu,  gangguan ini  juga  berdampak  pada  hipometilasi gen  promoter  sehingga  terjadi  aktivasi onkogenesis (Gambar 2). [30]
Gambar 2 . Hubungan Mekanisme Metilasi DNA dan Kanker Paru [16,30]
Menariknya,  metilasi  DNA terjadi  di  fase  sangat  awal  pada perkembangan  kanker  dan  bersifat spesifik pada jenis tumor yang berbeda. Metilasi  DNA  dapat  dilepaskan  di  darah
dalam  bentuk circulating  free DNA  baik melalui  apoptosis,  nekrosis,  ataupun sekresi  aktif.  Dalam  pendeteksiannya, metilasi  DNA  berbasis liquid  biopsy dapat  menjadi  tes  ideal  yang  cepat,
reliabel, dan cost-effective serta minimal invasif. [16]
3.2. EFEKTIVITAS METILASI DNA

## SEBAGAI METODE DETEKSI DINI
KANKER PARU Biomarka metilasi DNA menunjukan  efektivitas  yang  tinggi dalam  mendeteksi  kanker  paru.  Studi terdahulu oleh Kneip et al menggunakan marka metilasi gen SHOX2 menunjukkan  sensitivitas  59,57%  dan spesifisitas  89,68%  serta  AUC  0,78. [17]
Selain  itu,  terdapat  beberapa  kombinasi metilasi  gen  SHOX2  seperti  SHOX2  /
PTGER4,  SHOX2  /  PTGER4  bersama enzim  IDH1,  dan  SHOX2  /  PTGER4  / FOXL2. Masing-masing panel menunjukkan  peningkatan  sensitivitas maupun  spesifisitas  hingga  di  atas  90% serta peningkatan nilai AUC. [14,20,22]
Beberapa  panel  metilasi  DNA yang  lain  juga  menunjukkan  efektivitas yang  baik  diskriminasi  antara  kanker paru dan non-kanker. Di antara panel dengan  sensitivitas  yang  tinggi  adalah panel  HOXD10  /  PAX9  /  PTPRN2  /
STAG3  dengan  sensitivitas  sebesar
95,65%.  Dari  keempat  gen  tersebut, PAX9 dan PTPRN2 memiliki spesifisitas yang  tinggi  terhadap  kanker  paru, sedangkan HOXD10 dan STAG3 diketahui  mampu  membedakan  antara kanker  paru,  penyakit  paru  obstruktif kronis  (PPOK),  dan  penyakit  paru interstisial  dengan  orang  sehat. [26] Studi oleh  Weiss et  al juga  menunjukkan efektivitas  panel  SOX17  /  TAC1  / HOXA7  /  CDO1  /  HOXA9  /  ZFP42 dengan sensitivitas senilai 93%. Sensitivitas deteksi metilasi DNA diketahui tidak dipengaruhi secara signifikan oleh besar nodul paru, bahkan banyak  sampel  positif  metilasi  DNA dengan  nodul  paru  berukuran  <2  cm. [14]
Studi terkini oleh Chen et al melaporkan efektivitas  panel  kombinasi  3  gen  dan kaitannya  dengan  ukuran  tumor  paru. Panel CDO1 / SOX17 / HOXA7 memiliki sensitivitas  91%  dan  spesifisitas  93% pada  sampel  dengan  ukuran  tumor  2,1- 3  cm,  sedangkan  pada  sampel  dengan ukuran  tumor  1,1-2  cm  sensitivitas  74% tetapi dengan spesifisitas 93%. [24] Beberapa panel lainnya menunjukkan  spesifisitas  yang  tinggi sebagaimana  ditunjukkan  studi  oleh Begum et  al ,  Liu et  al ,  dan  Gaga et  al .
