客服热线
400-801-9858(工作日08:30-17:00)
邮箱
info@anlongen.com
本文介绍了液体活检技术在肺癌早期检测中的突破性进展,重点解析了安龙基因研发的斐维欣®人SHOX2/PTGER4基因甲基化检测试剂盒。该产品作为国内首个基于血液双基因甲基化检测的肺癌早诊产品,具有86.85%的灵敏度和92.42%的特异性,I期肺癌检出率达85.81%。文章详细阐述了ctDNA甲基化作为核心标志物的优势,包括肿瘤特异性、早期可检测性以及不受克隆造血干扰等特点,并说明了该技术如何弥补传统LDCT筛查的不足,为肺癌早期诊断提供无创、可靠的解决方案。
液体活检,DNA甲基化,ctDNA,肺癌早期诊断,斐维欣,SHOX2/PTGER4,循环肿瘤DNA,表观遗传
前言肺癌作为全球第一大高发癌症,同时也是中国发病率和死亡率最高的癌症,给人们带来了沉重的健康负担 。尽管低剂量计算机断层扫描(LDCT)在高危人群肺癌筛查中的应用显著降低了晚期初诊比例(肺癌死亡率降幅达20%-31%),但其对肺部小结节(尤其是直径<8mm的磨玻璃结节)的良恶性鉴别仍面临假阳性率高、过度诊断的核心挑战,亟需多模态技术联合优化诊断效能。近年来,液体活检技术凭借其无创、可重复取样、动态
前言
肺癌作为全球第一大高发癌症,同时也是中国发病率和死亡率最高的癌症,给人们带来了沉重的健康负担 。尽管低剂量计算机断层扫描(LDCT)在高危人群肺癌筛查中的应用显著降低了晚期初诊比例(肺癌死亡率降幅达20%-31%),但其对肺部小结节(尤其是直径<8mm的磨玻璃结节)的良恶性鉴别仍面临假阳性率高、过度诊断的核心挑战,亟需多模态技术联合优化诊断效能。近年来,液体活检技术凭借其无创、可重复取样、动态监测等优势,逐步成为肺癌早期诊断的重要补充手段,为肺癌防治带来全新希望。
01
什么是液体活检?
液体活检,是一个相对于组织活检的概念,是指以体液为检材获得肿瘤生物信息的体外诊断技术。可用于液体活检的体液包括血液、尿液、粪便、脑脊液、唾液、胸腔或腹盆腔积液等。血液是目前在液体活检中应用最广泛的样本类型,不仅取用方便,对身体创伤小,更重要的是作为人体进行物质和能量交换的枢纽,其中汇集了肿瘤细胞生长、代谢及凋亡(死亡)所释放的能够反映肿瘤生物学特征的物质。
组织活检和影像学作为肿瘤早筛早诊的金标准,在肿瘤定位和定性上有较大优势,并能鉴别肿瘤临床分期,其不足之处在于侵入性和放射性。同时,肿瘤的异质性也是这两项技术目前不能克服的重要问题。血清学检查(PSA除外)常不单独作为早筛和早诊的技术手段,常作为辅助或补充手段,与影像学检查联合用于肿瘤的早筛和早诊。液体活检具有高灵敏度和特异性特点,可多次取样、动态监测,且对人体微创或无创。
液体活检技术有望在癌症常规临床检测手段尚无法准确识别的极早期阶段实现检出,从而大幅提前干预时机,提升治愈可能。随着液体活检技术不断进步,其在灵敏度、特异性及可及性上的优势日益凸显,有效弥补了传统肿瘤筛查方法的诸多不足,为肿瘤早筛早诊做出越来越重要的贡献。
02
ctDNA何以成为液体活检的主要对象?
液体活检的检测对象主要有游离核酸(包括循环肿瘤DNA/RNA)、循环肿瘤细胞(CTCs)、细胞外囊泡(包括微囊泡、外泌体、凋亡小体)、肿瘤教育血小板等。循环肿瘤DNA(ctDNA)、CTC以及外泌体是肿瘤液体活检最主要的三个检测对象,而ctDNA则又是肿瘤液体活检中应用最为广泛的检测对象。
ctDNA是肿瘤细胞在凋亡或坏死过程中释放到血液中的游离DNA片段。ctDNA的优势包括:在体液中分布广泛且均一,检测技术规范标准化相对较为容易、成本较低;相较于其他检测对象,敏感性相对更高;具有高度特异性,能够反映肿瘤的遗传和表观遗传特征;样本可室温保存7天,适合大规模应用。因此,在液体活检技术中,ctDNA因其独特的生物学特性与临床价值,已成为当前最受关注的检测对象。
03
肿瘤早检中,DNA甲基化何以成为核心标志物?
