郭宏騫團隊：MERCURY片段組學前列腺癌早篩模型AUC達到0.915

前列腺癌是全球男性第二高發的惡性腫瘤，在癌癥相關死亡中位列第五【1】。前列腺特異性抗原（ PSA ）檢測是其目前的主要篩查手段，但特異性不足，尤其當 PSA 處于“灰區”時診斷準確性有限【2】。

南京大學醫學院附屬鼓樓醫院郭宏騫教授團隊 牽頭 的 DECIPHER-PRAD 研究，相關成果近日以： 為題發表在Cell Communication and Signaling【3】。該研究將MERCURYcfDNA片段組學技術應用于前列腺癌早篩，成功構建片段組學模型，以及融合PSA水平的綜合模型，AUC突破0.915，有望為前列腺癌篩查提供一種高精度非侵入性補充檢測方法。

本研究共納入 379 例參與者，其中訓練隊列包含 106 例前列腺癌患者和 114 例非癌高風險人群，獨立驗證隊列包含 83 例前列腺癌患者和 76 例非癌高風險人群。采集外周血血漿 cfDNA 進行低深度全基因組（ WGS ）測序，提取拷貝數變異（ CNV ）、片段大小覆蓋度（ FSC ）兩種片段組學特征，通過機器學習算法依次構建片段組學模型，以及融合片段組學評分與 PSA 水平的綜合模型。

基于 CNV 、 FSC 構建的片段組學模型在訓練隊列與驗證隊列中均展現了對前列腺癌與非癌樣本優異的區分能力。為進一步減少假陽性，研究將模型在 PSA ≥ 4 ng/mL 人群中達到 98% 特異性時的數值設定為閾值。在此閾值下，模型在訓練隊列中區分癌與非癌的 AUC 達 0.933 ，特異性 95.6% ，敏感性 66.0% ；在驗證隊列中 AUC 為 0.887 ，敏感性 57.8% ，特異性 92.1% ，且無論 PSA 水平如何，癌癥樣本評分均高于非癌樣本 。

臨床上 PSA 篩查的特異性較低，難以有效區分 PSA 4 – 10 ng/mL 灰區人群中的癌與非癌。在訓練隊列中，約有 52% 的 PSA 4 – 10 ng/mL 人群實際為非癌，其預測評分均低于閾值，能進一步被模型正確識別，模型在灰區人群中鑒別癌與非癌的 AUC 達 0.947 ，顯著優于 PSA 的 0.652 ；在驗證隊列中，模型對于灰區樣本的檢測性能依然優異， AUC 達 0.865 ，優于 PSA 的 0.759 ，可幫助減少不必要的前列腺穿刺，降低出血等并發癥，節約醫療資源。

研究基于機器學習算法構建了整合 PSA 水平、 FSC 評分和 CNV 評分的綜合模型，該模型的預測性能進一步提升，在訓練隊列和驗證隊列中 AUC 分別達 0.948 和 0.915 ，其中訓練隊列中敏感性和特異性為 68.3% 和 98.1% ，驗證隊列中敏感性和特異性達 67.1% 和 93.2% 。癌癥樣本的整合評分顯著高于非癌樣本，且評分隨分期升高而遞增 。

基于 MERCURY cfDNA 片段組學技術的 DECIPHER 系列早篩研究，涵蓋泛癌種以及多個單癌種，已在國際高水平期刊發表 20 多篇 SCI 論文，影響因子超 350 分。本次 DECIPHER-PRAD 研究則首次驗證了其在前列腺癌早篩中的優異性能，尤其在 PSA 灰區人群中（ 4-10 ng/mL ）表現突出，臨床價值顯著。研究通過整合片段組學與 PSA 構建綜合模型，進一步提升檢測的準確性，不僅為 cfDNA 片段組學技術彌補現有腫瘤篩查局限提供了有力證據，也為前列腺癌的精準篩查與分層管理提供了新策略。

原文鏈接：https://link.springer.com/article/10.1186/s12964-025-02522-3

制版人：十一

參考文獻

1. Culp MB, Soerjomataram I, Efstathiou JA, Bray F, Jemal A. Recent global patterns in prostate cancer incidence and mortality rates.European urology. 2020;77(1):38-52.

2. Merriel SW, Pocock L, Gilbert E, Creavin S, Walter FM, Spencer A, et al. Systematic review and meta-analysis of the diagnostic accuracy of prostate-specific antigen (PSA) for the detection of prostate cancer in symptomatic patients.BMC medicine.2022;20(1):54.

3. Zhang S, Zhu G, Xu L, Zhang Q, Qiu X, Bao H, Wu M, et al. DECIPHER-PRAD: an advanced fragmentomics -based cell-free DNA assay for prostate cancer early detection.CellCommunSignal. 2025 Nov 29. doi : 10.1186/s12964-025-02522-3.

BioArt

Med

Plants

人才招聘

學術合作組織

（*排名不分先后）

轉載須知

【非原創文章】本文著作權歸文章作者所有，歡迎個人轉發分享，未經作者的允許禁止轉載，作者擁有所有法定權利，違者必究。