Metilasi gen DCC menunjukkan spesifisitas  sempurna  senilai  100%, sebagaimana  yang  ditunjukkan  oleh metilasi  gen  TMEM196. [21,28] Panel  6- gen  yang  dikembangkan  oleh Lung EpiCheck juga menunjukkan spesifisitas yang tinggi yakni 93,3% pada pengaturan low  cut-off hingga  100% pada pengaturan high cut-off . [27] Hasil-hasil yang telah dipaparkan menunjukkan efektivitas yang  tinggi  dari  biomarka  metilasi  DNA sebagai  metode  deteksi  dini  kanker paru.  Biomarka  metilasi  DNA  memiliki nilai  sensitivitas  dan  spesifisitas  yang tinggi.  Melihat  keadaan  ini,  algoritma pemeriksaan  metilasi  DNA  yang  tepat dapat  mendukung  kenaikan  sensitivitas maupun  spesifisitas  deteksi  dini  kanker paru. [21,28] Penggunaan panel gen biomarka  metilasi  DNA  bersensitivitas tinggi  menjadi  pilihan  untuk  digunakan sebelum  LDCT  untuk  meningkatkan efektivitas  deteksi  dini  paru,  sedangkan deteksi  metilasi  DNA  setelah  LDCT dapat menggunakan panel-panel dengan  sensitivitas  tinggi  seperti  DCC dan  TMEM196  sehingga  melengkapi spesifisitas dari LDCT. [27,28]
Berbagai karakteristik tumor dapat mempengaruhi efektivitas metode metilasi  DNA.  Di  antara  faktor  yang berperan  penting  adalah  ukuran  tumor sebagaimana  disebutkan  oleh  Chen et al . [24] Karakteristik  histologi  kanker  paru juga menunjukkan pengaruh pada sensitivitas  metode  ini. [18] Berdasarkan studi terkini yang dilakukan oleh Gaga et al , faktor seperti usia, jenis kelamin, dan kebiasaan  merokok  diketahui  tidak memiliki dampak signifikan pada efektivitas metode deteksi metilasi DNA. [27]

## 3.3. IMPLIKASI PADA SKRINING KANKER PARU
Pemeriksaan  biomarka  metilasi DNA dapat memberikan metode diagnostik yang dapat diandalkan dilihat dari nilai sensitivitas dan spesifisitasnya. LDCT  masih  menjadi  metode  skrining yang  disarankan  oleh  NLCT  dan Kementerian  Kesehatan,  akan  tetapi skrining  melalui  LDCT  masih  belum memberikan  hasil  yang  maksimal  dilihat dari  kecenderungan  memiliki  tingkat
hasil false  positive yang  tinggi. [27,31]
Pasien  dengan  hasil  positif  tes  LDCT harus  menjalani  evaluasi  lanjutan  yang bersifat  non-invasif  ataupun  invasif seperti  bronkoskopi,  biopsi  jarum  halus, dan/atau pembedahan. Tindakan evaluasi lanjutan tersebut dapat merugikan  bagi  pasien  dengan  hasil false positive . [15]
Skrining  dengan  pemeriksaan biomarka metilasi DNA berpotensi mendukung  diagnosis  sebelum  maupun setelah menggunakan LDCT. Sensitivitas  dari  metilasi  DNA  dapat membantu  dalam  skrining  sebelum menggunakan LDCT. Hasil dari pengukuran metilasi DNA lebih independen dan tidak dipengaruhi
secara  signifikan  oleh  faktor  risiko seperti  usia,  jenis  kelamin,  dan  riwayat merokok, [27] sehingga pemeriksaan biomarka metilasi DNA dapat menjangkau  lebih  banyak  populasi untuk  dideteksi.  Selain  itu,  metilasi beberapa  gen  menunjukkan  spesifisitas yang tinggi dalam penilaiannya.
