编者按：在日本横滨召开的第18届世界肺癌大会上，广州医科大学附属第一医院胸部肿瘤科副教授梁文华展示了目前国际首个基于ctDNA甲基化高通量测序技术进行早期肺癌诊断的研究。凭借这项研究，梁文华博士获得2017 WCLC的Mentorship Award。以下为2017 WCLC收录的梁博士作为第一作者的两项poster。

 

 

 

鉴别诊断肺孤立结节是临床面临的一个挑战，可能会导致过度治疗或为患者带来不必要的心理负担。现有影像学或侵入性诊断技术仍待完善，临床亟需更好的诊断手段。

 

我们首先利用DNA甲基化高通量测序和深度数据分析，在组织样本层面寻找区别肺癌和良性结节的特异性DNA甲基化模式。然后，在去除血浆中高背景甲基化模式后对肺孤立结节血液样本进行鉴别诊断。值得注意的是，鉴于血浆中ctDNA含量很低，我们开发了一种超灵敏的ctDNA甲基化建库技术(AnchorIRISTM)，最低建库起始量低至1 ng血浆游离DNA（cfDNA）或1 ml血浆。

 

训练组（n=230）纳入129个肺癌组织样本（病理亚型有浸润性腺癌、微浸润性腺癌、肺鳞癌、小细胞癌和大细胞癌）以及101个良性单孤立结节组织样本（病理亚型有错构瘤、肉芽肿、炎症和感染），测序结果经生信分析筛选肺癌特异性DNA甲基化标志物，并构建诊断模型，获得94.8% ± 3.5%灵敏度，特异性达到94.2% ± 4.3%。独立验证组共入组145份外周血样本，其中79例来自肺癌患者，66例来自良性结节和健康人，生信分析初步获得78.5%灵敏度和83.3%特异性。值得注意的是，亚组分析结果显示该技术在早期肺癌诊断灵敏度表现较好，IA期肺癌诊断灵敏度71.7%（38例），IB期诊断灵敏度87.5%（16人）。

 

为了进一步验证该诊断模型的临床应用可行性，我们在其他研究中心进行了独立验证，独立验证实验共入组58例肺孤立结节组织样本，整体灵敏度89.2%，肺腺癌灵敏度达到100%，整体特异性85.7%。同时入组23例血液样本，20例肺癌患者外周血和3例良性结节患者外周血，灵敏度和特异性分别达到80%（16/20）和66.7%（2/3）。

 

利用ctDNA甲基化高通量测序技术，我们成功开发了一种基于外周血的肺孤立结节无创诊断检测技术，可辅助临床CT阳性肺单小结节的鉴别诊断。这也是目前国际首个基于ctDNA甲基化高通量测序技术进行早期肺癌诊断的研究。

 

 

 

 

 

 

 

 

图3. 热图显示肺癌和良性组织中特异的过甲基化signature

 

 

图4. 肺癌组织标本malignancy classifier的ROC曲线

 

图5. 热图显示组织中的DNA甲基化模式时能够在对应的血浆样本中找到

 

 

图6. 采用cfDNA进行癌症分类

 

 

 

 

结论：利用靶向ctDNA甲基化高通量测序技术，我们开发了一种早期肿瘤无创诊断检测分析assay，并在独立临床验证中表现稳定。通过对组织样本进行全面的甲基化测序和数据分析，我们筛选出可在组织和血液水平区分良恶性肺孤立结节差异甲基化区域（DMR），并构建诊断模型。初步研究结果证明，相对于传统有创诊断技术而言，我们的技术在早期肺癌诊断中具有显著优势。因此，现有Assay可作为早期肿瘤筛选的无创检测方法。

 

 

背景：目前，最先进的肺癌早筛技术LDCT可以准确识别直径＜3cm的肺部结节。但如何对识别的肺结节进行准确的良恶性鉴别诊断，现有技术仍面临很多挑战。我们的早期研究结果证明，利用高通量测序技术和深度数据分析对良恶性肺结节组织进行分析，可筛选出差异性甲基化位点（区域）并构建诊断模型，并在血液样本中做了验证。训练组共纳入290例组织样本（129例肺癌，101例良性肺结节组织样本）。验证组纳入145例外周血样本（79例来自肺癌患者，66例良性结节患者和正常人群），分别获得78.5%和83.3%的灵敏度和特异性。该检测鉴别诊断早期肿瘤效果显著，IA期诊断灵敏度71.1%（38例），IB期诊断灵敏度87.5%（16例）。本项临床研究（NCT03181490，CCTC-1701）以术后病理诊断结果为金标准，验证ctDNA甲基化检测分析诊断肺结节良恶性的准确性。

