Percepta鼻拭子分类器的分析验证:基于RNA测序技术评估肺结节肺癌风险的新型分子诊断工具

【字体: 时间:2025年04月01日 来源:BMC Cancer 3.4

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  编辑推荐:针对肺结节良恶性鉴别难题,Veracyte团队开发了基于全转录组测序(RNASeq)的Percepta鼻拭子分类器(PNS),通过分析鼻上皮基因表达特征结合临床因素,实现肺癌风险分层(高/中/低危)。研究证实该检测在CLIA实验室环境下具有优异的重现性(技术变异<2%评分范围)和抗干扰能力(耐受14%血液RNA污染),为吸烟人群肺结节管理提供了非侵入性分子诊断方案。

  肺癌作为全球癌症死亡的首要原因,其早期诊断面临重大挑战。低剂量CT筛查虽能降低20%死亡率,但高达96%的肺结节为良性,导致过度诊疗。当前依赖临床特征和影像学的风险评估模型存在局限性,亟需新型生物标志物。Veracyte团队基于"损伤场理论"——即吸烟引起的呼吸道全上皮基因表达改变可反映肺癌风险,开发了革命性的Percepta鼻拭子分类器(PNS)。

研究团队采用多中心前瞻性队列(AEGIS研究)收集的1120例肺结节患者鼻拭子样本,通过全转录组测序(RNASeq)分析502个基因特征,结合5项临床指标构建机器学习模型。关键技术包括:1)使用CytoSoft刷采集鼻上皮细胞;2)QIAGEN miRNeasy试剂盒提取RNA;3)Illumina TruSeq RNA Access建库技术富集编码转录组;4)NextSeq 500平台进行75bp双端测序;5)STAR比对和HTSeq定量分析基因表达。

在分析验证阶段,研究通过三重实验设计验证性能:首先建立0.776分类器评分单位的最大允许变异阈值(通过103次蒙特卡洛模拟确定);随后评估实验室间/实验室内变异(线性混合模型显示SD=0.117,仅占评分范围1.72%);最后测试干扰物耐受性。关键发现包括:

  1. 重现性验证:30个样本在三批次实验中显示技术变异远低于生物信号(恶性/良性样本差异达4倍)
  2. 抗干扰能力:RNA输入量低至15ng(标准30%)、gDNA污染达30%时结果仍稳定
  3. 血液干扰阈值:建立HBB基因表达阈值排除>10%血液污染样本
  4. 实验室一致性:R&D与CLIA实验室结果R2=0.98,仅3.1%临界样本分类差异

讨论部分强调,PNS首次实现非侵入性鼻上皮基因检测即可达到96%阴性预测值(NPV)和90%阳性预测值(PPV),较传统支气管镜活检显著降低创伤。该研究突破性地将"损伤场理论"应用场景扩展到门诊简易采样,其建立的14项严格质控标准(如血液RNA≤14%耐受阈值)为后续液体活检技术树立了新标杆。论文发表于《BMC Cancer》标志着肺癌早诊进入"无创分子分型"新时代,对实现精准医学目标具有里程碑意义。

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