两个标志物即可提高诊断准确性！cfDNA甲基化检测让食管癌筛查“无创化”

两个标志物即可提高诊断准确性！cfDNA甲基化检测让食管癌筛查“无创化”

食管癌是一种常见的消化道恶性肿瘤，目前缺乏可靠的早期诊断生物标志物。海军军医大学第一附属医院（上海长海医院）王洛伟团队开发了一种基于OTOP2和KCNA3的cfDNA甲基化检测方法，通过双盲、多中心、前瞻性的临床试验验证了其在食管癌诊断中的高准确性。

成果名称：基于OTOP2和KCNA3的cfDNA甲基化检测可实现食管癌的无创诊断：一项双盲、多中心、前瞻性研究
Non-invasive diagnosis of esophageal cancer by a simplified circulating cell-free DNA methylation assay targeting OTOP2 and KCNA3: a double-blinded multicenter, prospective study
发表期刊：《血液学与肿瘤学杂志》(J Hematol Oncol)（IF= 29.9）
通讯作者：王洛伟
第一作者：边岩
主要作者单位：海军军医大学第一附属医院（上海长海医院）

推荐理由
该研究开发并验证了一项用于食管癌早期诊断的cfDNA甲基化无创检测手段，仅采用两个标志物组合即可实现高诊断准确性，并开展了首个食管癌cfDNA甲基化检测的全国多中心研究，全面准确评估了OTOP2联合KCNA3的cfDNA甲基化检测的诊断效能。结果表明，该项成果可为食管癌的早期诊断和筛查提供一项简便可行的无创检测手段，有望解决食管癌临床辅助诊断长期缺乏有效生物标志物的困境，具有巨大的临床应用前景。

研究解读
食管癌是一种常见的消化道恶性肿瘤。据国家癌症中心最新数据显示，2022年我国食管癌新发病例和死亡病例分别为22.40万例和18.75万例，排名恶性肿瘤的第7位和第5位，占全球总数的58.5%和56.8%。目前，食管癌缺乏可靠的可实现早期辅助诊断的生物标志物。在前期研究中，研究团队通过全基因组重亚硫酸盐测序、定量甲基化PCR等手段，筛选并测试了OTOP2和KCNA3可作为食管癌早期诊断的cfDNA甲基化标志物。本研究开展了一项双盲、多中心、前瞻性的临床试验以全面评估OTOP2联合KCNA3作为食管癌cfDNA甲基化标志物的诊断效能。

本研究从全国5家三甲医院前瞻性招募食管癌患者、食管高级别上皮内瘤变患者、其他器官或系统恶性肿瘤患者、胃肠道良性病变患者以及健康受试者。研究者采用定量甲基化PCR检测受试者血浆中标志物的甲基化水平。本研究的主要结局为对食管癌的诊断准确性，次要结局为对各分期食管癌及食管高级别上皮内瘤变的诊断准确性。

本研究共入组1116例受试者，其中包括334例食管癌患者，71例食管高级别上皮内瘤变患者以及711例对照受试者。食管癌患者共包括310例食管鳞癌患者，14例食管腺癌患者，10例其他特殊类型食管癌。对照组包括65例健康受试者，483例胃肠道良性病变患者，163例其他器官或系统恶性肿瘤患者。本研究发现OTOP2联合KCNA3的cfDNA甲基化检测诊断食管癌和食管高级别瘤变患者的AUC值分别为0.903(95%CI 0.880–0.927)和0.727(95%CI 0.653–0.801)。该检测方法诊断食管癌的敏感性和特异性分别为87.4%(95%CI 83.4–90.6)和93.3%(95%CI 91.2–94.9)。该方法对Ⅰ-Ⅳ期食管癌检出率分别为78.5%(95%CI 69.1–85.6), 87.3%(95%CI 79.4–92.4), 92.5%(95%CI 85.9–96.2)和96.9%(95%CI 84.3–99.8)。并且该方法还可检测出52.1%(95%CI 40.7–63.3)的食管高级别上皮内瘤变患者。此外，对部分食管癌患者进行外科手术后的随访检测，发现术前检测为阳性的患者在术后均转变为阴性(100%，47/47)。