肿瘤早检的主流研究方向,包括ctDNA突变、DNA甲基化(methylation)、DNA片段化(fragmentation)、及DNA染色质开放性。
针对ctDNA突变的检测所能覆盖的测序位点有限,且无法实现肿瘤组织溯源,该方法仅在特定癌种中有较高的应用价值。cfDNA片段组学的主流检测手段是低深度全基因组测序,其测序深度低、检测成本高、信号强度低等因素,限制了检测的敏感性及在临床的应用。
虽然DNA甲基化在癌症早检中的应用同样会受限于早期癌症的ctDNA含量,但在早期癌症中,相关的特异性甲基化位点众多,其改变有数量级上的优势,可以降低检测的下限。因此,在ctDNA所携带的信息中,DNA甲基化因其独特的生物学意义和检测优势,逐渐成为肺癌早筛早诊领域的研究热点。
04
ctDNA甲基化如何检测?
DNA甲基化是一种化学修饰,它是指在DNA甲基转移酶的作用下DNA分子中的甲基(CH3)与胸腺嘧啶(C)或腺嘌呤(A)等碱基上的氮原子形成共价键。DNA甲基化作为表观遗传调控的核心机制,在肿瘤发生发展中发挥关键作用。肿瘤细胞中抑癌基因启动子区的高甲基化可导致基因沉默,进而促进肿瘤恶性转化。
与DNA序列检测不同,DNA甲基化检测是针对CpG位点中胞嘧啶修饰(CpG是“胞嘧啶—磷酸—鸟嘌呤”的缩写,其中胞嘧啶位于5'端而鸟嘌呤位于3'端;在CpG位点中胞嘧啶可以被甲基化为5-甲基胞嘧啶)来实现的。因此,游离DNA甲基化检测前,常需要额外添加碱基转化步骤。以亚硫酸氢盐(bisulfite)催化处理为例,亚硫酸氢盐处理后,DNA胞嘧啶残基转变为尿嘧啶残基,5-甲基胞嘧啶(5mC)则保持不变,转变后的DNA通过特定探针捕获或特定引物PCR,对目标区域进行靶向检测。目前,基于亚硫酸氢盐转化处理的甲基化检测方法可达单碱基精度,是当前主流手段。
在肿瘤早期患者的cfDNA样本中肿瘤来源ctDNA占比极低,往往低于0.1%,须考虑亚硫酸氢盐未能充分转变为甲基化的胞嘧啶带来的背景噪声影响。目前市售商用亚硫酸氢盐试剂转化效率在99.5%左右,对单一 CpG位点,检测噪声背景可达到0.5%,可能高于 ctDNA中真实甲基化水平。因此,在检测设计上应同时靶向检测DNA甲基化标志物的多个CpG位点,避免依赖单一CpG信号分析来检测肿瘤患者cfDNA甲基化水平。
DNA甲基化检测方法很多,包括甲基化特异性PCR(MS-PCR)、甲基化荧光PCR(Methylight/qMSP)、焦磷酸测序(Pyrosequencing)、重亚硫酸盐测序(Bisulfite Sequencing,简称BSP)等。目前临床上应用最广泛的是基于荧光定量PCR检测技术的检测方法,该方法简单快捷,报告周期短,灵敏度高,特异性强。
05
基于DNA甲基化血液检测的肺癌早诊技术已被写入共识
DNA甲基化技术为肿瘤早筛早诊提供了一种高效、非侵入性且具有广泛应用潜力的检测方法,已被写入多篇共识。
目前国内外基于液体活检已经获批的检测,通常是基于PCR检测的单个或多个甲基化位点,用于单癌种的辅助诊断和早筛,实现了对结直肠癌、胃癌、肝癌和宫颈癌等癌症的早筛早诊。安龙基因斐维欣®肺癌甲基化检测产品便是国内首个基于血液双基因甲基化检测的试剂盒,其适用于疑似肺癌、性质不明的结节或肺癌高危人群等辅助诊断。
06
斐维欣®:国内首个血液双基因甲基化肺癌早诊产品
产品背景与获批信息
