《Cancer Science》：Urinary Tumor DNA to Identify Candidates for Repeat Transurethral Resection in Non-Muscle-Invasive Bladder Cancer
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本文探讨了尿肿瘤DNA（utDNA）检测在非肌层浸润性膀胱癌（NMIBC）患者重复经尿道切除术（re-TURBT）决策中的价值。研究显示，多维utDNA检测模型（utLIFE）在预测残留病灶方面具有高灵敏度（80.7%）和特异性（96.2%），且utDNA阳性是残留病变（OR=77.5）和复发（HR=16.4）的强独立预测因子，其性能显著优于尿细胞学检查。该研究为优化NMIBC术后管理提供了重要的分子标志物依据。
摘要
重复经尿道膀胱肿瘤切除术（re-TURBT）常被推荐用于具有高危特征的非肌层浸润性膀胱癌（NMIBC）患者，但许多患者可能接受了不必要的手术，增加了并发症风险而无明确获益。尿肿瘤DNA（utDNA）作为一种有前景的生物标志物日益受到关注。本研究评估了一种多维utDNA检测方法（utLIFE）在此背景下的表现。在一项回顾性队列中，纳入了2020年5月至2025年5月期间接受re-TURBT的161例患者，在初次TURBT后2-6周收集尿液样本，使用utLIFE进行分析。该检测整合了浅层全基因组测序和155个基因的靶向测序，并采用基于机器学习的分类方法。结果显示，35%的患者存在残留肿瘤，utLIFE显示出高诊断准确性：灵敏度为80.7%，特异性为96.2%，总体准确度为90.7%，显著优于尿细胞学检查。utLIFE阳性是残留病变的最强独立预测因子（OR=77.5，95% CI：22.4-268.2，p<0.001）。在中位随访32.5个月期间，20.5%的患者出现复发（定义为尿路内尿路上皮肿瘤复发，不包括远处转移）。utLIFE阳性与较短的无复发生存期显著相关（HR=16.4，95% CI：2.7-101.8，p=0.003）。纵向监测进一步揭示，utDNA阳性常在膀胱镜发现复发证据前数月出现。这些发现凸显了utDNA在识别残留病灶和预测复发方面具有强大的诊断和预后价值，支持其在优化NMIBC术后管理策略中的潜在作用。
缩略语
本研究涉及以下缩略语：膀胱癌（BC）、置信区间（CI）、原位癌（CIS）、拷贝数变异（CNV）、循环肿瘤DNA（ctDNA）、决策曲线分析（DCA）、逼尿肌（DM）、欧洲泌尿外科学会（EAU）、高级别（HG）、风险比（HR）、四分位距（IQR）、低级别（LG）、非肌层浸润性膀胱癌（NMIBC）、阴性预测值（NPV）、比值比（OR）、阳性预测值（PPV）、无复发生存（RFS）、社会科学统计软件包（SPSS）、尿路上皮癌（UC）、尿液细胞游离DNA（ucfDNA）、尿液脱落细胞DNA（uexDNA）、尿肿瘤DNA（utDNA）、基于尿肿瘤DNA的多维模型（utLIFE）、全基因组测序（WGS）。
1 引言
膀胱癌（BC）是全球最常见的恶性肿瘤之一，约75%的病例被分类为非肌层浸润性膀胱癌（NMIBC）。尽管NMIBC生存率相对较好，但其特点是易复发，需要密切监测和反复干预。为提高分期准确性并确保完全切除，国际指南建议对具有高危特征的患者行重复经尿道切除术（re-TURBT），包括T1分期、高级别肿瘤、不完全切除或缺乏逼尿肌（DM）等。然而，超过一半接受re-TURBT的患者最终被发现无肿瘤残留，这引发了关于过度治疗、并发症以及后续治疗不必要延迟的担忧。
液体活检技术，包括对血浆、尿液和唾液的分析，为癌症检测和监测提供了一种精确、非侵入性的方法。由于膀胱癌直接暴露于尿液，尿液检测代表了一种特别有吸引力的策略，因为样本易于获取且含有肿瘤源性物质。
一些尿液生物标志物，如细胞学、NMP22和UroVysion FISH，已被开发用于诊断和监测，但它们在re-TURBT时检测残留病灶和分层复发风险方面的临床效用仍然有限。在这些生物标志物中，尿肿瘤DNA（utDNA）因用于检测尿路上皮癌（UC）而受到越来越多的关注。
