打開公眾號，設置“星標”，
關注我們了解更多腫瘤資訊！~
前列腺特異性抗原（PSA）篩查的應用，顯著提升了前列腺癌的早期診斷率。然而，其特異性有限構成了主要的臨床挑戰(zhàn)：PSA水平在良性前列腺增生（BPH）和前列腺炎等常見良性疾病中亦可升高，導致假陽性結果頻發(fā)。這一問題常引發(fā)后續(xù)不必要的穿刺活檢，導致部分患者暴露于過度診斷與過度治療的相關風險之中。
近期，允英醫(yī)療旗下的精準醫(yī)學與伴隨診斷重點實驗室、分子醫(yī)學診斷研究院聯(lián)合嘉興大學附屬醫(yī)院（嘉興市第一醫(yī)院）泌尿外科，利用允英醫(yī)療自主研發(fā)的高效cfDNA提取技術DNAplus、亞硫酸鹽轉化技術MetPro及甲基化靶向測序技術MetSeq，通過多種機器學習算法成功構建了基于中國人群的前列腺癌診斷模型，綜合準確率達91.85%。（如圖1所示）。
相關研究成果以題為“Urinary DNA Methylation Profiling Improves Discrimination of Prostate Cancer Across PSA-Defined Risk Strata”的論文形式，正式發(fā)表于SCI期刊Biochemical Genetics（DOI：10.1007/s10528-025-11266-1），該論文的通訊作者為嘉興市第一醫(yī)院泌尿外科何屹主任以及允英醫(yī)療首席執(zhí)行官張道允博士 1。
圖1 研究概要
本研究共入組194名患者，共89例早期前列腺癌患者（PCa）和105例非前列腺癌患者（non-PCa），按7:3分為訓練集（60例PCa，75例non-PCa）和驗證集（29例PCa，30例non-PCa），分別收集其尿液樣本并對其沉渣細胞DNA進行9個基因中74個CpG位點的靶向亞硫酸氫鹽測序。在訓練集中通過隨機森林算法篩選出具有鑒別性的甲基化位點，并結合總PSA（tPSA）和游離/總PSA比值（%fPSA）高中低風險分層，建立了支持向量機（SVM）、k近鄰（KNN）和貝葉斯（Bayesian）模型，并在驗證集中驗證其模型診斷效能。
結論一：PSA篩查存在“灰色地帶”，甲基化分型顯示出清晰區(qū)分度
研究證實，tPSA與%fPSA均存在典型“灰區(qū)”（中危占比：tPSA 26.80%，%fPSA 39.18%），同一風險層級內PCa與非PCa差異并不顯著，提示單用PSA易誤判。靶向亞硫酸氫鹽測序結果顯示PCa與non-PCa、以及不同PSA風險組間存在穩(wěn)定的甲基化差異表達模式。TCGA與MethBank外部數(shù)據(jù)亦驗證了選擇基因的腫瘤特異性甲基化改變，具備建?？尚行裕▓D2）。
圖2 前列腺癌組織與鄰近正常組織9基因甲基化譜差異
結論二：基于甲基化特征構建分類器，兼具較好的靈敏度和特異性
在訓練集中通過隨機森林篩選出用于二分類與分層判別的關鍵CpG特征（PCa與非PCa 14個；tPSA分層14個；%fPSA分層14個；六分類共28個），用于三個診斷模型（SVM、KNN以及Bayesian）的構建。結果如表1顯示，KNN與Bayesian整體表現(xiàn)較好，SVM特異性高但敏感度偏低；KNN在AUC（>0.95）與特異性（100%）上最優(yōu)，綜合準確率達91.85%，被選為最終診斷模型。
表1. SVM、KNN 與Bayesian模型區(qū)分PCa與non-PCa的性能
結論三：模型在驗證集表現(xiàn)穩(wěn)健，優(yōu)于PSA，尤其改善“灰區(qū)”判別
驗證集中，KNN用于PCa診斷的特異性達100%（未將任何non-PCa誤判為PCa），敏感度86.21%（25/29例癌被正確檢出）（表2）；在低危與tPSA中危人群中敏感度達100%，高危組因不平衡與異質性略有下降但總體AUC仍>0.95。對多例臨床BPH且處于PSA灰區(qū)的個體（如tPSA/%fPSA中危或交叉高危）均準確判為非PCa，顯著降低過度診斷風險（表3，圖3）。
