李学松、周利群教授团队成功开发诊断和监测尿路上皮癌超灵敏模型

医声医事北京大学第一医院 2023-02-14 19:39:04

近日，柳叶刀子刊《eBioMedicine》杂志发表了北大医院泌尿外科李学松、周利群教授团队关于尿路上皮癌诊断和监测的最新成果。北大医院泌尿外科与中科院北京基因组所（国家生物信息中心）慈维敏研究员团队，中国医学科学院肿瘤医院寿建忠、毕新刚教授团队合作，开发出了用于诊断和监测尿路上皮癌发生发展的超灵敏模型UCseek。

研究论文《UCseek：Ultrasensitive early detection and recurrence monitoring of urothelial carcinoma by shallow-depth genome-wide bisulfite sequencing of urinary sediment DNA》中介绍，该模型在低深度甲基化测序数据中有非常好的诊断效能，同时在复发队列中可良好地监测尿路上皮癌复发。

目前用于诊断和监测尿路上皮癌（UC）的临床常用方法为如膀胱镜、尿液细胞学、FISH等各有局限，或为创伤性检测，或者结果灵敏度和特异性不理想，特别是对于低级别、早期和微小残留病灶（MRD），诊断和监测效能较低。因此，迫切需要开发无创、灵敏度和特异度更高的方法，以实现对各类尿路上皮癌进行诊断和监测复发的目的。

该研究共收集了199例尿路上皮癌（肿瘤）患者和174例非肿瘤患者，其中发现集队列中包含了90例肿瘤患者和77例非肿瘤患者，独立验证集队列中包含了109例肿瘤患者和97例非肿瘤患者，其中在独立验证集队列中包括了42例有多时间点随访数据的复发队列。研究基于尿液样本的甲基化特征和拷贝数特征，采用基于read方法构建超灵敏的甲基化模型，结合支持向量机（SVM）算法构建的拷贝数变异模型，最后根据最佳权重对两个模型进行整合，得到一个集成分类器UCseek。UCseek在独立验证集中的敏感性和特异性分别为92.7%和90.7%。值得注意的是，UCseek在低级别UCs上依然保持很高的准确率（91.8%）。同时，该模型在超低深度（0.3X-0.5X）下依旧保持良好的性能，AUC=0.88。此外，UCseek还展示了强大的膀胱癌复发监测能力，监测准确率高达90.91%，明显优于膀胱镜检查。以上结果表明，UCseek具有在低成本下实现良好的UCs无创诊断和复发监测效果，这对改善当前的临床实践、减轻患者膀胱镜检查带来的痛苦和经济负担具有广泛应用前景。

北大医院泌尿外科李学松教授、周利群教授、中科院北京基因组所（国家生物信息中心）慈维敏研究员和中国医学科学院肿瘤医院毕新刚教授为本文共同通讯作者。慈维敏教授课题组博士生王平、副研究员史悦，李学松、周利群教授课题组博士张建烨以及中国医学科学院肿瘤医院寿建忠教授为本文的共同第一作者。该研究体现了多中心跨学科研究的优势，得到了国家重点研发计划、中科院战略先导科技专项、国家自然科学基金、首都医学发展科研基金等项目资助。

文章链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36758479/