研究表明，基于OTOP2和KCNA3的cfDNA甲基化检测方法具有优异的食管癌早期诊断效能，有望解决临床上食管癌辅助诊断缺乏有效生物标志物的难题，并具有食管癌治疗监测的前景，展现出广泛的临床应用价值。

专家点评
食管癌是常见的消化道恶性肿瘤，我国是全球范围内发病率和死亡率最高的国家之一，食管癌疾病负担十分沉重。全球范围内，食管癌新发病例数和死亡例数分别位居恶性肿瘤第7位和第6位。其中，我国分别占全球总数的58.5%和56.8%。食管癌临床预后差，80%以上的患者在确诊时肿瘤已进展至中晚期，五年生存率不足30%，而早期诊断的食管癌患者经过根治性治疗后，其五年生存率可达90%。因此，重视和推行食管癌的早期诊断和筛查是降低食管癌发病率，改善临床预后的必由之路。

目前食管癌的早期诊断和筛查主要依靠胃镜检查。然而，内镜属于侵入性检查，过程并不舒适，且具有一定的并发症发生风险。此外，我国内镜诊疗资源配置仍然不充足，难以覆盖数以亿计的筛查目标人群。因此，研发一种简便、高效、准确的食管癌非内镜检测手段是当前亟须解决的瓶颈问题。

DNA甲基化为表观遗传修饰的一种形式，其异常修饰可发生于肿瘤的起始阶段，并可通过调控基因异常表达，促进肿瘤的发生发展。cfDNA是细胞的DNA分子进入血液循环而产生的核酸片段，可保留与其来源组织相同的表观修饰特点。因此，基于cfDNA甲基化可开发用于食管癌早期诊断的无创检测手段。李兆申院士、王洛伟教授团队在前期研究中，通过全基因组重亚硫酸盐测序、定量甲基化PCR等手段，筛选并初步测试了OTOP2和KCNA3作为食管癌早期诊断的cfDNA甲基化标志物。

**图1.**基于OTOP2和KCNA3 的cfDNA甲基化检测可实现食管癌无创诊断

在此基础上，研究团队牵头开展全国多中心研究，全面评价OTOP2联合KCNA3检测食管癌的诊断效能。该研究联合全国5家三甲医院，共入组1116名受试者，其中包括334例不同分期和病理类型的食管癌患者和71例食管高级别上皮内瘤变患者。为准确评估OTOP2联合KCNA3甲基化检测的特异性，研究在入组健康受试者的同时也充分纳入了消化道良性病变和其他器官、系统恶性肿瘤患者。在该项临床研究中，OTOP2联合KCNA3甲基化无创检测手段对食管癌的敏感性和特异性分别为87.4%和93.3%，对Ⅰ-Ⅳ期食管癌的检出率分别为78.5%、87.3%、92.5%、96.9%。并且，该方法还可检出52.1%的高级别瘤变患者。此外，针对部分患者外科手术后随访发现，术前检测为阳性的患者在术后均可转为阴性。因此，OTOP2联合KCNA3甲基化检测方法具有优异的早期诊断效能，并具有应用于食管癌治疗监测的前景。

该项研究为食管癌的早期诊断和筛查提供了一项简便可行的无创检测手段，有望解决食管癌临床辅助诊断长期缺乏有效生物标志物的困境，具有巨大的临床应用前景。

团队介绍
海军军医大学第一附属医院消化内科是国家重点学科、国家临床重点专科、国家消化系统疾病临床医学研究中心、国家消化内科专业医疗质量控制中心依托单位和免疫与炎症全国重点实验室参建单位。近年来，李兆申、王洛伟教授团队围绕食管癌早诊早治、精准诊治和发病机制持续深耕，研发多项开创性食管癌早诊早治新方法，相关研究发表于《Lancet Gastroenterol Hepatol》《J Hematol Oncol》《Am J Gastroenterol》等国际知名学术期刊。