Spesifisitas yang tinggi ini dapat mendukung penegakan diagnosis setelah pemeriksaan menggunakan LDCT  dengan  mengurangi  tingkat false positive . [21,28] Penelitian  dan  perkembangan mengenai  metode  biomarka  metilasi DNA semakin banyak dilakukan,
termasuk  di  beberapa  negara  di  Asia seperti  Cina  dan  Korea  Selatan,  namun belum  pernah  diuji  pada  populasi  di
Indonesia.  Maka  dari  itu,  diperlukan penelitian lebih lanjut mengenai penerapan  penilaian  biomarka  metilasi DNA  sebagai  metode  skrining  kanker paru. 4. KESIMPULAN Metilasi DNA menunjukkan hubungan yang kuat dengan perkembangan kanker paru. Penggunaan  metilasi  DNA  sebagai metode  deteksi  kanker  paru  berpotensi untuk  efektif  meningkatkan  sensitivitas dan  spesifisitas  skrining  dini  kanker paru.  Metode  ini  dapat  diintegrasikan dengan  metode  LDCT  yang  telah direkomendasikan  di  Indonesia,  baik sebelum  LDCT  maupun  setelah  LDCT. Diharapkan  penerapan  metode  deteksi metilasi DNA dapat menurunkan
mortalitas  kanker  paru  di  Indonesia  dan
membantu meningkatkan kesehatan masyarakat Indonesia. Keterbatasan dari tinjauan pustaka ini adalah terbatasnya referensi dan  desain  studi  yang  ada  dalam meneliti  performa  metilasi  DNA  sebagai metode deteksi kanker paru, terutama di Indonesia.  Diperlukan  penelitian multi- center lebih  lanjut  pada  populasi  yang besar  dan  dengan  desain  studi  yang kuat  untuk  menguatkan  bukti  terkait efektivitas metode metilasi DNA. Diperlukan  kerja  sama  antara  tenaga medis,  peneliti,  dan  pemerintah  dalam mewujudkan tujuan tersebut dan meningkatkan kualitas diagnosis maupun  tatalaksana  kanker  paru  di
Indonesia.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Sung  H,  Ferlay  J,  Siegel  RL, Laversanne  M,  Soerjomataram I, Jemal  A,  et  al.  Global  cancer statistics 2020: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36
cancers  in  185  countries. CA Cancer  J  Clin [Internet].  2021; Tersedia pada: https://doi.org/10.3322/caac.216 60 2. Bristol-Myers Squibb. Lung Cancer  In  The  Eu [Internet]. 2015. Tersedia pada: https://www.bms.com/content/da m/bms/us/english-social- share/Lung-Cancer-Global-EU-
FINAL.pdf?linkId=15700872
3. The  George  Institute  for  Global Health. Turning  Action  Results Into  Policy  Actions [Internet]. 2015. Tersedia pada: https://www.georgeinstitute.org/si tes/default/files/action-study-bali- rountable-meeting-report.pdf 4. Inamura K. Lung Cancer: Understanding Its Molecular Pathology  and  the  2015  WHO Classification. Front Oncol [Internet]. 28 Agustus 2017;7:193. Tersedia pada: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ 28894699 5. Bjerager  M,  Palshof  T,  Dahl  R, Vedsted  P,  Olesen  F.  Delay  in diagnosis  of  lung  cancer  in general  practice. Br  J  Gen  Pract [Internet]. 2006;56(532):863 –8.
Tersedia pada: https://bjgp.org/content/56/532/8 63.short 6. Cooper  WA,  Lam  DCL,  O’Toole
SA, Minna  JD.  Molecular  biology of  lung  cancer  [Internet].  Vol.  5, Journal  of  Thoracic  Disease. Pioneer  Bioscience  Publishing; 2013  [dikutip  21  Maret  2021]. Tersedia pada: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ 24163741/ 7. Tobias JS, Hochhauser D, Souhami  RL.  Cancer  and  its management  [Internet].  Wiley
Online  Library;  2010.  Tersedia pada:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi /book/10.1002/9781118468753 8. Kementrian  Kesehatan  Republik Indonesia. Panduan Penatalaksanaan  Kanker  Paru . 2017; Tersedia pada: http://kanker.kemkes.go.id/guidel ines/PPKParu.pdf 9. Badan Pusat Statistik. Persentase Merokok Pada Penduduk  Umur  ≥  15  Tahun Menurut Provinsi (Persen), 2018- 2020 [Internet].  2020.  Tersedia
pada:
https://www.bps.go.id/indicator/3 0/1435/1/persentase-merokok- pada-penduduk-umur-15-tahun- menurut-provinsi.html
