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HepaAiQ?:基于血液ctDNA甲基化信號(hào)的肝癌早診方法

來(lái)源:泰然健康網(wǎng) 時(shí)間:2024年12月25日 19:48

2022年美國(guó)臨床腫瘤學(xué)會(huì)(ASCO)年會(huì)將于2022年6月3日~7日在美國(guó)伊利諾伊州芝加哥以線上+線下的會(huì)議形式舉行。

會(huì)議上,復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院樊嘉院士、周儉教授等領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)與鹍遠(yuǎn)生物共同報(bào)道了一種基于血液ctDNA甲基化信號(hào)的肝癌早診方法-HepaAiQ?(大會(huì)摘要號(hào):Abstract:4103)[1]。

研究結(jié)果顯示:HepaAiQ?檢測(cè)性能優(yōu)異,在健康人群中的特異性為93.4%、肝癌診斷的靈敏度高達(dá)87.2%,尤其對(duì)于早期肝癌也顯示出優(yōu)異診斷性能(靈敏度為83.2%)。

此外,由于HepaAiQ?基于更敏感和經(jīng)濟(jì)的qPCR檢測(cè)平臺(tái),覆蓋人群廣泛,有望為眾多肝癌高危人群帶來(lái)更為精準(zhǔn)的診斷。

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肝細(xì)胞癌(Hepatocellular carcinoma, HCC)是肝癌的主要組織學(xué)亞型,占原發(fā)性肝癌的90%,是全世界常見(jiàn)的惡性腫瘤之一,也是慢性肝病患者最常見(jiàn)的死亡原因。

我國(guó)是肝癌高發(fā)大國(guó),在惡性腫瘤中肝癌的發(fā)病率位居前四,死亡率位居第二,僅次于肺癌[2]。根據(jù)國(guó)家癌癥中心發(fā)布的最新一期全國(guó)癌癥統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示:2016年我國(guó)肝癌新發(fā)病例和死亡病例分別約為38.9萬(wàn)例和33.6萬(wàn)例[2]。

由于HCC起病隱匿,早期很少出現(xiàn)特殊或明顯的癥狀,70%-80%HCC患者一旦確診即為中晚期,病程短,預(yù)后差,5年生存率僅約為14.1%[ 3]。如果能夠盡早發(fā)現(xiàn),患者將可以得到更有效的手術(shù)治療,據(jù)統(tǒng)計(jì)早期HCC的5年生存率可高達(dá)90%[3,4]。因此,對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)人群實(shí)施早期篩查,可實(shí)現(xiàn)早期診斷和早期治療,從而達(dá)到長(zhǎng)期生存。  目前,HCC仍缺乏有效的早期篩查手段,傳統(tǒng)手段的檢測(cè)性能和可及性制約了臨床篩查的有效實(shí)施。 目前HCC篩查方式主要包括血液學(xué)AFP(甲胎蛋白)檢測(cè)和影像學(xué)檢查。 從目前診療路徑來(lái)看[3,5],HCC早篩通常聯(lián)合AFP和肝臟超聲(US)對(duì)HCC高危人群進(jìn)行定期篩查,發(fā)現(xiàn)異常再進(jìn)一步考慮CT或者核磁共振檢查。

甲胎蛋白(AFP)是目前診斷HCC應(yīng)用最多的血清學(xué)標(biāo)志物,但仍有近40%HCC患者AFP持續(xù)在正?;蜉^低水平,而且妊娠、活動(dòng)性肝炎、生殖系統(tǒng)腫瘤、胃腸胰腺等其他消化道腫瘤等人群血清AFP也會(huì)升高[6]。

超聲(US)設(shè)備簡(jiǎn)單,價(jià)格低容易開(kāi)展,在臨床上廣泛應(yīng)用,但其對(duì)早期HCC診斷靈敏度僅47%[7],且受肝硬化結(jié)節(jié)干擾,對(duì)操作者經(jīng)驗(yàn)要求較高。

