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近日，北京大学人民医院李运/姜冠潮团队在《The 》上发表了名为“Multi-omics cell-free DNA the of early-stage lung and ”的文章。研究团队创建了一个新的HIFI平台用于肺癌早期筛查和MRD检测，在保持高性能、便利性的同时还大大节约了成本。
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研究背景
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肺癌是危害人类健康的严重疾病。早期诊断和术后MRD监测是提高肺癌患者生存率的关键。液体活检作为一种无创、敏感的检测方法，在肺癌的两个领域均显示出巨大的潜力。然而，在外周血中低密度的循环肿瘤DNA和正常细胞的干扰阻碍了其临床应用。经济费用和周转时间也是需要考虑的关键问题。
研究方法
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团队采用改良的基于全基因组测序(WGS)的高性能多组学基础设施(HIFI)方法，结合超共甲基化读长法和循环单分子扩增和重测序技术(.0)，用于肺癌筛查和术后MRD检测。
研究团队在北京和福州的多个中心开展了一项前瞻性观察性研究。在2019到2022年期间，共有670名仅患NSCLC（非小细胞癌）的病患纳入构建肺癌模型中并验证测试(图a)。经过改良的HIFI方法，使用机器学习区分肺癌患者和健康/良性结节个体(图b)。MRD检测采用2.5深度的低通道WGS测序法和单分子扩增捕获和重测序技术(.0)，见图b右。
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研究结果
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在研究中，团队使用HIFI方法来区分肺癌患者与健康/良性结节个体，并过滤出术后复发风险高的患者，主要是基于先前研究中显示出优势的三个基因组特征。为了获得更好的检测效率，进一步将HIFI评分分别与共甲基化特征和ctDNA突变进行整合，构建肺癌筛查模型和MRD监测模型。根据筛选标准李运，共纳入614例患者于HIFI方法平台，结合机器学习分类器，通过共甲基化模式构建肺癌筛查模型评分。
研究团队将多维特征与机器学习方法相结合，开发了一种基于低通量全基因组测序的HIFI平台，用于早期筛查和MRD监测。HIFI平台的设计还简化了检测程序，便于实际应用。
HIFI方法建立在整个诊疗过程中，在保持较高性能的同时，追求便利性和低费用。在早期筛查中，可作为计算机断层扫描（LDCT）的辅助检查方法，以消除假阳性率。而在MRD检测中，HIFI对识别复发风险较高的患者具有较高的敏感性。
研究意义
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综上所述，随着测序技术的提高，无创液体活检的应用将会增加，多组学分析可以提高癌症的检测准确性。此外，低通WGS和 2.0作为一种简单有效的策略，比以往的研究有更大的前景。
研究团队基于全基因组测序的综合多维分析模型和HIFI方法证明了肺癌筛查和术后监测的有效性。HIFI方法具有较高的特异性，可作为肺癌筛查的辅助手段，显著降低假阳性率，提高准确性。此外，基于液体活检的MRD检测可用于常规的纵向监测，减少辐射暴露李运，便于及时治疗。HIFI方法为整个诊断治疗过程开辟了一条新的途径。
参考资料：
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注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。
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