我们的团队开发了一个多维模型，称为utLIFE，用于尿路上皮癌的诊断和术后监测，并已证明具有高准确性。本研究旨在评估utLIFE在接受re-TURBT患者中的临床效用。具体评估了其在预测残留病灶方面的诊断准确性、其在复发风险分层中的预后价值，以及其作为优化手术管理决策支持工具的可行性。
2 材料与方法
2.1 研究设计与患者人群
这项回顾性研究纳入了接受re-TURBT且在re-TURBT前同时进行了尿液细胞学和utLIFE检测的患者。re-TURBT的指征如下：初次TURBT时肿瘤不完全切除；高级别（HG）/G3肿瘤（除外原发性原位癌[CIS]）；T1肿瘤；初次手术标本中缺乏逼尿肌（DM）（除外Ta低级别[LG]/G1肿瘤和原发性CIS）。
2.2 样本采集与二次TURBT
尿液样本在初次TURBT后2-6周收集，并在同一天进行处理，用于utLIFE和尿液细胞学检测。utLIFE检测是一种用于UC的非侵入性体外诊断测试。它整合了尿液细胞游离DNA（ucfDNA）和尿液脱落细胞DNA（uexDNA）的分析，通过浅层全基因组测序（1× WGS）和155个基因（包括TERT启动子和TP53）的靶向测序来检测基因突变和拷贝数变异（CNV）。应用包含随机森林、支持向量机和逻辑回归算法的机器学习模型，并采用10折交叉验证将样本分类为UC阳性或阴性。值得注意的是，分析不需要事先对肿瘤组织进行测序。并非需要检测到所有遗传标记才判定为阳性结果。本研究中使用的分类器是预先建立的，并未在当前队列中重新训练。尿液细胞学由两名经验丰富的病理学家根据巴黎系统进行评估，分歧通过协商一致解决。
二次TURBT在初次TURBT后2-6周进行，包括切除肿瘤基底、切除边缘、 excision瘢痕以及任何可疑病变，同时从前列腺尿道、膀胱三角区、膀胱顶、右、左、前、后膀胱壁进行系统性冷杯活检，以确保准确病理分期、评估残留病灶并检测伴随或隐匿的CIS。手术标本的组织病理学评估由两名经验丰富的病理学家独立进行。
2.3 后续治疗与随访
术后管理根据临床建议和患者偏好决定。随访数据从医疗记录中检索。复发定义为组织学证实的尿路内（包括膀胱和上尿路）尿路上皮肿瘤复发；本研究未考虑远处转移。
在随访膀胱镜检查中，根据临床指征进行 mapping活检，特别是在患有CIS的患者中，他们在每次随访膀胱镜检查时都接受了多点冷杯活检。
2.4 统计分析
使用SPSS 26.0版、GraphPad Prism 10版和R 4.4.0版进行统计分析。连续变量（年龄）以中位数和四分位距（IQR）汇总，分类变量以计数和百分比表示。使用卡方检验评估分类变量之间的关联。使用McNemar检验评估同一患者中utDNA检测与re-TURBT病理结果的一致性。采用Kaplan-Meier法估计肿瘤复发，组间比较采用log-rank检验。进行单变量分析以探索临床变量与结局（re-TURBT病理阳性、肿瘤复发）之间的关联。在多变量模型中进一步评估具有潜在相关性的变量：使用逻辑回归分析re-TURBT病理阳性的预测因子（报告比值比[OR]和95%置信区间[CI]），使用Cox比例风险回归分析肿瘤复发的预测因子（报告风险比[HR]和95% CI）。对于决策曲线分析（DCA），构建了一个基础模型，纳入了常规临床病理特征，包括肿瘤数量、大小、分级、分期、CIS存在与否以及逼尿肌状态。双侧p值<0.05被认为具有统计学意义。
3 结果
3.1 第一部分：utLIFE在预测re-TURBT残留病灶中的价值
3.1.1 尿液utLIFE结果与病理发现
2020年5月至2025年5月期间，回顾性纳入了161例接受re-TURBT的NMIBC患者。队列中位年龄为67岁（IQR 61-75），男性为主（70%），62%为原发性肿瘤。大多数患者为T1期疾病（69%）和高级别组织学（78%），30%伴有CIS。根据欧洲泌尿外科学会（EAU）标准，62%被归类为高风险，21%为极高风险。无患者符合BCG无应答疾病标准，且均未接受全身治疗。
所有患者在初次TURBT后2-6周（中位3.4周）接受了utLIFE检测，随后进行re-TURBT。在57例患者（35%）中检测到残留肿瘤。在50例utLIFE阳性结果的患者中，46例（92.0%）在re-TURBT时经组织病理学证实存在残留病变，而在111例阴性结果的患者中，104例（93.7%）显示无残留肿瘤。
3.1.2 诊断性能
