上海鹍遠(yuǎn)生物技術(shù)有限公司(以下簡稱“鹍遠(yuǎn)生物”)聯(lián)合復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院、復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院、廣州市第一人民醫(yī)院、南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院、四川大學(xué)華西醫(yī)院、大連大學(xué)附屬新華醫(yī)院的研究成果發(fā)表于Gastroenterology雜志。[Gastroenterology. 2021, S0016-5085(21)03473-9 DOI: 10.1053/j.gastro.2021.08.054]

該研究系統(tǒng)展示了多基因甲基化檢測方法(ColonAiQ，常艾克)從標(biāo)志物篩選、優(yōu)化到驗證的全過程。常艾克檢測結(jié)直腸癌平均AUC為0.93，結(jié)直腸癌和進(jìn)展期腺瘤平均AUC為0.84，結(jié)直腸癌(Ⅰ~Ⅳ期)的綜合靈敏度為86%(149/173)，對照組健康人群的檢測特異性為92%(125/136)，首次實(shí)現(xiàn)結(jié)直腸癌篩查及復(fù)發(fā)預(yù)測技術(shù)手段合二為一，常艾克成為首款有結(jié)直腸癌早期篩查和術(shù)后監(jiān)測復(fù)合功能的產(chǎn)品。

世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)發(fā)布的2020年全球最新癌癥負(fù)擔(dān)數(shù)據(jù)顯示，世界范圍內(nèi)，結(jié)直腸癌已成為第三大常見腫瘤;2020年全世界有超過193萬人被新確診為結(jié)直腸癌，發(fā)病率位居所有癌種第三位;超過93萬人死于結(jié)直腸癌，死亡率位居所有癌種第二位。

2020年，中國有超過55萬人新患結(jié)直腸癌，結(jié)直腸癌發(fā)病率躍居國內(nèi)所有癌種第二位，超過28萬人死于結(jié)直腸癌;多數(shù)結(jié)直腸癌患者在確診時已屬于中晚期。早篩、早診對于結(jié)直腸癌整體防控尤為重要。

腸鏡檢查被認(rèn)為是結(jié)直腸癌診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，但受限于腸鏡的依從性和可及性，更多患者傾向于基于血液的無創(chuàng)檢查方式;準(zhǔn)確預(yù)測腫瘤復(fù)發(fā)，有助于優(yōu)化輔助治療方案;合理安排術(shù)后監(jiān)測隨訪，及早發(fā)現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移，及時干預(yù)治療可能使復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移癌患者重新獲得治愈機(jī)會，延長其生存。

研究者基于基因甲基化異常與腫瘤發(fā)生的相關(guān)性，探討了血液樣本ctDNA甲基化對結(jié)直腸癌及腺瘤的篩查診斷以及預(yù)測腫瘤術(shù)后復(fù)發(fā)的性能，發(fā)現(xiàn)多基因甲基化有望成為解決臨床上結(jié)直腸癌的早篩和復(fù)發(fā)監(jiān)測問題的新型腫瘤標(biāo)志物。

研究者對常艾克標(biāo)志物進(jìn)行了篩選，在過往PanSeer研究中篩選出595個癌癥相關(guān)基因組區(qū)域，進(jìn)一步通過對組織樣本的甲基化分析，篩選出前150個差異甲基化區(qū)域 (DMR)。

基于簡化多重qPCR 檢測方法在臨床上的適用性，研究者進(jìn)一步縮小甲基化標(biāo)志物的范圍，最終選擇了6種在組織和血漿中具有更高檢測能力的標(biāo)志物，用于多位點(diǎn)血液檢測，并命名為常艾克。

研究者在507個血漿樣本中對常艾克模型進(jìn)行盲法驗證，發(fā)現(xiàn)該模型能檢出173例結(jié)直腸癌患者中的86%，在結(jié)腸鏡陰性對照(136例)中的特異性為92%;且常艾克的敏感性隨結(jié)直腸癌疾病分期進(jìn)展和腫瘤大小增加而升高

研究者對常艾克與其他非侵入性篩查方法進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)相比其他非侵入性篩查方法如糞便隱血試驗(FIT)、癌胚抗原(CEA)及Septin9單位點(diǎn)基因甲基化，常艾克均有顯著優(yōu)勢。

