泰莱生物新成果：双组学联合模型可高效鉴别早期胰腺癌

胰腺癌是一种恶性程度很高的肿瘤，根据我国国家癌症中心最新统计数据显示，2015年我国胰腺癌发病率位居恶性肿瘤中第9位，死亡率位居恶性肿瘤中第6位。肿瘤进展飞快、治疗预后极差、症状无比隐匿，这些特质让胰腺癌被冠以 “癌王” 的称号。如何应用更高效的技术实现对胰腺癌的早期筛查，是全球相关领域内的重点工作，也是很多人都在关心的问题。针对这种情况，一直以来坚持致力于癌症早筛的泰莱生物，同样行走在研究的路上。

什么是癌?什么是胰腺癌?

在解读泰莱生物顾问科学家谢丹教授与团队发表的《双组学联合模型可高效鉴别早期胰腺癌》成果前，我们先了解一些基础知识。大家都知道细胞是构成生命组织的最基本单位。正常情况下，细胞会自然分化，但在这个新旧更替、周而复始的过程中有时会出现问题，例如正常细胞由于突变分化出了异常的细胞形态，又或者而衰老或者受损的细胞没有像预期一样死亡等等，久而久之，异常的或多余的细胞不断积累，可能就会形成组织团块，形成增生、息肉或肿瘤。

胰腺癌是位于胰腺外分泌腺的一种恶性肿瘤。主要可来自胰腺外分泌腺、内分泌腺或非上皮组织。该癌种的预后极差，死亡率非常高。当下主要的治疗手段是药物、手术和放化疗。

双组学联合模型可高效鉴别早期胰腺癌

2020 年 7 月 23 日，世界权威表观遗传学研究期刊 Clinical Epigenetics 刊载了一则名为《游离 DNA 表观遗传标志物联合模型用于胰腺癌诊断》的成果论文，四川大学华西医院胰腺外科副主任李昂教授，四川大学生物治疗国家重点实验室研究员、泰莱生物顾问科学家谢丹教授，为本项成果论文的通讯作者。

该研究中泰莱生物顾问科学家谢丹教授与团队利用基于游离甲基化 DNA 免疫沉淀的高通量测序技术对 164 例血浆样品中的 cfDNA 进行了甲基化研究，其中包括 67 例胰腺导管癌(PDAC)和 97 例健康对照。同时对该 67 例胰腺导管癌病人的血浆样品和 136 例健康对照样品进行了基于选择性化学标记的游离羟甲基化 DNA 测序。

研究发现，胰腺癌 cfDNA 5mC 分析中最终筛选到 24 个 5mC 标志物用于诊断模型的建立，该模型在验证集中灵敏度为 82.4%，特异性为 100%，AUC为 0.977。同时基于这些 cfDNA 5mC 差异区域建立的了使用 wd-score为评分标准的数值化评分模型，研究发现胰腺癌病人的 wd-score 值显著高于健康对照，并且患黄疸的胰腺癌病人 Wd-score 值也显著高于无黄疸症状的胰腺癌病人。

建立的胰腺癌 5mC 诊断模型分析图谱

建立的胰腺癌 5hmC 诊断模型分析图谱

最后，研究团队将基于优化的机器学习算法得到的24 个 5mC诊断标志物与 27 个 5hmC标志物整合，建立了共51个变量的双组学诊断模型。结果显示：在验证集数据中模型预测灵敏度= 93.8%，特异性= 95.5%，AUC=0.997。该双组学联合模型在预测灵敏度方面，比基于5mC或5hmC的单组学预测模型提高约 10%。这说明将这两个不同层面的表观遗传学标志物结合，可明显提高胰腺癌的诊断效力，尤其在胰腺癌的早期诊断的灵敏度方面，预测精度的提高尤为突出。

建立的胰腺癌 5mC 与 5hmC 双组学联合的诊断分析图谱

论文研究团队介绍，通过对胰腺癌两个组学数据的比较，发现胰腺癌全局5hmC水平明显降低，而5mC出现上调。胰腺癌中基因组不同元件的5hmC修饰水平较健康人明显升高，但 5mC 修饰水平却没有明显变化。在与健康人比较时，胰腺癌 H3K4me1和 H3K27ac 两个代表正向调控的组蛋白区域，5hmC 修饰水平显著增高，而5mC水平显著降低，H3K4me3 区域的 5mC 和 5hmC 没有显著变化。H3K27me3 代表负向调控的组蛋白区域，胰腺癌样本中，该区域 5hmC 水平显著降低，而 5mC 水平无明显变化。

5mC 与 5hmC 对健康人及胰腺癌患者的鉴别筛查表现

该组数据比对结果直接证明：5hmC 标志物对早晚期胰腺癌的区分具有优势，而将 5mC标志物与5hmC标志物相结合，可显著提高癌症早期筛查诊断的准确性。

在过去的几十年中，胰腺癌一直缺乏一种高效的早期筛查及诊断标志物，这是其高“癌王”称号来源的重要原因之一。作为一名普通群众，我们也希望可以有越来越多的研究者能为人类健康不断做出贡献，也希望泰莱生物能早日将双组学联合模型可高效鉴别早期胰腺癌研究成果运用到临床中。