肾癌cfDNA早筛模型，I期检出率87.8%

肾细胞癌（ RCC ）全球负担日益加重， 2022 年新发病例约 43.5 万例，死亡 15.6 万例【1】 。 RCC 生存率与诊断时机密切相关，局限性 RCC 患者 5 年生存率可达 93.3% ，而转移性患者骤降至 18.2%【2】 。由于缺乏有效早期筛查手段，约 30% 的患者确诊时已处于晚期【3】 。亟需开发高灵敏度与特异性的早期筛查技术以实现 RCC 的早期诊断。

近日， 中山大学肿瘤防治中心董培教授团队 与 江苏省肿瘤医院喻彬教授团队合作的 DECIPHER-RCC 肾癌早筛研究成果以Early detection of renal cell carcinoma: a novel cell-free DNAfragmentomics-based liquid biopsy assay为题 发表在ESMO OPEN【4】 。研究将MERCURY多组学液体活检技术应用于RCC早筛模型构建，模型在独立验证队列中表现优异，AUC达0.952、敏感性90.5%、特异性93.8%，可有效区分早期肾癌与良性肾病，为肾癌无创早诊和精准管理带来革命性工具。

研究亮点

1、样本量大：研究纳入 313 例 RCC 患者及 359 例非癌对照，涵盖训练集、验证集及外部独立验证集。

2、早筛性能优：内部独立验证集 AUC 达 0.966 ，敏感性 90.5% ，特异性 93.8% ；外部独立验证集 AUC 达 0.952 ，特异性 92.9% 。

3、精准识别早期与良性病变：I 期 RCC 检出率 87.8% ，且能有效区分恶性肿瘤与非癌人群，避免过度医疗。

4、评分反映肿瘤侵袭性：模型预测评分与肿瘤 TNM 分期进展、 Fuhrman 分级降低及侵袭性亚型呈正相关，具有潜在预后提示价值。

研究方法

本研究的训练集来自于中山大学肿瘤防治中心（ SYUCC ）， 280 名经影像学发现肾脏异常并接受诊疗的参与者中， 142 例经病理确诊为 RCC 患者， 138 例为非癌对照。研究设置了 162 例内部独立验证集，并纳入江苏省肿瘤医院 230 例参与者作为外部验证集。三个数据集的 I 期肾癌占比分别为 66.2% （训练集）、 57.6% （内部独立验证集）和 70.6% （外部验证集）。

收集血浆 cfDNA 样本进行低深度 WGS 测序，提取 Focal 拷贝数变异（ Focal CNV ）、片段大小分布（ FSD ）和核小体足迹（ NFP ）共 3 种 cfDNA 片段组学特征，采用堆叠集成模型整合三类特征，并通过 H2O AutoML 框架优化超参数，最终构建集成模型，以平均预测分数进行诊断。

图1.本研究的设计流程概况

研究结果

肾癌患者与健康 / 良性肾病个体的 cfDNA 片段组学特征差异显著，表现为肾癌患者 cfDNA 中短片段 (100-150 bp) 比例显著升高，且存在 CD74 、 FGFR4 等肾癌相关基因的特异性拷贝数变异； NFP 表达层面存在干细胞通路、抗原递呈、 Wnt 通路富集 。

研究采用堆叠集成学习策略，融合基于 CNV 、 FSD 、 NFP 单特征构建的多个基模型，显著提升判别能力。该模型在训练集交叉验证中 AUC 达 0.975 ，内部独立验证集 AUC 为 0.966 ，外部验证队列 AUC 为 0.952 ，证实跨中心适用性。在早癌检测方面，验证队列 I 期 RCC 灵敏度达 87.8% ， IV 期均为 100% ；在良恶性鉴别方面，验证队列对肾囊肿特异性 96.7% ，外部队列对嗜酸细胞瘤特异性 90.9% 。同时，模型对 Fuhrman 分级 I 级灵敏度 100% 、 III/IV 级分别达 94.1% 和 87.5% ，检测极限达肿瘤分数 0.1% ，表明其在早期与高侵袭性肿瘤检测及良恶性鉴别中性能稳健。

DECIPHER-RCC 研究成功开发并验证了一种高精度、无创的肾癌液体活检早筛方法，不仅对早期肾癌具有高检出率，更能精准区分恶性肿瘤与常见良性肾病。 该技术突破了传统诊断手段的局限，有望成为临床现有检测方法的有力补充，提升早期诊断率并减少不必要手术，助力临床实现更早干预和个体化管理。

制版人：十一

参考文献

1. Bray Bsc F, Laversanne | Mathieu, Hyuna |, et al. Global cancer statistics 2022: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries.CA Cancer J Clin.2024;74(3):229-263. doi:10.3322/CAAC.21834

2. Siegel RL, Miller KD, Fuchs HE, Jemal A. Cancer statistics, 2022.CA Cancer J Clin.2022;72(1):7-33. doi:10.3322/caac.21708

3. S á nchez-Gastaldo A, Kempf E, Gonz á lez del Alba A, Duran I. Systemic treatment of renal cell cancer: A comprehensive review.Cancer Treat Rev.2017;60:77 -89. doi:10.1016/j.ctrv .2017.08.010

4. Peng, Y. L., et al. "Early detection of renal cell carcinoma: a novel cell-free DNA fragmentomics -based liquid biopsy assay."ESMO Open10.7 (2025): 105323.

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