
研究聚焦尿液細(xì)胞EV DNA甲基化檢測(cè)技術(shù)。尿液樣本具有無(wú)創(chuàng)、易獲取等優(yōu)勢(shì),且EV由活細(xì)胞主動(dòng)分泌,其DNA穩(wěn)定性高,能更完整反映源細(xì)胞基因組狀態(tài),是理想的液體活檢靶標(biāo)。
研究團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)分析了不同EV DNA的特性,并優(yōu)化了EV DNA甲基化檢測(cè)流程,通過(guò)全基因組簡(jiǎn)化甲基化測(cè)序(RRBS)篩選前列腺癌特異性甲基化區(qū)域,同時(shí)整合了TCGA公共數(shù)據(jù)庫(kù)及文獻(xiàn)標(biāo)志物,構(gòu)建了前列腺癌特異性靶向測(cè)序組合。進(jìn)一步利用機(jī)器學(xué)習(xí),基于尿液EV DNA甲基化數(shù)據(jù)建立了鑒別良惡性及侵襲性癌的診斷模型,并鎖定6個(gè)核心標(biāo)志物進(jìn)行PCR驗(yàn)證(圖2)。
研究共納入195例樣本(86例BPH,109例PCa),設(shè)立篩選、測(cè)序驗(yàn)證與PCR驗(yàn)證三個(gè)獨(dú)立隊(duì)列,確保結(jié)果穩(wěn)健可靠。該體系為前列腺癌無(wú)創(chuàng)診斷與風(fēng)險(xiǎn)分層提供了新的技術(shù)路徑。
研究進(jìn)一步鎖定6個(gè)核心甲基化位點(diǎn),并采用甲基化PCR在獨(dú)立驗(yàn)證隊(duì)列中驗(yàn)證其診斷效能(圖7)。結(jié)果顯示:
6位點(diǎn)聯(lián)合模型在區(qū)分BPH與前列腺癌中AUC為0.71,聯(lián)合PSA后提升至0.79;
在區(qū)分侵襲性前列腺癌方面,6位點(diǎn)模型AUC達(dá)0.80,聯(lián)合PSA后提升至0.88。
本研究成功開(kāi)發(fā)并驗(yàn)證了一種基于尿液細(xì)胞EV DNA甲基化的新型前列腺癌無(wú)創(chuàng)診斷方法。研究不僅系統(tǒng)建立了EV DNA甲基化檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)化流程,還通過(guò)大規(guī)模篩選,首次構(gòu)建了針對(duì)前列腺癌,特別是侵襲性前列腺癌的高精度診斷模型。系統(tǒng)證實(shí)了尿液EV DNA甲基化在前列腺癌診斷與風(fēng)險(xiǎn)分層中的臨床應(yīng)用價(jià)值,為解決PSA篩查的“過(guò)度診斷”與“分類不足”問(wèn)題提供了新的分子工具。
西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院丁汀博士、西京醫(yī)院刁艷君博士、鹍遠(yuǎn)生物付睿卿博士和鞏成相博士為本文的共同第一作者。西北大學(xué)醫(yī)學(xué)院郝曉柯教授和澳門(mén)科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院張康教授為本文共同通訊作者。該研究由國(guó)家自然科學(xué)基金(8217102695)、陜西省秦創(chuàng)原“科學(xué)家+工程師”隊(duì)伍建設(shè)項(xiàng)目(2022KXJ-103)等項(xiàng)目資助。
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