utLIFE对残留病灶表现出强大的诊断性能：灵敏度为80.7%（95% CI：69.0-89.0），特异性为96.2%（95% CI：91.0-99.0），阳性预测值为92.0%（95% CI：81.0-97.0），阴性预测值为90.1%（95% CI：83.0-94.0），总体准确度为90.7%（95% CI：85.0-94.0），从而优于尿液细胞学检查。在多变量逻辑回归中，utLIFE阳性是残留病变的最强独立预测因子（OR=77.5，95% CI：22.4-268.2，p<0.001），其次是肿瘤大小≥3 cm。
3.1.3 特定亚组中的性能
在亚组分析中，utLIFE在临床相关的高风险亚组中保持了稳健的诊断准确性。在初次切除不完全的患者中，灵敏度达到100%。此外，utLIFE在T1期患者中表现一致，诊断准确性与整体队列中的表现相当。诊断性能在逼尿肌状态不同的患者中也保持较高水平，灵敏度和特异性均超过90%。这些发现强调了utLIFE在常规病理评估可能受限的临床挑战性场景中的可靠性。
3.2 第二部分：utLIFE在预测肿瘤复发中的价值
3.2.1 复发结局与生存分析
在中位随访32.5个月（范围7.0-60.0）期间，观察到33例患者（20.5%）出现肿瘤复发。在utLIFE阳性的患者中，23例（46.0%）出现复发，而阴性结果的患者中仅有10例（9.0%）复发。Kaplan-Meier分析表明，utLIFE阳性与较短的无复发生存期（RFS）显著相关（p<0.0001）。utLIFE阳性组的中位RFS为33.1个月，而阴性组尚未达到。在多变量Cox回归中，utLIFE阳性仍然是复发的最强独立预测因子（HR=16.4，95% CI：2.7-101.8，p=0.003），同时包括多发肿瘤和肿瘤大小≥3 cm。
utLIFE的预后效应在术后膀胱灌注方案中基本一致。在接受标准膀胱灌注方案（包括膀胱灌注化疗或BCG）治疗的患者中，utDNA阳性状态与显著较短的RFS相关。对于参加临床试验方案的小型队列，生存曲线区分度较差，这在意料之中，因为样本量有限。经治疗调整的Cox模型得出相似的效应估计值，表明utLIFE的预后价值独立于治疗类型。
在T1期患者中，utLIFE阳性一致地表明更高的复发风险，生存曲线清晰分离。在初次标本中存在逼尿肌的患者中，utLIFE也表现出强大的预后判别能力。在较小的DM缺失亚组中，复发事件不常见，预后关联性不明显。
3.2.2 假阳性与假阴性分析
与re-TURBT病理结果比较，确定了4例假阳性病例，对他们进行了上尿路检查以排除上尿路尿路上皮癌。其中3例患者随后分别在7.0个月、8.7个月和11.5个月时复发，病理分别为CIS、LG T1和T2。确定了11例假阴性病例；他们的re-TURBT病理包括3例HG T1、6例LG Ta和2例CIS。在随访期间，其中2例假阴性患者在24.2和29.8个月时复发，其余患者在随访期间（范围22.2-43.8个月）无复发。
3.2.3 连续监测
在接受常规临床随访期间进行纵向utDNA检测的47例患者中，12例在膀胱镜检测到复发之前出现utDNA阳性，中位领先时间为5.4个月（范围3.1-20.0）。2例患者从初次手术到复发期间持续utDNA阳性，表明存在癌化场效应。
3.3 第三部分：utLIFE指导re-TURBT的可行性
鉴于其在临床挑战性亚组中稳健且一致的表现，utLIFE似乎是一种有前景的决策工具，可用于指导re-TURBT，特别是在当前指南强调的场景中，如不完全切除、T1疾病或缺乏逼尿肌的标本。
决策曲线分析进一步支持了其效用：在1%-10%的阈值范围内，包含utLIFE的模型始终比仅包含细胞学或基础模型的模型获得更高的净收益。在临床相关的10%阈值下，基础模型结合utLIFE以及单独使用utLIFE的净收益均为0.299，分别对应可能减少24%和33%的不必要re-TURBT。单独使用utLIFE与组合模型表现相当，这一发现表明该检测本身可能作为一种有效且独立的工具，用于识别最有可能从重复切除术中获益的患者，特别是在病理评估不确定或不完整的情况下。
4 讨论
re-TURBT仍然是NMIBC治疗的基石，具有确认病理分期和确保肿瘤完全切除的双重目的。系统评价报告re-TURBT的残留病灶率为31%-58%，分期升级率为2%-11%。本研究中残留肿瘤率为35%，与先前报告一致。虽然re
