血浆甲基化DNA标志物检测：突破乳腺癌复发转移监测的新希望

《npj Breast Cancer》：Plasma assay of methylated DNA markers detects recurrent metastatic breast cancer

【推荐语】为突破乳腺癌复发监测瓶颈，Mayo Clinic团队开展了一项关于血浆甲基化DNA标志物（MDMs）检测复发转移性乳腺癌的研究。该研究通过组织测序发现并验证了16个MDMs，在包含180例样本的队列中证实其区分转移性乳腺癌与无癌/无病状态的AUC达0.97，灵敏度达95%，为肿瘤未知型液体活检提供了高精度新策略。

　　

在乳腺癌治疗领域，一个严峻的挑战始终悬在医学界心头：约30%已完成根治性治疗且初期未见异常的患者，最终仍会面临复发转移的命运。当前指南并不推荐对无症状康复者进行常规影像学监测，这主要是由于传统血清蛋白标志物灵敏度有限，而新兴的循环肿瘤DNA（ctDNA）检测又存在明显短板——肿瘤知情型检测需获取患者肿瘤组织进行定制化分析，成本高昂且约10%会因组织样本不足而失败；靶向二代测序面板则可能受到意义未明的克隆性造血（CHIP）干扰。

面对这一困境，来自梅奥诊所和Exact Sciences的研究团队另辟蹊径，将目光投向了一种肿瘤未知（tumor-gnostic）的检测策略——DNA甲基化标志物（MDMs）。DNA甲基化作为癌症发生早期的关键表观遗传学改变，具有组织特异性且易于在血液中检测。团队假设：能否开发一组不依赖个体肿瘤特性的甲基化标志物面板，通过简单抽血即可精准捕捉乳腺癌复发转移的蛛丝马迹？这一设想在《npj Breast Cancer》最新发表的研究中得到了验证。

研究人员采用三步走策略：首先通过简化代表性亚硫酸氢盐测序（RRBS）技术对86例原发乳腺癌组织和27例良性乳腺组织进行全基因组甲基化分析，筛选出327个差异甲基化区域；接着通过定量甲基化特异性PCR（qMSP）在127例独立组织样本中验证53个候选标志物；最终利用靶向富集长探针定量扩增信号（TELQAS）技术，对180例血浆样本（60例转移性乳腺癌、60例无疾病证据康复者、60例健康对照）进行16个MDMs的检测。

研究结果显示，16个MDMs在转移性乳腺癌患者血浆中均呈现显著高甲基化水平。单个标志物表现优异，10个标志物的曲线下面积（AUC）超过0.90，最高达0.96。而传统蛋白标志物CA153、CEA和CA125的AUC分别为0.86、0.84和0.75，相形见绌。更重要的是，随机森林模型整合16个MDMs后，区分转移性乳腺癌与健康对照的AUC达到0.97，灵敏度为95%（以健康对照95%特异性为阈值）。该模型对无疾病证据样本的阴性预测准确率高达98%，且成功识别出全部3例BRCA1/2突变携带者的转移状态。

组织测序发现

研究人员通过对平衡各种分子亚型的乳腺癌组织进行RRBS测序，发现了327个在癌症与良性组织间差异显著的甲基化区域。这些区域多位于基因调控序列，长度小于1kb。考虑到白细胞来源的cfDNA可能造成的背景信号，研究团队特别排除了在白细胞中甲基化水平较高的区域，最终筛选出53个候选MDMs。

MDM验证与选择

在独立组织验证中，15个标志物对浸润性癌的检测AUC超过0.90，其中HER2+亚型的敏感性最高（36%的标志物达到90%敏感性）。为适应血浆cfDNA量少且高度稀释的特点，团队采用TELQAS技术对标志物进行进一步优化，最终选定16个MDMs组成最终检测面板。

MDMs在血浆中的应用

在血浆验证阶段，16个MDMs均显示在转移性乳腺癌组中甲基化水平显著高于两个对照组。多标志物组合显示出极高的鉴别能力，且在不同乳腺癌分子亚型中均保持稳定性能，表明该面板具有广泛的适用性。

这项研究证实，基于组织发现的甲基化标志物可在血浆中重现高精度鉴别性能。与需要肿瘤组织的个体化检测相比，这种肿瘤未知型MDM面板提供了更便捷、经济且高效的替代方案。值得注意的是，研究中无疾病证据组主要为Luminal亚型（94.9%），而转移性乳腺癌组则更符合人群分布特征，这种亚型不平衡可能使性能评估偏于乐观，但MDM面板仍表现出强大鉴别力。

研究的下一步将是通过纵向样本验证该面板能否在临床确诊前预测复发。相较于现有技术，甲基化面板在避免CHIP干扰、降低成本和提高可及性方面具有明显优势。这项研究为乳腺癌复发监测开辟了新途径，使通过常规抽血实现高精度主动监测成为可能。

主要技术方法概述

研究采用RRBS技术进行全基因组甲基化测序发现候选标志物，使用qMSP在独立组织样本中进行验证，最终通过TELQAS技术对血浆cfDNA进行16个MDMs的检测。血浆样本来自三个前瞻性队列：健康良性对照、无疾病证据乳腺癌康复者和转移性乳腺癌患者，所有样本均使用LBgard管采集并经过自动化cfDNA提取和亚硫酸盐转化处理。

研究结论与意义

本研究成功开发并验证了一个包含16个MDMs的血浆检测面板，能够以高精度区分转移性乳腺癌患者与健康对照及无疾病证据的康复者。这种肿瘤未知型检测策略避免了传统ctDNA检测对肿瘤组织的依赖，为乳腺癌复发监测提供了一种更具可及性的解决方案。该面板在多种分子亚型中均表现良好，显示出广泛的临床应用潜力。未来研究将重点评估该面板在辅助治疗背景下对早期复发的预测能力，有望为实现乳腺癌的精准主动监测奠定基础。