10. U.S.  National  Institute  Of  Health NCI. Lung and Bronchus Cancer,
CSR  1975-2015 [Internet].  2018. Tersedia pada: https://seer.cancer.gov/archive/c sr/1975_2015/results_merged/se ct_15_lung_bronchus.pdf 11. United  Kingdom  Lung  Cancer Coalition. EARLY  DIAGNOSIS
MATTERS [Internet]. 2020. Tersedia pada: https://www.uklcc.org.uk/wp- content/uploads/2020/01/UKLCC -ED-Matters-FINAL.pdf
12. Ellis  PM,  Vandermeer  R.  Delays in the diagnosis of lung cancer. J Thorac Dis [Internet]. 2011;3(3):183.  Tersedia  pada: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pm c/articles/PMC3256519/
13. Seijo  LM,  Peled  N,  Ajona  D,
Boeri M, Field JK, Sozzi G, et al. Biomarkers  in  Lung  Cancer Screening: Achievements, Promises, and Challenges [Internet].  Vol.  14,  Journal  of
Thoracic  Oncology.  Elsevier  Inc;
2019  [dikutip  21  Maret  2021]. hal.  343 –57.  Tersedia  pada: /pmc/articles/PMC6494979/ 14. Weiss G, Schlegel A, Kottwitz D, König T, Tetzner R. Validation of the SHOX2/PTGER4 DNA Methylation  Marker  Panel  for Plasma-Based Discrimination between  Patients  with  Malignant and Nonmalignant Lung Disease. J  Thorac  Oncol [Internet].  1 Januari  2017  [dikutip  11  Maret 2021];12(1):77 –84. Tersedia pada: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ 27544059/ 15. Snowsill  T,  Yang  H,  Griffin  E, Long L,  Varley-Campbell J, Coelho  H,  et  al.  Assessment  of clinical effectiveness. 2018 [dikutip 21 Maret 2021]; Tersedia pada: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/boo ks/NBK534581/ 16. Constâncio V, Nunes SP, Henrique  R,  Jerónimo  C.  DNA Methylation-Based Testing in Liquid Biopsies as Detection and Prognostic  Biomarkers  for  the
Four  Major  Cancer  Types. Cells [Internet].  5  Maret  2020  [dikutip 21 Maret 2021];9(3):624. Tersedia pada: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pm c/articles/PMC7140532/ 17. Kneip  C,  Schmidt  B,  Seegebarth A,  Weickmann  S,  Fleischhacker
M,  Liebenberg  V,  et  al.  SHOX2 DNA  methylation  is  a  biomarker for  the  diagnosis  of  lung  cancer in  plasma. J  Thorac  Oncol [Internet]. 1 Oktober 2011 [dikutip 11 Maret 2021];6(10):1632 –8. Tersedia pada: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ 21694641/ 18. Ooki  A,  Maleki  Z,  Tsay  JCJ, Goparaju  C,  Brait  M,  Turaga  N, et  al.  A  panel  of  novel  detection and  prognostic  methylated  DNA markers  in  primary  non –small cell lung cancer and serum DNA. Clin  Cancer  Res [Internet].  15
November 2017 [dikutip 10 Maret 2021];23(22):7141 –52.  Tersedia pada: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ 28855354/ 19. Hulbert  A,  Jusue-Torres  I,  Stark
A, Chen C, Rodgers K, Lee B, et al. Early detection of lung cancer using DNA promoter hypermethylation  in  plasma  and sputum. In: Clinical Cancer
Research  [Internet].  American
Association for Cancer Research Inc.;  2017  [dikutip  10  Maret 2021].  hal.  1998 –2005.  Tersedia pada:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/
27729459/
20. Zang  R,  Wang  X,  Jin  R,  Lei  Y, Huang J, Liu C, et al.
Translational  value  of  IDH1  and
DNA  methylation  biomarkers  in diagnosing lung cancers: A novel diagnostic  panel  of  stage  and histology-specificity. J Transl Med [Internet].  30  Desember 2019 [dikutip 10 Maret 2021];17(1). Tersedia pada: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ 31888670/
21. Liu  W  Bin,  Han  F,  Huang  YS, Chen  HQ,  Chen  JP,  Wang  DD,
et al. TMEM196 hypermethylation  as  a  novel diagnostic and prognostic biomarker  for  lung  cancer. Mol Carcinog [Internet].  1  April  2019 [dikutip 21 Maret 2021];58(4):474 –87. Tersedia pada: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ 30536447/ 22. Huang  W,  Huang  H,  Zhang  S, Wang  X,  Ouyang  J,  Lin  Z,  et  al. A Novel Diagnosis Method
Based on Methylation Analysis of SHOX2  and  Serum  Biomarker for  Early  Stage  Lung  Cancer.