 

方法：本研究计划纳入LDCT/CT诊断的肺部结节（0.5-3cm）患者，术前采集患者8mL外周血进行血浆分离，对血浆ctDNA进行靶向甲基化测序，通过ctDNA甲基化肺部结节良恶性诊断模型分析，判断患者肺部结节的良恶性。并将此ctDNA甲基化检测结果与患者手术后组织病理诊断结果进行比较，评估该肺结节ctDNA甲基化诊断模型在临床实际应用中的灵敏度和特异度。采用盲法使进行肺结节ctDNA甲基化检测模型诊断的人员与病理医生独立进行诊断。

 

预计灵敏度、特异度均为80%，允许误差为±5%，α=0.05，β=0.10，良性结节比例20%，估算样本量：良性结节和恶性结节患者各自最低样本量为246例。

 

 

梁文华博士：我在本次WCLC会议上获得了Mentorship Award 奖项，这个奖项是通过投大会摘要时申请到的。WCLC全额资助胸部肿瘤专科的学者参加当届WCLC会议，在会议结束后会有一周时间在科学或临床导师所在的中心进行访问交流，导师由相应专业领域的杰出专家担任。比如我将会到大阪城市大学肿瘤科的Tomoya Kawaguchi教授（肺癌著名的DELTA研究的PI，在J Clin Oncol上发表过多篇肺癌研究）处学习。

 

这种奖项是投WCLC摘要时可以申请的。几乎每个重要的学术大会都会设置一些奖项来资助年轻学者或发展中国家的学者参会，标准都大同小异，只是每个会议的资助名额多少不同，申请难度有所区别（WCLC名额相对多）。

 

WCLC奖项要求申请者具备以下条件：①IASLC会员（注册即可）。②质量优良的摘要，这是最关键的评价指标。申请者需要投稿大会摘要，最好是口头汇报，poster也有机会拿到，视情况而定。一名研究者一般可以投多个摘要，但评委只会基于一个摘要来评价（由申请人自行指定）。③具有良好的研究基础（由申请人提交的限定篇幅的简历体现）。

 

评委针对研究者当次所投摘要的质量和学术背景进行评价。申请流程也非常简单，投摘要时留意网页相关的信息或者选项即可。可以同时申请多个奖项，WCLC的三个奖项之间是不互斥的，也不会相互影响。

 

这次获奖对我来说是个很大的鼓励，我看到国内好几位年轻学者都获得了奖项。WCLC这种平台有很好的开放性，只要中国研究者有能力，投了很好的摘要，就有可能分享这些奖项。我也会将我在大阪所习知识和经验传递内给更多业内同行。我也要感谢导师们的帮助，使我得到了这次宝贵的学习机会。

 

 

 

梁文华，医学博士，广州医科大学附属第一医院胸部肿瘤科副教授，硕士生导师。现任肿瘤科主任助理，广东省胸部疾病学会秘书长及免疫治疗专业委员会主任委员，呼吸疾病国家重点实验室/国家临床医学中心肺癌学组组长助理、J Thoracic Dis及Ann Transl Med杂志编委，Lung Cancer、Int J Cancer等SCI杂志审稿人。毕业于中山大学临床医学八年制本博连读，2014届优秀毕业生，主要从事肺癌的内科治疗工作，以及癌症领域的临床及转化研究，擅长临床统计分析。2012年进入肿瘤研究领域至今已发表SCI论文70余篇，其中第一/通讯作者近30篇，包括J Clin Oncol （IF=24， 其中两篇第一作者第一位），Nat Commun，Chest，Ann Surg，Ann Oncol等杂志。多次于ASCO，ESMO，WCLC等重要国际学术会议作大会发言（ESMO 1次，WCLC 2次，ELCC 2次）或壁报展示。主持国自然等市级以上项目3项。作为副主编著有《肺癌》（Lung Cancer）。作为PI或sub-PI主持多项全国多中心临床研究。