142 例接受常艾克的受試者接受了糞便隱血試驗 (FIT)，常艾克在所有腸癌疾病階段的表現(xiàn)均優(yōu)于 FIT(88.3% vs. 59.7%)，尤其是在Ⅰ期(85.7% vs. 28.6%)。常艾克同樣顯著優(yōu)于CEA，兩者對早期 (Ⅰ/Ⅱ) 腸癌病例的檢出率分別為80%~92% 和 17%~47%。與 Septin9 相比，6種標(biāo)志物的組合比單獨(dú)標(biāo)志物顯示更全面的腫瘤表觀遺傳異質(zhì)性。

研究者對常艾克在結(jié)直腸癌預(yù)后監(jiān)測中的應(yīng)用潛力也進(jìn)行了探討，在納入分析的結(jié)直腸癌患者中，39例患者在手術(shù)切除腫瘤前1~2天和術(shù)后17~34天提供了血樣標(biāo)本。術(shù)前常艾克檢測陽性的33例患者中，7例(2例Ⅱ期，5例Ⅲ期)在術(shù)后42至238天出現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)(中位數(shù)117天)。復(fù)發(fā)組和非復(fù)發(fā)組術(shù)后樣本的常艾克評分存在顯著差異(P=0.00017)，提示常艾克在預(yù)測結(jié)直腸癌早期復(fù)發(fā)方面有潛力，值得進(jìn)一步驗證。

研究解讀

復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院周平紅教授指出：結(jié)直腸癌的早篩、早診是結(jié)直腸癌防控的重點(diǎn)工作;雖然腸鏡是腸癌診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但受限于我國腸鏡的整體普及率及依從性，目前我國腸癌篩查策略仍然比較“基礎(chǔ)”。在這個多中心研究中，我們納入了相對較多的早癌以及癌前病變樣本，因為早癌和癌前病變才是篩查的重點(diǎn)、難點(diǎn)。從目前結(jié)果看，常艾克結(jié)直腸癌的篩查性能優(yōu)異，令人滿意;而且血液樣本相對方便，更有利于提高腸癌臨床篩查的依從性。

復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院蔡國響教授指出，目前結(jié)直腸癌無創(chuàng)篩查，多采用糞便隱血檢測或流行病學(xué)量表調(diào)查，上海地區(qū)也是全國較早開展大規(guī)模結(jié)直腸癌無創(chuàng)篩查的城市。從該研究結(jié)果看，血液樣本多基因甲基化檢測有望作為結(jié)直腸癌篩查策略中的重要補(bǔ)充部分。通過該研究還看到了血液樣本ctDNA甲基化在腸癌術(shù)后復(fù)發(fā)預(yù)測中的潛力，這在其他研究中鮮有報道。目前的結(jié)果令人振奮，這會給臨床醫(yī)生在評估結(jié)直腸癌術(shù)后復(fù)發(fā)多一個重要的工具手段;也再次提示“DNA甲基化生物標(biāo)志物”在結(jié)直腸癌早篩、早診、復(fù)發(fā)監(jiān)測等全流程管理中的應(yīng)用價值。

鹍遠(yuǎn)生物相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，該研究首先系統(tǒng)地展示了甲基化基因分子靶標(biāo)從篩選、評價驗證到臨床轉(zhuǎn)化的邏輯過程。我們建立了一套系統(tǒng)完整的癌癥標(biāo)志物的篩選，可以延展到不同癌種不同臨床問題的相關(guān)標(biāo)志物開發(fā)。在最終篩選出的六個位點(diǎn)中，有些交叉在已知的，有明確腸癌相關(guān)性的標(biāo)志物。這也從側(cè)面證明了該篩選體系的正確性，高效性，同時可以發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新性靶點(diǎn)的能力。其次，這個研究的重點(diǎn)是臨床轉(zhuǎn)化，相比NGS等復(fù)雜繁瑣的分子檢測技術(shù)，最后通過多重定量PCR方法學(xué)來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)檢測，充分考慮了臨床適宜性及國內(nèi)醫(yī)療實(shí)情，更具有商業(yè)轉(zhuǎn)化價值和便于落地基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)。最后，該研究也充分展示了血液檢測的臨床應(yīng)用延展性，不僅可以涵蓋癌癥的早期檢測，而且可以有效地評估MRD，對早期復(fù)發(fā)有預(yù)判作用，且可以有效地預(yù)后監(jiān)控，從而覆蓋癌癥病人的全流程管理。

(編撰 趙菲菲)