安徽安龙基因自主研发的斐维欣®——人SHOX2/PTGER4基因甲基化检测试剂盒(PCR荧光法),于2024年10月29日正式获批国家三类医疗器械注册证(国械注准20243402148),成为国内首个基于血液双基因甲基化检测的肺癌早诊产品。该产品标志着甲基化检测应用于肺癌早诊领域的又一重大突破,将为早期肺癌患者的临床诊断提供一种全新的方法。
核心技术优势
多个CpG岛区域联合检测
○ 针对多个甲基化位点同步检测,提升灵敏度与特异性;
○ 避免单一CpG位点造成的漏检风险。
双链DNA检测技术
○ 同步分析DNA双链,减少单链检测中因转化不完全或扩增偏好带来的误差;
○ 在低浓度样本中表现更稳定,降低检测噪声。
全流程自动化处理
○ 搭载AutoMe全自动甲基化处理系统,实现从cfDNA提取、硫化到纯化的全流程自动化;
○ 检测效率提高42%,报告出具时间缩短3小时;
○ 提升实验的准确性和一致性。
产品性能与临床价值
● 灵敏度高达86.85%,特异性高达92.42%;
● I期肺癌检出率达85.81%,远高于传统肿瘤标志物;
● 比影像学更早捕捉肿瘤信号,助力实现亚临床阶段干预;
● 辅助良恶性鉴别,避免慢性炎症、良性结节等干扰。
推荐适用人群
● 有咳嗽、不明原因消瘦等疑似肺癌相关临床症状的受检者;
● 发现肺部5-20mm难以定性结节者;
● 不适合/不愿接受穿刺活检、支气管镜检查的疑似肺癌患者;
● 疑虑是否接受手术治疗的患者群体。
临床应用案例
基本信息:一名58岁女性体检发现肺结节5年余,CT提示左肺下叶磨玻璃结节,大小约0.7x0.6cm。
液体活检:在患者知情同意后,抽取1管血液进行斐维欣®DNA甲基化检测结果显示阳性,提示存在潜在的肺癌风险。
病理结果:患者在静吸复合全麻下接受了单孔VATS左肺下叶结节扩大切除术。术中冰冻切片病理检查结果显示:(左肺下叶结节〕原位腺癌,肿瘤大小为0.5*0.3*0,3cm。
结语
随着液体活检技术的迭代演进,基于ctDNA甲基化标志物的早期筛查方法正在重构肺癌诊疗模式。以人SHOX2/PTGER4基因甲基化检测为代表的技术路径(商品名:斐维欣®),通过靶向特定表观遗传修饰特征,在临床验证中展现出较高的敏感性与特异性,进一步提升了检测标准化程度,为肺癌早期筛查提供了兼具无创性及可重复性的解决方案。
安龙基因
安龙基因成立于2016年,秉持以“帮助癌症患者知道更早,感觉更舒服,生活更长久”为使命,立足临床需求,专注开发肿瘤早筛早诊试剂和智能化肿瘤基因甲基化检测平台,旨在为临床医生提供更精准的临床决策依据。
公司拥有多个国内首创癌症早筛早诊产品,目前已推出独家“AI+分子技术+设备平台”核心专利和产品——斐维欣®早期肺癌基因甲基化检测试剂盒和智能化肿瘤基因甲基化检测系统。
同时公司成功开发出OmegaSeq扩增子捕获建库、多重引物/探针双阻断ctDNA甲基化检测以及自动化数据分析等多项肿瘤精准检测分析技术,搭建PCR、数字PCR、一代测序、二代测序等在内的多种分子诊断平台,为临床提供肿瘤免疫、靶向用药指导、早期筛查、预后判断及遗传性肿瘤筛查等全周期医学诊断服务。公司以满分成绩通过多项全国临床检验室间质量评价,并获得“国家高新技术企业”、“中国隐形独角兽500强”、“安徽省战略新兴产业集聚发展基地”、“安徽省高层次科技人才团队”、“安徽省企业研发中心”等多项荣誉称号。
安龙基因
安龙医学
精准医疗时代刚刚来临,预示着我们的长途跋涉才刚刚启程。安龙基因将会用科学守护生命之光!