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喜讯 ∣ ctDNA甲基化高通量测序技术用于肺结节诊断研究成果发表于《Theranostics》

2019-04-12 来源:基准医疗

导读

近日,基准医疗携手广州医科大学附属第一医院何建行教授团队、美国Van Andel Research Institute(VARI)研究团队在生物医学1区杂《Theranostics》(2017 IF: 8.537)上发表论文,研究汇报了自主研发的ctDNA甲基化建库技术优越性,探索其在肺部结节良恶性鉴别诊断中的应用价值,这是国际上首次应用ctDNA甲基化高通量测序技术开展肺结节鉴别诊断研究,有望为临床提供新的无创诊断技术。



研究内容

随着CT/LDCT应用的增多,越来越多肺部结节被发现,但肺结节良恶性鉴别却成为临床诊断的难点,常规诊断技术仍有较大完善空间。液体活检作为一种可无创获取的标本的检验手段,具有客观、可量化、方便监测等优点,结合DNA甲基化天然的优势,有望解决肺结节诊断的临床痛点。


研究团队通力合作,历时1年多完成了本项研究,研究分为两个阶段,第一阶段为ctDNA甲基化建库技术开发阶段,针对DNA进行亚硫酸氢钠转化后的碎片化和cfDNA多样性的问题,研究团队开发独有的高效单链DNA分子连接技术,可让DNA分子先做亚硫酸氢钠转化,再加测序接头,将原始DNA到终文库的转化效率提高到30-40%,是常规甲基化测序技术的数倍以上。





(A) AnchorIRIS®建库技术流程图 ;(B-D) AnchorIRIS® 建库技术与WIFT accel-NGS Methyl-seqTM建库技术性能对比,AnchorIRIS®技术具有更高分子转化效率(C图和D图)和平均唯一覆盖度。


第二阶段为肺结节诊断模型开发阶段,首先从230例肺结节患者手术切除组织样本测序数据中筛选特异性biomarker并构建诊断模型,获得92.7% (88.3% - 97.1%)灵敏度和92.8% (89.3% - 96.3%)特异性。随后用132例血液样本对biomarker做进一步筛选和血液诊断模型构建,从训练组中筛选出数个DNA甲基化位点,并在66例肺结节患者血液样本中进行验证,诊断灵敏度和特异性达到79.5% (63.5% - 90.7%)和85.2% (66.3% - 95.8%),同时,该模型在性别和年龄匹配的正常人群中获得93.2% (89.0% - 98.3%)特异性。




(A) Plasma-based 模型构建流程;(B) DNA甲基化marker在训练组和验证组中的热图 (C 和 D) 训练组和验证组的ROC曲线(95%置信区间)



研究展望

肺结节鉴别诊断是临床难点,同时也是关注的重点和热点。本研究项目自启动以来一直备受临床专家的关注和支持,研究初步成果先后收录于2017年AACR大会(AACR会议新闻)和WCLC大会(WCLC会议新闻)。基于前期研究结果,基准医疗联合广州医科大学附属第一医院等多家国内知名临床单位启动两项临床研究(研究1:CCTC-1701;研究2:『钟声』计划),评估和挖掘ctDNA甲基化高通量测序技术在肺部结节诊断和监测中的应用价值,以期改善现有肺结节疾病的管理效果。


“肺小结节的鉴别是一个极其重要的临床需求,尽管有经验的临床医生根据CT图像判断的准确率也不错,但稳定性有所欠缺,也无法获得一个客观量化的标准,血浆ctDNA诊断提供了一个这样的机会。我们这个研究初步证实了甲基化工具对于诊断早期肺癌有很高的敏感性,综合效能也是目前最好的,多中心的大样本验证也将要揭晓。而且无创诊断可以用于这些早期病灶的定量监测,将对结节患者是否手术,以及手术时机选择等提供重要的参考依据。”

——广州医科大学附属第一医院 何建行教授


“前期研究结果证明ctDNA甲基化检测可能会在癌症早筛早诊中扮演重要角色,但技术可行只是第一步,大样本的临床验证是产品临床应用的重要环节和步骤,寻求生物标志物与临床数据的结合也将是必要的选择。感谢何建行教授及其团队的支持与协作,也期望有更多、更有价值的研究结果不断公布。”

——基准医疗 范建兵博士



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