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为解决膀胱癌检测技术的不足,中山市小榄人民医院的研究人员开展 H4C6/SOX1-OT 基因甲基化诊断膀胱癌的研究,结果显示该检测有较高灵敏度和特异性,或可减少膀胱镜检查,对膀胱癌临床管理意义重大。
一、研究背景膀胱癌(Bladder cancer,BCa)是全球范围内泌尿系统中第二常见的恶性肿瘤,仅次于前列腺癌。随着年龄增长,其发病率不断攀升,而且男性的患病几率是女性的 3 倍之多。据 2020 年全球数据显示,每年约有 573,278 例新发病例,大约 212,536 人因膀胱癌失去生命,这一疾病严重威胁着公众健康。在众多膀胱癌患者里,约 75%-80% 属于非肌层浸润性膀胱癌(non-muscle-invasive cancer,NMIBC),但这类患者中 70% 的肿瘤会复发,15% 的病情会在分期和分级上进展。因此,严格监测和精准诊断对于膀胱癌的治疗决策至关重要。
目前,膀胱癌的诊断面临诸多难题。虽然吸烟、接触致癌物等风险因素已被发现,但有效的早期检测策略却十分匮乏。膀胱癌最常见的症状 —— 肉眼血尿,容易受到一系列良性泌尿系统疾病的干扰,在出现血尿的患者中,最终确诊为膀胱癌的仅占 10% 。膀胱镜检查作为膀胱癌诊断的金标准,虽然灵敏度高,但它具有侵入性,不仅会让患者承受痛苦,还伴随着较高的费用。细胞学检查常作为膀胱镜检查的辅助手段,特异性较高(85%-100%),但对于低级别(low grade,LG)肿瘤和原位癌(carcinoma-in-situ,CIS)的诊断,灵敏度较低(15%-75%)。美国食品药品监督管理局批准的一些基于尿液的生物标志物检测,如 BTA、NMP22 和 UroVysion 荧光原位杂交(FISH)等,由于灵敏度低、假阳性率高,在首次诊断中的应用受到很大限制。因此,迫切需要一种可靠、经济且无创的技术,用于各阶段尤其是早期膀胱癌的诊断,从而改善疾病的治疗效果。
在这样的背景下,中山市小榄人民医院的研究人员开展了一项关于 H4C6/SOX1-OT 基因甲基化在膀胱癌诊断中应用的研究。该研究成果若能得到广泛应用,有望为膀胱癌的诊断带来新的突破,减轻患者的痛苦和经济负担。
二、研究方法
研究人员设计了两项独立的研究:一项是回顾性病例对照研究作为训练集,另一项是前瞻性研究作为验证集。病例对照研究纳入了 99 例膀胱癌患者和 73 例非膀胱癌患者,前瞻性临床验证研究则招募了 73 例计划进行膀胱镜检查的患者。所有病例均来自中国中山市小榄人民医院,研究时间为 2022 年 4 月至 2023 年 1 月。研究遵循严格的纳入和排除标准,并且经过医院伦理委员会批准,所有参与者都签署了知情同意书。
研究人员收集患者膀胱镜检查或手术前的新鲜晨尿样本,经过离心、洗涤等处理后,提取尿液沉渣中的基因组 DNA,并进行亚硫酸氢盐转化。之后,采用定量甲基化特异性 PCR 技术,以 ACTB 基因为内参,检测 H4C6 和 SOX1-OT 基因的甲基化水平。通过一系列统计分析方法,评估 H4C6/SOX1-OT 甲基化检测在膀胱癌诊断中的性能。
三、研究结果
- 研究对象特征:训练集中,膀胱癌患者平均年龄 65.1 岁,男性占 74.8%;非膀胱癌患者平均年龄 53.9 岁,男性占 65.8%。验证集中,膀胱癌患者平均年龄 65.3 岁,男性占 75.8%;非膀胱癌患者平均年龄 53.9 岁,男性占 62.5% 。
- H4C6/SOX1-OT 甲基化检测对膀胱癌诊断的性能:在训练集中,H4C6/SOX1-OT 甲基化检测的灵敏度为 87.9%(95% CI,79.4%-93.3%),特异性为 90.4%(95% CI,80.7%-95.7%),阳性预测值(PPV)为 92.6%(95% CI,84.8%-96.7%),阴性预测值(NPV)为 84.6%(95% CI,74.3%-91.5%),kappa 值为 77.6% 。对低级别、高级别、Ta-T1 期和 T2-T4 期肿瘤的灵敏度分别为 85.0%、88.6%、85.4% 和 92.6%。该检测的诊断灵敏度不受性别、年龄、肿瘤分级或分期的影响(P>0.05)。在验证集中,H4C6/SOX1-OT 甲基化检测的总体灵敏度为 84.8%(95% CI,67.3%-94.3%),特异性为 90.0%(95% CI,75.4%-96.7%),PPV 为 87.5%(95% CI,70.1%-95.9%),NPV 为 84.6%(95% CI,73.0%-95.4%),kappa 值为 75.0% 。并且该检测可能使膀胱镜检查的不必要转诊率降低 38.4%,不过这一数据还需更多临床数据验证。
- 临床验证 H4C6/SOX1-OT 甲基化检测对膀胱癌的诊断能力:前瞻性研究中,膀胱癌患者尿液沉渣 DNA 中 H4C6 和 SOX1-OT 的相对甲基化水平显著高于非膀胱癌患者。根据训练集确定的临界值 38.0 进行分析,该检测在验证集中能正确预测 33 例患者中的 28 例。而且诊断灵敏度不受性别、年龄、肿瘤分级或分期的影响(P>0.05),进一步验证了尿液中 H4C6/SOX1-OT 甲基化标记物在检测膀胱癌,尤其是早期膀胱癌方面的能力。
四、研究结论与讨论
这项研究首次揭示了基于尿液 DNA 的 H4C6/SOX1-OT 甲基化标记物在膀胱癌诊断中的应用潜力。与其他基于尿液的生物标志物检测相比,H4C6/SOX1-OT 诊断模型在训练集和验证集中都展现出了较高的灵敏度和特异性,对早期和低级别膀胱癌也有较好的检测能力。同时,该检测还有望减少膀胱镜检查的使用频率,从而减轻患者的经济负担。
然而,研究也存在一定的局限性。样本均来自单中心,且缺乏患者的病史信息,如肿瘤大小、肿瘤数量、吸烟史和细胞学检查结果等。前瞻性验证研究中膀胱癌样本数量较少,可能会影响统计效力。此外,研究没有随访数据,无法评估诊断模型对复发膀胱癌患者的诊断性能。
尽管如此,该研究为膀胱癌的无创诊断开辟了新的方向。未来,研究人员计划开展多中心研究扩大样本量,并收集随访数据,进一步探究 H4C6/SOX1-OT 基因甲基化在复发膀胱癌患者诊断中的作用。相信随着研究的不断深入,H4C6/SOX1-OT 甲基化检测将在膀胱癌的临床管理中发挥更大的作用,为膀胱癌患者带来更多的希望。
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