表2. KNN模型在驗證集中區(qū)分PCa與non-PCa的性能表現(xiàn)
表3. PSA不同風險分層下，KNN模型鑒別PCa與non-PCa的性能表現(xiàn)
圖3 驗證集上KNN模型的分類表現(xiàn)。
(A) KNN模型的三項表現(xiàn)：① 六分類（HC、MC、LC、HN、MN、LN）與基于病理+tPSA或%fPSA的臨床分層一致性；② PCa與非PCa的二分類與病理診斷一致性；③ 區(qū)分PCa與非PCa的ROC曲線；(B) 基于tPSA或%fPSA特征的KNN模型在驗證集中預測PCa的詳細結果；(C) 典型個案：P32盡管tPSA與%fPSA均為低風險，但模型判為PCa并被病理證實；P68與P81雖為中風險（tPSA與%fPSA），模型判為非PCa，最終為良性前列腺增生；P120雖tPSA高風險、%fPSA中風險，模型判為非PCa，最終亦為良性前列腺增生。
綜上，本研究首次在中國人群中證實“PSA+尿液甲基化”聯(lián)合策略可顯著提升早期前列腺癌鑒別診斷的準確性，即便在PSA“灰區(qū)”人群中亦保持良好判別力，為臨床提供了一種無創(chuàng)、精準、易推廣的全新篩查路徑。允英醫(yī)療將繼續(xù)推進該技術在多中心、大樣本前瞻性研究中的驗證，并加速轉化落地，讓精準早篩真正惠及廣大男性患者。
參考文獻：
1. Zhu W, Qian Y, Zhao X, Fang Z, Luo Z, Xie W, Cao Y, Chen W, Fu H, Peng J, Zhang L, Li J, Lei S, Jin J, Gong Z, Zhang D, He Y. Urinary DNA Methylation Profiling Improves Discrimination of Prostate Cancer Across PSA-Defined Risk Strata. Biochem Genet (2025). doi: 10.1007/s10528-025-11266-1.
注：本文內容不構成最終臨床建議，請以臨床醫(yī)生診療建議為準。
' fill='%23FFFFFF'%3E%3Crect x='249' y='126' width='1' height='1'%3E%3C/rect%3E%3C/g%3E%3C/g%3E%3C/svg%3E)
溫 馨 提 示
由于微信修改了推送規(guī)則，沒有點“在看”，會慢慢收不到我們的推送哦。
請將“允英”加為星標，每次閱讀完后別忘記點下“贊”和“在看”哦。
關于
允英醫(yī)療
YUNYING
允英醫(yī)療以長三角區(qū)域為中心，輻射全中國，公司致力于打造癌癥精準診療的新型生態(tài)圈，綜合運用基因突變檢測、基因甲基化檢測、基因編輯重組等生物科技的前沿技術，全方位提供從癌癥早期精準篩查、癌癥靶向用藥檢測、癌癥治療藥物研發(fā)一體化的腫瘤精準醫(yī)學解決方案。
允英醫(yī)療成立至今，順利通過近百項由國家衛(wèi)健委臨檢中心、國家病理質控中心、美國病理學會等機構組織的室間質評。檢驗能力獲得了美國病理學會(College of American Pathologists，CAP)認證，腫瘤核心基因檢測試劑盒通過歐盟CE認證、獲得國家藥品監(jiān)督管理局（NMPA）注冊批準，且生產管理質量體系獲國際ISO13485認證。目前允英已累計為超三十萬例腫瘤患者提供精準檢測服務，為國內腫瘤精準醫(yī)療領域開拓者。同時允英秉承“嚴謹、高效”的理念，堅守分子診斷技術創(chuàng)新與應用探索，為腫瘤精準醫(yī)療與伴隨診斷領域的茁壯發(fā)展貢獻力量。
