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原文:GastroAlert: a multimodal epigenetic blood test for early detection of gastric cancer using cell-free DNA.
期刊:Military Medical Research(影响因子 22.9) | PubMed | PMC 全文(含 PDF)
胃癌是全球癌症相关死亡的主要原因之一。由于早期症状隐匿,多数患者确诊时已处于晚期,预后较差。目前,胃镜结合活检虽然是诊断胃癌的主要手段,但其具有侵入性、成本较高,且人群接受度有限,难以作为大规模早期筛查工具。因此,临床上亟需一种无创、灵敏且准确的血液检测方法来辅助胃癌的早期发现。
近日,一项发表于 Military Medical Research(影响因子 22.9)的研究开发并验证了一种名为 GastroAlert 的多模态表观遗传血液检测技术,为胃癌的无创早期检测提供了新方案。
研究团队利用血浆中的游离 DNA(cfDNA),同时分析三种表观遗传特征:DNA 甲基化、核小体足迹(nucleosome footprinting)以及 DNA 片段化模式,并将三者整合进同一个诊断模型 GastroAlert 中。
研究首先在包含 136 名参与者的发现队列中(53 例胃癌、55 例胃部良性疾病、28 名健康对照;见图 1)进行交叉验证。结果显示,GastroAlert 区分胃癌与非癌症对照的曲线下面积(AUC)达到 0.950;而传统蛋白类肿瘤标志物(如 CA19-9、CA72-4、CEA、AFP)的 AUC 仅在 0.507–0.687 之间,诊断价值有限。
在独立的外部验证队列中(149 人:79 例胃癌、70 例非癌症对照),锁定后的 GastroAlert 模型表现稳健且可重复,区分胃癌与非癌症对照的 AUC 为 0.965。在最具临床意义的早期胃癌(I–II 期)中,模型在发现队列和验证队列中的 AUC 分别为 0.921 和 0.948。在验证队列全部 79 例胃癌中,模型在特异性为 90.0% 时,总体灵敏度达到 89.8%。
传统亚硫酸氢盐测序虽是甲基化分析的“金标准”,但会严重破坏 DNA 完整性,无法同时分析片段化等其他特征。本研究采用靶向酶学甲基化测序(EM-seq),通过温和的酶促转化保留 cfDNA 完整性,从而在单次检测中同步获取甲基化、核小体定位和片段化信息(图 2)。
团队还基于 TCGA-STAD、GEO 和 GTEx 等公共组织数据集,设计了覆盖胃癌相关差异甲基化 CpG 位点及功能相关基因的定制化捕获探针 panel,提升了检测的靶向性与效率(图 2a、图 3)。
该研究表明,对 cfDNA 进行多模态表观遗传分析,能够克服单一标志物灵敏度不足的问题,形成一种稳健、无创的胃癌早期检测策略。GastroAlert 在早期胃癌中仍保持高诊断效能,意味着其有潜力作为胃镜筛查前的分流工具或高危人群的辅助检测手段,从而改善患者预后。
论文信息:GastroAlert: a multimodal epigenetic blood test for early detection of gastric cancer using cell-free DNA. Military Medical Research.



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