即使應(yīng)用AFP和超聲聯(lián)合檢測(cè),對(duì)早期HCC的靈敏度也僅有63%[7],仍然無(wú)法滿足早期HCC篩查的需求。

CT平掃對(duì)于極早期HCC(<1 cm)或密度近似正常肝實(shí)質(zhì)的HCC難以顯示,且具有一定的放射性[8-10]。

MRI雖然性能較超聲(US)和CT較大提升,但檢測(cè)的靈敏度和特異性也存在一定的天花板[10],且我國(guó)人口基數(shù)大、經(jīng)濟(jì)水平不足,將其作為常規(guī)篩查手段也不大現(xiàn)實(shí)。

因此,我國(guó)迫切需要開(kāi)發(fā)一種適用于廣泛人群的有效、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的HCC早期手段?;诖?, 本研究開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證了一種無(wú)創(chuàng)經(jīng)濟(jì)的血液ctDNA甲基化檢測(cè)方法,實(shí)現(xiàn)高危人群的早期預(yù)警。

一、研究方法

64571654560817530 圖1. 研究設(shè)計(jì)

研究人員通過(guò)MONOD?技術(shù)對(duì)組織樣本進(jìn)行全基因組簡(jiǎn)化甲基化測(cè)序(Reduced Representation Bisulfite Sequencing,RRBS),初步遴選出HCC特異性相關(guān)的甲基化標(biāo)志物。通過(guò)mTitan?靶向甲基化測(cè)序技術(shù)對(duì)血漿樣本驗(yàn)證,靶點(diǎn)同步進(jìn)行文獻(xiàn)檢索和功能富集,進(jìn)一步優(yōu)化HCC特異性相關(guān)的高性能標(biāo)志物。

研究甄選出最優(yōu)的甲基化標(biāo)志物若干,再通過(guò)大量臨床血漿樣本構(gòu)建HCC多基因甲基化血液檢測(cè)模型-HepeAiQ?,并對(duì)HepeAiQ?模型進(jìn)行盲法驗(yàn)證,測(cè)試模型的普適性和穩(wěn)定程度。

二、研究結(jié)果

1. HCC特異性甲基化標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)和優(yōu)化

本研究利用MONOD?對(duì)37個(gè)HCC組織、26個(gè)正常組織、20個(gè)白細(xì)胞和114個(gè)空白對(duì)照(血漿)進(jìn)行RRBS,遴選出數(shù)百個(gè)HCC特異性相關(guān)的甲基化標(biāo)志物(圖2),并以5個(gè)有代表性的標(biāo)志物為例評(píng)估其對(duì)HCC的檢測(cè)性能,發(fā)現(xiàn)其在HCC甲基化程度顯著高于其他樣本(圖3)。 87361654560817628 圖2. HCC特異性甲基化標(biāo)志物熱圖 35361654560817690 圖3. 甲基化標(biāo)志物鑒別HCC的性能評(píng)估

2. NGS血檢模型性能優(yōu)異,AUC可達(dá)0.98以上

研究者對(duì)276個(gè)HCC和393個(gè)空白對(duì)照(血漿)進(jìn)行mTitan?靶向甲基化測(cè)序,結(jié)果顯示該模型性能相當(dāng)優(yōu)異,其平均AUC為0.985(圖4)。 17401654560817758 

圖4. HCC特異性甲基化標(biāo)志物NGS panel性能表現(xiàn)

  3. 多重PCR檢測(cè)HepaAiQ?模型建立及驗(yàn)證 考慮到簡(jiǎn)化多重qPCR檢測(cè)方法在臨床上的適用性,研究者進(jìn)一步使用559個(gè)血漿樣本,包括293個(gè)HCC樣本、60個(gè)肝硬化樣本(LC)、36個(gè)慢性乙型肝炎樣本(CHB)和170個(gè)健康對(duì)照樣本(CTRL),對(duì)HCC靶點(diǎn)做進(jìn)一步甄選優(yōu)化,建立多重PCR檢測(cè)方法(HepaAiQ?)。 結(jié)果發(fā)現(xiàn),HepaAiQ?檢測(cè)在LC、CHB和CTRL的特異性分別為88.3%、91.7%和92.4%的情況下,HCC靈敏度可達(dá)85.3%。緊接著,HepaAiQ?模型對(duì)來(lái)自多中心的374份血漿樣本進(jìn)一步盲法驗(yàn)證,證實(shí)其對(duì)HCC的敏感性為87.2%,對(duì)LC、CHB和CTRL的特異性分別為86.8%、90.5%和93.4%(表2)。 

