多组学液体活检新策略:ctDNA联合蛋白标志物EarlySEEK模型提升卵巢癌早期检出率

【字体: 时间:2025年05月25日 来源:iScience 4.6

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  本研究针对卵巢癌(OC)早期诊断难题,浙江大学医学院团队开发了整合循环肿瘤DNA(ctDNA)测序与CA125等6种蛋白标志物的多分析物检测模型EarlySEEK。该模型在验证集中展现出93.2%的敏感性和100%特异性,显著优于传统CA125检测(84.1%敏感性)和ROMA指数(81.2%敏感性),尤其对I期卵巢癌检出率提升至81.6%。研究通过18基因panel靶向测序和机器学习算法,证实该模型不受绝经状态影响,可有效区分良恶性附件肿块,为卵巢癌早诊提供了可临床转化的液体活检方案。

  

卵巢癌作为妇科恶性肿瘤中的"隐形杀手",约70%患者确诊时已进展至晚期,五年生存率不足40%。尽管CA125检测和经阴道超声(TVS)是当前主要筛查手段,但CA125在I期患者中阳性率不足50%,且易受子宫内膜异位症等良性疾病干扰。更棘手的是,现有生物标志物如HE4受年龄和组织亚型影响显著,而ctDNA单独检测对早期病变灵敏度仅36.8%。这种"早诊难"的困境亟需突破性解决方案。

浙江大学医学院附属妇产科医院程晓东团队在《iScience》发表创新性研究,通过整合ctDNA突变谱和蛋白标志物,开发出多分析物检测模型EarlySEEK。研究采用病例对照设计,纳入452例样本(138例OC、30例良性肿瘤、284例健康对照),运用18基因panel的CLAmp-seq超灵敏测序技术检测血浆ctDNA,结合CA125、HE4等6种血清蛋白标志物,采用机器学习构建预测模型。关键技术包括:1)基于LBgard采血管的cfDNA稳定保存技术;2)高灵敏度CLAmp-seq测序(检测限达0.1% VAF);3)5折交叉验证的logistic回归模型优化;4)外部CancerSEEK队列验证。

ctDNA特征解析
研究首次系统描绘了中国OC人群ctDNA突变图谱:TP53(42%)、PIK3CA(7.2%)和APC(6.5%)为高频突变基因。值得注意的是,ctDNA检出率呈现显著分期差异——I期仅36.8%,而III期达68.5%(p=0.001)。浆液性癌检出率(67.7%)显著高于透明细胞癌(33.3%)和子宫内膜样癌(25%),这种异质性为亚型特异性诊断提供了线索。

CA125与ctDNA联用价值
在95%特异性阈值下,CA125+ctDNA组合将I/II期OC检测灵敏度从CA125单用的69%提升至90.9%(p=0.0003)。尤为关键的是,该组合能识别29.6%的CA125阴性病例,且特异性达97.6%,显著减少假阳性。但模型对I期OC灵敏度仍局限在52.6%,提示需要更多标志物补充。

EarlySEEK模型突破
通过255种变量组合的系统筛选,最终确定的EarlySEEK模型包含CA125、HE4、PRL、IL-6、CA19-9和ctDNA六个指标。该模型在验证集中AUC达0.97,对I期OC灵敏度提升至81.6%(较CA125+ctDNA提高29个百分点,p=0.002)。在27例CA125阴性患者中,EarlySEEK成功检出74.1%,而传统ROMA仅44.4%。

临床应用优势
研究揭示EarlySEEK具有三大临床价值:1)不受绝经状态影响,在<50岁人群中保持93.9%准确率;2)鉴别良恶性肿块AUC达0.91,显著优于CA125(p=0.014);3)检测成本较全基因组测序降低60%。在95%灵敏度设定下,其特异性达90.53%,远高于ROMA的5.26%。

这项研究开创性地证实了多组学液体活检在OC早诊中的协同效应。EarlySEEK模型通过ctDNA突变"指纹"与蛋白标志物的时空互补,克服了单一标志物的局限性。特别值得关注的是,该研究采用中国人群数据构建模型,并经过外部验证,为转化应用奠定基础。未来需在前瞻性队列中验证其筛查效能,并探索其在疗效监测中的应用价值。研究者指出,这种"DNA+蛋白"双维度策略可拓展至其他恶性肿瘤早诊领域,为液体活检临床应用提供新范式。

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