《自然·医学》:13种癌症,一次筛查!中国科学家开发cfDNA新血检方法,可实现多癌种早筛,灵敏度87.4%,特异性97.8%
来源:奇点糕 2025-06-06 10:08
本研究是首批基于血浆cfDNA全基因组测序(WGS)的大规模前瞻性MCED评估之一。同时筛查多种癌症类型有可能彻底变革现有的筛查实践。
癌症的早期发现对于提高治疗效果和改善患者预后至关重要。然而,目前的筛查手段覆盖面有限,且多集中于特定癌种。因此,亟需一种能够同时检测多种癌症、具备无创性和成本效益的新型筛查技术——多癌种早期检测(MCED)。
游离DNA(cfDNA)是细胞凋亡或坏死过程中释放到血液中的片段化DNA,癌细胞释放的cfDNA中含有癌症特异性标志信息,是潜在的无创液体活检生物标志物。
近日,来自中国的研究团队在《自然·医学》上发表了最新研究成果,开发并评估了一种能够识别13种癌症的无创MCED血液检测方法。
研究包括训练集、独立验证集和一个前瞻性验证队列。在独立验证队列中,MCED的检测总体灵敏度为87.4%,特异性为97.8%,组织来源的预测准确率为82.4%。
研究涵盖多个中国队列,共纳入3076例癌症患者的合格血样(共13种癌症类型,包括乳腺癌、宫颈癌、结直肠癌、子宫内膜癌、食管癌、胃癌、肝癌、肺癌、卵巢癌、胰腺癌、前列腺癌、胆道癌和淋巴瘤),以及3477名年龄匹配的健康对照者。所有样本分为训练集(n=4807)和内部验证集(n=1746)。研究还在一个前瞻性队列中进行了独立验证,共包括1465名参与者(732人为癌症患者)。
该MCED模型包括两个核心,一个是判断是否存在癌症的“癌症检测(DOC)分类器”,一个是识别肿瘤原发部位的“癌症原发组织(TOO)分类器”。
在DOC分析中,以特异性为98.9%为阈值设定标准特异性阈值(SST),对应的灵敏度为86.5%;以灵敏度为82.4%设定高特异性阈值(HST),对应的特异性为99.9%。
在独立验证研究中,MCED检测在SST下灵敏度为87.4%,特异性为97.8%,在HST下灵敏度和特异性分别为82.5%和98.9%。MCED在识别早期癌症方面也表现出较高的灵敏度,SST下I期和II期癌症的灵敏度分别为79.3%和86.9%,并且随着肿瘤分期升高,灵敏度还在相应升高,I–II期及I–III期患者的整体灵敏度分别为82.7%和85.2%。
在TOO分析中,预测最可能的一个原发组织(TOP1),内部验证集中预测准确率为82.3%,独立验证集准确率为83.5%;预测最可能的两个原发组织(TOP2),准确率分别提升至90.7%和91.7%。在HST条件下,独立验证集的TOO预测准确性进一步提高,TOP1准确率达到83.9%,TOP2准确率达到91.9%。
对于一些缺少成熟筛查手段的癌种,MCED展示出良好的判断准确率,比如DOC分析中对胰腺癌的检测总灵敏度为76.9%,卵巢癌的灵敏度高达90.5%。在TOO分析中,不同癌种的预测准确率存在明显差异,结直肠癌、肺癌、肝癌和淋巴瘤在两个验证集中均表现出较高的TOP1准确率,胰腺癌和胃癌的TOP1准确率仅为50.0%和45.7%(独立验证集),表明MCED检测识别某些癌种原发组织的能力还存在一定挑战。
研究人员还在一个无症状人群中对MCED进行了评估。金陵研究是一项前瞻性、多中心、观察性队列研究,参与者为年龄在45至75岁之间、无癌症症状的个体。在可用于分析的3724名参与者中,共确认43例癌症病例,在SST下灵敏度为53.5%,HST下为37.2%,绝大多数病例(93%)在确认时处于癌前高风险病变、0期、Ⅰ期或Ⅱ期等早期阶段;对13种指定癌种的灵敏度达到62.1%,特异性为98.1%。
结合患者的体检结果,不同异常部位中的癌症检出率差异较大。肝、结直肠异常的患者,MCED阳性结果后确诊率达100%,阴性结果则基本排除癌症。在所有阳性MCED结果中,约35%是体检未能发现的癌症,约17%为无推荐筛查方法的癌症;总体上,约48%的“常规筛查漏检”癌症被MCED检测发现。
本研究是首批基于血浆cfDNA全基因组测序(WGS)的大规模前瞻性MCED评估之一。同时筛查多种癌症类型有可能彻底变革现有的筛查实践。MCED检测的高特异性能够最小化假阳性结果,有助于医疗资源的合理配置。
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