表2. 驗(yàn)證試驗(yàn)中HepaAiQ?的性能表現(xiàn) 98981654560817818

4. 相比AFP篩查方法,HepaAiQ?具有顯著優(yōu)越性

研究者將HepaAiQ?與HCC傳統(tǒng)篩查方法AFP方法進(jìn)行了比較。結(jié)果顯示,HepaAiQ?在各個(gè)分期中的表現(xiàn)均優(yōu)于AFP(87.0% vs. 56.2%),尤其是在早期HCC中(83.2% vs. 48.5%)(圖5)。 25931654560817882 

圖5. HepaAiQ?與AFP在HCC診斷中的表現(xiàn)

該研究開(kāi)發(fā)了一種基于血液ctDNA甲基化信號(hào)的HCC早檢方法---HepaAiQ?。HepaAiQ?檢測(cè)性能優(yōu)異,尤其對(duì)于早期HCC具有良好的靈敏度和特異性,可實(shí)現(xiàn)早期HCC的精準(zhǔn)檢測(cè)。

參考文獻(xiàn):

[1] Xinrong Yang, Yingchao Wang, De-Zhen Guo,et al. Discovery and clinical validation of cost-effective non-invasive early detection of hepatocellular carcinoma (HCC) through circulating tumor DNA (ctDNA) methylation signature 2022 ASCO Annual meeting. Abstract #4103.

[2] Zheng R , Zhang S , Zeng H , et al. Cancer incidence and mortality in China, 2016[J]. Journal of the National Cancer Center, 2022.2(1):1-9.

[3]全國(guó)多中心前瞻性HCC極早期預(yù)警篩查項(xiàng)目(PreCar)專(zhuān)家組. 中國(guó)HCC早篩策略專(zhuān)家共識(shí)[J]. 肝臟, 2021, 26(8):7.

[4] ESMO Guidelines Working Group. Hepatocellular carcinoma: ESMO-ESDO Clinical Practice Guidelines for diagnosis, treatment and follow-up[J]. Ann Oncol, 2012;23 Suppl 7:vii41-8.

[5] 中華人民共和國(guó)國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì). 原發(fā)性HCC診療指南(2022年版)[J]. 中華普通外科學(xué)文獻(xiàn):電子版, 2022, 16(2):16.

[6] AlSalloom AA. An update of biochemical markers of hepatocellular carcinoma. Int J Health Sci (Qassim). 2016 Jan;10(1):121-36.

[7] Tzartzeva K, Obi J, Rich NE, et al. Surveillance Imaging and Alpha Fetoprotein for Early Detection of Hepatocellular Carcinoma in Patients With Cirrhosis: A Meta-analysis. Gastroenterology. 2018 May;154(6):1706-1718.e1.

[8] 中華醫(yī)學(xué)會(huì)肝病學(xué)分會(huì). 原發(fā)性HCC二級(jí)預(yù)防共識(shí)(2021年版)[J]. 中華肝臟病雜志, 2021, 29(3):11.

[9] 夏鋒, 張大志. 肝細(xì)胞癌癌前病變的診斷和治療多學(xué)科專(zhuān)家共識(shí)(2020版)[J]. 中華肝臟病雜志, 2020, 28(1):7.

[10] Jiang HY, Chen J, Xia CC, Cao LK, Duan T, Song B. Noninvasive imaging of hepatocellular carcinoma: From diagnosis to prognosis. World J Gastroenterol. 2018 Jun 14;24(22):2348-2362.

文章來(lái)源:《國(guó)際肝病》編輯部

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