Cancer  Control [Internet].  2020 [dikutip  21  Maret  2021];27(1).
Tersedia pada: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ 33167712/ 23. Liang W, Zhao Y, Huang W, Gao
Y,  Xu  W,  Tao  J,  et  al.  Non- invasive  diagnosis  of  early-stage lung cancer using high- throughput targeted DNA
methylation sequencing of circulating  tumor  DNA  (ctDNA). Theranostics [Internet]. 2019 [dikutip 21 Maret 2021];9(7):2056 –70. Tersedia pada: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ 31037156/ 24. Chen  C,  Huang  X,  Yin  W,  Peng M,  Wu  F,  Wu  X,  et  al. Ultrasensitive DNA hypermethylation  detection  using plasma  for  early  detection  of NSCLC:  A  study  in  Chinese patients  with  very  small  nodules. Clin  Epigenetics [Internet].  5
Maret  2020  [dikutip  10  Maret 2021];12(1). Tersedia pada: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ 32138766/ 25. Liu  B,  Ricarte  Filho  J,  Mallisetty A, Villani C, Kottorou A, Rodgers K,  et  al.  Detection  of  Promoter
DNA  Methylation  in  Urine  and
Plasma  Aids  the  Detection  of Non-Small  Cell  Lung  Cancer. Clin  Cancer  Res [Internet].  15 Agustus  2020  [dikutip  10  Maret 2021];26(16):4339 –48.  Tersedia pada: /pmc/articles/PMC7442601/ 26. Wielscher M, Vierlinger K, Kegler U, Ziesche R, Gsur A, Weinhäusel A. Diagnostic Performance  of  Plasma  DNA Methylation  Profiles  in  Lung
Cancer,  Pulmonary  Fibrosis  and COPD. EBioMedicine [Internet]. 1 Agustus 2015 [dikutip 10 Maret 2021];2(8):929 –36. Tersedia pada: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ 26425700/ 27. Gaga M, Chorostowska- Wynimko J, Horváth I, Tammemagi MC, Shitrit D, Eisenberg VH, et al. Validation of Lung EpiCheck, a novel methylation-based  blood  assay, for the detection of lung cancer in European  and  Chinese  high-risk individuals. Eur Respir J [Internet]. 1 Januari 2021 [dikutip 21  Maret  2021];57(1).  Tersedia pada:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ 33122336/
28. Begum  S,  Brait  M,  Dasgupta  S,
Ostrow KL, Zahurak M, Carvalho AL,  et  al.  An  epigenetic  marker panel for detection of lung cancer using  cell-free  serum  DNA. Clin Cancer  Res [Internet].  1  Juli 2011 [dikutip 21 Maret 2021];17(13):4494 –503. Tersedia pada: http://clincancerres.aacrjournals. org/ 29. Mandrekar
JN. Receiver operating  characteristic  curve  in diagnostic  test  assessment. J Thorac Oncol [Internet]. 1 September  2010  [dikutip  21 Maret 2021];5(9):1315 –6. Tersedia pada: http://www.jto.org/article/S15560 86415306043/fulltext 30. Jones  PA.  Functions  of  DNA methylation:  Islands,  start  sites, gene bodies and beyond [Internet]. Vol. 13, Nature Reviews  Genetics.  Nat  Rev Genet;  2012  [dikutip  21  Maret 2021].  hal.  484 –92.  Tersedia pada:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ 22641018/ 31. Berg  C,  Aberle  D.  Reduced Lung-Cancer  Mortality  with  CT Screening. N Engl J Med [Internet].  2011;365(21):2037 –8. Tersedia pada: https://www.nejm.org/doi/full/10.1 056/nejmoa1102873