基于循环游离DNA中5-羟甲基胞嘧啶（5hmC）标记的非侵入性模型精准预测肝内胆管癌患者GOLP方案疗效

针对晚期肝内胆管癌（iCCA）患者缺乏无创疗效预测工具的临床痛点，复旦大学附属中山医院团队通过纵向血浆游离DNA（cfDNA）5-羟甲基胞嘧啶（5hmC）表观遗传分析，构建了机器学习驱动的5基因加权预测（wp-）模型。该模型在验证队列中曲线下面积（AUC）达0.967，可精准区分GOLP方案（吉西他滨+奥沙利铂+仑伐替尼+抗PD1抗体）的疗效应答者，并揭示治疗过程中细胞增殖与免疫应答通路的动态表观重编程规律，为iCCA个体化治疗与动态监测提供全新无创工具。

　　

论文解读

肝内胆管癌（iCCA）作为原发性肝脏恶性肿瘤，约65%患者确诊时已进展至晚期，丧失手术机会。尽管GOLP方案（吉西他滨+奥沙利铂+仑伐替尼+抗PD1抗体）作为一线疗法显著提升客观缓解率（ORR=80%），但传统组织活检存在出血风险且无法动态监测疗效。临床亟需非侵入性工具实现治疗前精准预测与治疗中实时评估。

为突破这一瓶颈，复旦大学附属中山医院研究人员开展前瞻性研究，招募47例接受三周期GOLP治疗的iCCA患者，纵向采集治疗前（P0）、第一周期后（P1）、第二周期后（P2）及第三周期后（P3）共188份血浆样本，通过5hmC-Seal技术（基于cfDNA的基因组羟甲基化检测）绘制全基因组5hmC图谱。结合RECIST 1.1标准评估肿瘤应答（18例PR为良好应答组，29例SD/PD为不良应答组），研究人员采用差异分析、通路富集及机器学习建模，系统解析表观遗传标记与疗效的动态关联。

关键技术方法

1. 纵向样本队列：47例初治iCCA患者，按2:1随机分训练集（31例）与验证集（16例）

2. 5hmC表观图谱：6ng cfDNA经5hmC-Seal建库，Bowtie2比对hg19参考基因组，DESeq2标准化

3. 预测模型构建：LASSO回归筛选特征基因，加权逻辑回归建立wp-评分模型

4. 动态机制解析：GSEA通路富集、混合效应模型追踪时间序列变化，CIBERSORT反卷积cfDNA组织来源

核心研究发现

1. 疗效相关动态表观重编程

   • P1阶段：不良应答者细胞增殖与恶性肿瘤通路（如Wnt/β-catenin）5hmC水平显著升高

   • P2/P3阶段：良好应答者免疫应答通路（NK细胞活化、B细胞受体信号）5hmC持续上调

   • 关键通路转换：GSEA揭示良好应答者从基线免疫抑制状态（P0）逐步转向效应免疫激活（P3）

2. 5基因预测模型效能卓越

   • 特征基因：FIGN（微管切断因子）、LILRB1（免疫检查点受体）、WTIP（Hippo通路调控）、PP2D1（磷酸酶）、LY6E（淋巴细胞抗原）

   • 预测性能：训练集AUC=0.991，验证集AUC=0.967，显著优于CA19-9（AUC=0.544）与影像学肿瘤直径（AUC=0.764）

   • 临床关联：scRNA-seq证实WTIP、FIGN在肿瘤细胞与免疫细胞高表达，且基线水平与疗效显著相关

3. wp评分动态指导治疗时机

   • 治疗前分层：良好应答者wp评分显著低于不良应答者（P<0.001）

   • 治疗中收敛：P2后两组wp评分趋同，提示两周期GOLP治疗已达最佳干预窗口

   • 组织来源解析：良好应答者第三周期后心脏来源cfDNA增加（P=0.039）、皮肤来源cfDNA降低（P=0.009），反映治疗应答与副作用关联

结论与意义

本研究首次建立基于cfDNA-5hmC表观标记的iCCA疗效预测模型，其核心价值在于：

1. 无创精准预测：5基因wp模型突破组织活检局限，实现治疗前精准筛选GOLP获益人群

2. 动态机制解析：揭示化疗早期（P1）肿瘤增殖通路表观激活与免疫治疗后期（P2/P3）效应免疫应答的时空规律，为联合治疗提供靶点

3. 临床决策优化：wp评分收敛现象提示两周期GOLP可能是转化手术的黄金窗口，避免过度治疗

该成果发表于《Cancer Letters》，标志液体活检在肝胆肿瘤精准治疗领域的重大突破。未来需通过多中心大样本验证模型普适性，并探索5hmC动态监测指导全程治疗决策的临床应用路径。