8月20日,我校孫逸仙紀念醫(yī)院林天歆副院長和黃健教授團隊在Journal of Clinical Investigation(IF: 11.86)在線發(fā)表了題為“Urine DNA methylation assay enables early detection and recurrence monitoring for bladder cancer”的文章。孫逸仙紀念醫(yī)院林天歆副院長和黃健教授為該研究的通訊作者。泌尿外科陳旭助理研究員、張景桐博士生、黃銘博士生為該研究的第一作者。
膀胱癌發(fā)病率高且發(fā)病隱匿,目前缺乏早期篩查和診斷技術(shù)。且由于手術(shù)后復發(fā)率高,膀胱癌患者通常需要反復用藥和病情監(jiān)測。就膀胱癌的診斷和監(jiān)測而言,作為“金標準”的膀胱鏡檢查+病理活檢是一種有創(chuàng)傷的檢查方式,而目前無創(chuàng)的尿液檢測方法如尿液脫落細胞學,染色體熒光原位雜交(FISH)等在敏感性和特異性上仍不夠理想,難以滿足臨床需求。因此,開發(fā)新的尿液無創(chuàng)診斷膀胱癌方法,從而及時和準確地診斷早期和復發(fā)的膀胱癌具有重要科學意義和臨床價值。
該研究通過對孫逸仙紀念醫(yī)院、TCGA和GEO隊列的膀胱癌測序數(shù)據(jù)進行聯(lián)合分析,先鑒定出26個膀胱癌顯著差異的甲基化位點。接著,在單中心313例的隊列中建立和驗證由2個甲基化位點組成的膀胱癌甲基化診斷模型,最后在前瞻性多中心175例的隊列中進行獨立驗證,與目前臨床常用的尿脫落細胞學和FISH進行診斷效能的比較分析。最終開發(fā)出尿液DNA甲基化診斷膀胱癌的新技術(shù)。
這個甲基化檢測技術(shù)(utMeMA)在訓練組和驗證組的AUC分別為0.919和0.903,對膀胱癌患者的診斷具有較高的準確性(86.7%)、敏感性(90.0%)和特異性(83.1%),而且這個甲基化檢測技術(shù)在敏感性上顯著高于臨床常用的尿脫落細胞學(58.0%)和FISH(68.7%)。基于這個檢測計算得到尿液診斷評分,它能反映腫瘤的惡性程度和腫瘤負荷。
這一技術(shù)在早期、微小、殘留和復發(fā)膀胱癌檢測上顯示出巨大優(yōu)勢。對于早期腫瘤,目前的無創(chuàng)技術(shù)往往會漏診,在最難診斷的Ta且低級別的早期腫瘤中,甲基化技術(shù)、細胞學和FISH的敏感性依次為64.5%對11.8%,15.8%,甲基化技術(shù)將顯著提高早期腫瘤的診出率,有利于腫瘤的早診早治,有望用于膀胱癌的早篩。
對于高危非肌層浸潤性膀胱癌(NMIBC)要進行二次TURBT的患者,目前缺乏有效的影像學和細胞學方法,因此在術(shù)前判斷是否有腫瘤殘留是關(guān)鍵的臨床難題。在殘留腫瘤檢測中,甲基化技術(shù),細胞學和FISH的敏感性為93.3%對27.3%,64.3%,因此甲基化將能為膀胱癌是否有腫瘤殘留提供科學證據(jù),有利于二次TURBT手術(shù)更加精準。
膀胱癌容易復發(fā),術(shù)后1年內(nèi)需要做4次膀胱鏡復查,用隨機尿進行無創(chuàng)腫瘤監(jiān)測是臨床的重要問題。該研究在腫瘤復發(fā)監(jiān)測中,甲基化技術(shù),細胞學和FISH的敏感性為89.5%對31.4%,52.8%,甲基化技術(shù)有望應用于膀胱癌的復發(fā)監(jiān)測,減少膀胱鏡使用次數(shù)和患者的痛苦。
尿液DNA甲基化技術(shù)在早期、微小、殘留和復發(fā)膀胱癌中的應用
微小腫瘤不但在影像學中容易漏診,在普通膀胱鏡檢查中也可能會漏診,但目前缺乏高敏感性的方法來診斷這些微小腫瘤。在微小腫瘤檢測中,甲基化技術(shù),細胞學和FISH的敏感性為81.0%對14.8%,37.9%。一個膀胱癌的特殊病例,脫落細胞學和FISH,MR和普通膀胱鏡都是陰性,甲基化檢測是陽性,最后通過熒光膀胱鏡的特殊腫瘤顯影技術(shù)才發(fā)現(xiàn)腫瘤,說明尿液DNA甲基化技術(shù)在微小腫瘤的診斷上具有明顯優(yōu)勢。
該研究是國內(nèi)首個成功研發(fā)的尿液DNA甲基化診斷膀胱癌技術(shù),比臨床使用的脫落細胞學和FISH具有更高的敏感性,尤其在早期、微小、殘留和復發(fā)腫瘤檢測上顯示出巨大優(yōu)勢,有望減少膀胱鏡使用次數(shù)和為二次TURBT提供科學的手術(shù)依據(jù),也已申請2個國家發(fā)明專利,已轉(zhuǎn)化應用于臨床診斷。
上述研究工作得到國家重點研發(fā)計劃,國家自然科學基金杰出青年基金、面上項目、青年項目、廣東省自然科學基金和廣州市科技項目等基金的資助。