研究速递 | 卢煜明院士团队：基于片段组学的液体活检方法可改善鼻咽癌风险预测

2025年3月6日，香港中文大学卢煜明院士团队在Cancer Cell（IF=48.8）在线发表题为“Fragmentomics profiling and quantification of plasma Epstein-Barr virus DNA enhance prediction of future nasopharyngeal carcinoma”的研究论文。该研究评估了血浆Epstein-Barr病毒（EBV）DNA片段组学分析在鼻咽癌（NPC）筛查中的临床应用价值。研究发现，血浆EBV DNA的独特分子特征存在于未立即确诊NPC但未来患NPC风险较高的人群中。结合血浆EBV DNA的分子分析将影响NPC筛查方案，并提高癌症风险预测效能。

循环肿瘤DNA（ctDNA）分析，通常称为癌症液体活检，已逐渐被公认为癌症诊断的有效工具，不仅如此，其在癌症筛查中的应用也引起了广泛关注。人们已经探索和评估了各种ctDNA分析的分子方法，用于早期癌症检测，包括突变、甲基化和片段组学。虽然这些新型检测方法报告了令人满意的癌症检测诊断效果，但研究基于ctDNA的检测是否能在癌症筛查环境中带来积极的临床影响（例如提高生存率）也很重要。NPC是探索这一临床影响问题的良好模型。NPC在流行地区与EBV密切相关。血浆中癌症衍生的EBV DNA是癌症检测、预测和监测的有效肿瘤标志物。因此，研究团队之前进行了一项前瞻性研究，并通过基于聚合酶链反应（PCR）检测筛查了超过20000例血浆EBV DNA受试者。与未筛查人群相比，行筛查人群在早期确诊NPC的比例更高，早筛查的这种改善也显示出生存获益的转化。这些通过筛查确诊NPC患者比未筛查但有症状患者的无进展生存期更长。这证明了血浆EBV DNA分析对早期NPC检测的潜在临床价值，并可能为筛查其他类型的癌症提供宝贵经验。

在NPC筛查队列中，有些受试者血浆EBV DNA呈阳性（采用PCR检测），但在验证性检查（即内窥镜检查和磁共振成像MRI）后未发现患有NPC。为此，研究团队最近对该队列进行了第二轮筛查，筛查间隔中位数约为首次招募后4年。两轮筛查均采用相同的两个时间点实时PCR血浆EBV DNA检测方法。具体而言，每位筛查受试者均在基线接受检测，如结果为阳性，则将在4周后通过同一PCR方法重新检测。在这种检测下，参与者根据血浆EBV DNA状态分为3组，即阴性（基线为阴性）、暂时阳性（基线为阳性，重新检测时为阴性）和持续阳性（基线和重新检测时均为阳性）。研究团队将第二轮筛查对象的临床状况与四年前第一轮血浆EBV DNA结果进行了关联分析。分析显示，第一轮血浆EBV DNA呈阳性的受试者在第二轮筛查中确诊NPC的风险更高。第一轮血浆EBV DNA持续阳性的受试者在第二轮确诊NPC的相对风险是第一轮血浆EBV DNA阴性者的16.8倍。同样，当基于无细胞DNA（cfDNA）的遗传或表观遗传学分析用于其他类型癌症的筛查时，一些受试者的检测结果为阳性，但经确认后未发现癌症。因此，研究团队在NPC筛查研究中得出的结论揭示在未立即可识别到癌症的个体中，血浆中存在的癌症相关异常与其未来患癌风险之间的关系。

虽然通过PCR确定血浆EBV DNA可提示未来患NPC的风险，但研究团队建议进一步探索第一轮血液样本中已经存在的血浆EBV DNA分子特征的差异，如果存在，将在第二轮中分析是否确诊NPC的人群之间的差异。假设此类分子分析能更好地区分两组人群，从而提升风险预测效能。本研究对首轮血液样本进行靶向EBV测序，以分析血浆EBV DNA的分子特征，包括定量分析以及片段组学特征，如大小、末端基序及基于片段组学的甲基化分析（FRAGMA）。

研究机制

在包含约20000例接受两轮筛查的前瞻性队列中，研究团队分析了首轮通过PCR检测EBV DNA阳性受试者（n=558）的血浆样本。研究发现，第二轮确诊NPC的受试者表现出独特的单核小体模式、NPC相关末端基序（即CC基序缺失）以及通过FRAGMA识别的甲基化异常。具有上述片段组学异常且EBV DNA载量更高的受试者，其第二轮确诊NPC的相对风险是PCR检测EBV DNA阴性受试者的87.1倍。这些结果表明，血浆DNA片段组学特征可预测未来癌症风险。结合血浆EBV DNA的分子分析将影响NPC筛查方案，并提高癌症风险预测效能。

来源：肿瘤界

执行：Aurora

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