基于DNA甲基化区域(DMRs)的非小细胞肺癌术后复发预测模型构建与验证

【字体: 时间:2025年06月05日 来源:BMC Cancer 3.4

编辑推荐:

  针对非小细胞肺癌(NSCLC)术后复发风险异质性难题,复旦大学附属肿瘤医院团队通过组织DNA甲基化测序,开发了基于5个差异甲基化区域(DMRs)的EMRL评分模型。该模型在独立队列中验证了其对I-III期患者无复发生存(RFS)的独立预测价值(HR=0.35,P<0.001),尤其在EGFR-TKI敏感突变和PD-L1阳性亚组表现突出,为个体化术后管理提供了新型表观遗传标志物。

  

肺癌是全球癌症死亡的首要原因,其中非小细胞肺癌(NSCLC)占比高达85%。尽管手术是早期患者的主要治疗手段,但相同分期患者的术后复发风险存在显著差异——约30%-60%的I-III期患者在根治性切除后仍会复发。这种临床异质性暴露出现有TNM分期系统的局限性,亟需更精准的分子标志物来指导术后干预策略。

在这一背景下,复旦大学附属肿瘤医院Hang Li、Hong Hu团队联合多中心研究人员,通过组织DNA甲基化组学分析,开发了一种名为EMRL(Early to Mid-term NSCLC Recurrence LASSO score)的术后复发预测模型。该研究创新性地采用甲基化功能单元(DMRs)而非单基因位点构建模型,相关成果发表在《BMC Cancer》期刊。

研究采用靶向甲基化测序(ELSA-seq)和168基因panel测序技术,对73例I-IIIB期NSCLC手术患者的肿瘤组织进行多组学分析,并在30例独立队列中验证。通过LASSO回归从1279个肿瘤特异性DMRs中筛选出5个关键区域建立EMRL评分,其预测效能显著优于传统临床参数。

全局DNA甲基化特征揭示组织特异性标志物
通过80,672个CpG位点的甲基化分析发现,肿瘤与癌旁组织的甲基化差异(1279个DMRs)远高于血液样本(仅55个),证实组织样本更适合NSCLC特异性标志物开发。这些DMRs主要富集于启动子区(27.36%)和神经活性配体-受体相互作用通路,且在肺腺癌(LUAD)、鳞癌(LUSC)等亚型间呈现高度保守性。

EMRL模型的构建与验证
基于5个DMRs的LASSO模型将患者分为高低风险组,在训练集中3年RFS率差异达2.1倍(P=0.00032),验证集保持显著预测性(P=0.0072)。多因素分析显示EMRL是独立预后因素(联合队列HR=0.35,P<0.001),且能突破TNM分期限制——在I期患者中,高风险组3年复发率达42.9%,而低风险组仅12.5%。

分子亚组的特殊价值
值得注意的是,模型在EGFR敏感突变(19del/L858R)亚组中预测效能显著(P=0.0042),且与PD-L1阳性患者的RFS(P<0.0001)和总生存(OS,P=0.048)强烈相关。基因组分析揭示EMRL高分患者更多携带ALK突变(14.29% vs 2.56%)和PD-L1高表达(P=0.028),提示其可能反映特定肿瘤生物学特征。

这项研究首次证实基于术前组织DMRs的评分系统可有效预测NSCLC术后复发风险。相较于传统单基因甲基化标志物,EMRL模型通过整合基因组功能单元信息,展现出更强的临床适用性。其独特价值在于:①突破TNM分期限制,识别"低分期高风险"患者;②在EGFR突变和免疫治疗敏感人群(PD-L1阳性)中保持预测效能,为辅助靶向/免疫治疗时机选择提供依据。

研究团队也指出当前局限性:OS预测效能不足可能源于随访时间较短(中位42个月)和异地治疗干扰;未来需通过多中心前瞻性研究验证模型对治疗决策的指导价值。从转化医学角度看,该成果为NSCLC精准术后管理开辟了新路径——将表观遗传特征纳入复发风险评估体系,有望推动"甲基化液体活检"等创新技术的临床转化。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号