手艺研发
循环肿瘤DNA甲基化可实现肺癌的早期检测和危害分层
克日，Respiratory Research（IF 7.16）上刊载了由四川大学华西医院李为民教授团队团结ca88生物的主要科研效果[1]：“Early detection and stratification of lung cancer aided by a cost-effective assay targeting circulating tumor DNA (ctDNA) methylation（低本钱检测要领循环肿瘤DNA (ctDNA)甲基化有助于肺癌的早期检测和分层）”
文章揭晓在Respiratory Research
肺癌为天下规模内癌症相关殒命的主要缘故原由，其总体5年生涯率仅21.7%，但早期肺癌的5年生涯率可提升至59.8%[2]。低剂量盘算机断层扫描(LDCT)可以有用发明早期肺癌，然而，由此可能带来的良性结节太过诊断，又很洪流平上限制了LDCT作为肺癌主要筛查工具的普遍应用 [3]。因此，迫切需要一个新的非侵入性要领用于肺癌早期检测和结节判别诊断。
循环肿瘤DNA（ctDNA）甲基化已成为肿瘤领域的诊疗新热门，在多个癌种中体现出高敏感性和特异性[4]，但在肺癌现有的研究报道中还尚未发明高性能的早期生物标记物。别的，现有研究多基于高通量测序(NGS)，其流程重大、本钱较高，难以在临床实践中推广。
本研究中，研究团队旨在开发一种经济有用、基于多重qPCR手艺的肺癌ctDNA甲基化检测要领——LunaCAM，并评估其在肺癌早期发明和结节判别诊断临床实践中的应用价值。
图1 研究设计
研究效果
LunaCAM 的开发
研究职员在过往PanSeer panel的基础上，整合文献报道的肺癌差别甲基化区域 (DMR)，对429例血浆样本举行甲基化剖析，筛选出前50个DMRs（图2A）。这些标记物区分肺癌和康健比照/良性病变的AUC划分为0.95和0.85（图2B）。
研究职员进一步优化候选甲基化标记物的数目，使其可以用多重qPCR实现，最终选择出11种具有更高检测性能的标记物，并命名为LunaCAM（图2C和2D）。
图2 LunaCAM 标记物的筛选和优化
LunaCAM 模子的构建
研究者基于513例血液样本（包括肺癌、肺部良性病变和康健者）构建了LunaCAM-S（一样平常危害人群的早期筛查）和LunaCAM-D（高危害人群的结节良恶性判别）模子。
LunaCAM-S在训练集中平均AUC抵达0.90，可检出91.6%的肺癌患者。
LunaCAM-D在训练集中区分肺癌和良性病变的特异性较高，其AUC平均为0.81。
表1 LunaCAM 模子的检测性能
LunaCAM 模子的性能验证
本研究进一步在一个自力行列（包括64例肺癌、45例良性病变和63例康健人）中对LunaCAM-S和LunaCAM-D模子举行盲法验证。
LunaCAM-S在验证集中的肺癌检出率为90.6%，AUC抵达0.90，与训练集中的检测性能相似（图3A）。
LunaCAM-D在验证集中区分肺癌和良性病变的AUC同样可以抵达0.81，和训练集坚持一致（图3C）。
若在LunaCAM-S阳性的人群中串联使用LunaCAM-D模子，则83.3% 被LunaCAM-S误判的患者可以获得纠正。两个模子团结使用后，肺癌的敏感性可达50%，特异度高达94.4%（图4A和4B）。
图3 LunaCAM 模子的构建和验证
LunaCAM 模子在临床应用中的价值
LunaCAM模子可以在早期检测到癌症信号。
将训练集和验证集样本合并后，LunaCAM-S检测I期肺癌的敏感性高达87.0%；而LunaCAM-D检测I期肺癌的敏感性为49.1%，特异性则划分高达96.7%（良性病变）和87.3%（康健比照）（表1）。
LunaCAM-S模子关于体积相对较小的肿瘤也有较高的检测敏感性。
LunaCAM-S可以检出86%（12/14）结节直径小于1.2cm的肿瘤。
LunaCAM-D在肺癌所有疾病阶段中的体现均优于CEA（AUC：0.81 vs 0.56），且整合CEA和LunaCAM-D后可进一步提升检测性能，AUC抵达0.86（图4C）。
图4 LunaCAM 模子在临床应用中的价值
小结
本研究基于多重PCR手艺开发了两种差别的肺癌模子LunaCAM-S和LunaCAM-D，在肺癌的早期检测和判别诊断中体现出较高的性能，有望为肺癌的早检、早诊提供一种新的轻盈且经济有用的非侵入性检测要领。
参考文献
[1] Wang Z, Xie K, et al. Early detection and stratification of lung cancer aided by a cost-effective assay targeting circulating tumor DNA (ctDNA) methylation. Respir Res. 2023 Jun 17;24(1):163.
[2] De Angelis R, Sant M, et al. Cancer survival in Europe 1999–2007 by country and age: results of EUROCARE–5-a population-based study. Lancet Oncol. 2014; 15:23–34.
[3] Jonas DE, Reuland DS, et al. Screening for Lung Cancer with Low-Dose Computed Tomography: updated evidence report and systematic review for the US Preventive Services Task Force. JAMA. 2021;325:971–87.
[4] Klein EA, Richards D, et al. Clinical validation of a targeted methylation-based multi-cancer early detection test using an independent validation set. Ann Oncol. 2021; 32:1167–77.
