近期，国际学术期刊《Laboratory Investigation》刊载了由复旦大学附属肿瘤医院徐大志教授团队和卢仁泉教授团队、同济大学附属上海东方医院蒋小华教授团队、华中科技大学同济医学院附属湖北肿瘤医院熊治国教授团队、布朗大学程亮教授、鹍远生物等联合完成的重要研究成果^[1]：“Detection and recurrence risk stratification of gastric cancer through DNA methylation profiling of blood（通过血液DNA甲基化图谱检测胃癌并进行复发风险分层）”。该研究开发了一种名为GasAiQ的血液甲基化检测技术，为胃癌的早期诊断和术后复发预测提供了全新的非侵入性解决方案。

【背景】

胃癌是全球第五大常见癌症和第五大癌症死亡原因，在东亚地区负担尤为沉重。由于早期症状非特异性，多数患者确诊时已处于进展期，预后较差。目前胃癌诊断的金标准仍是胃镜及活检，但因其侵入性、操作依赖性强且成本较高，难以用于大规模人群筛查。传统的血清肿瘤标志物如癌胚抗原（CEA） 和糖类抗原19-9（CA19-9） 灵敏度分别仅为24.0%和27.0%，远不能满足临床需求。因此，亟需开发高灵敏度、高特异性且经济便捷的血液检测工具，以提升胃癌早期诊断率和患者生存率。

【研究脉络】

本研究首先通过全基因组甲基化测序（RRBS）对胃癌组织、癌旁组织、白细胞及健康血浆样本进行分析，筛选出胃癌特异性差异甲基化区域（DMRs）；经独立组织样本验证后，确定24个最优甲基化标志物，并采用mGuard^®技术构建了GasAiQ血液检测模型；随后在三个独立队列（共1,372例）中对模型的诊断性能进行了严格的训练、验证和独立测试，并与传统血清标志物CEA和CA19-9进行了头对头比较；最后，在203例接受根治性手术的胃癌患者中评估了术前GasAiQ评分与术后复发风险的关联。图文摘要如下图所示（图1）。

图1. 图文摘要。

【研究设计】

本研究分为三个阶段（图2）：

• 第一阶段：标志物发现与优化。 基于RRBS对32例胃癌组织、33例癌旁组织、20例白细胞及114例健康血浆进行全基因组甲基化分析，筛选出胃癌特异性DMRs。

• 第二阶段：模型构建与验证。 在518例样本（253例胃癌和265例胃炎/萎缩/肠化生）中训练SVR机器学习模型构建GasAiQ，并在519例独立验证队列中锁定模型参数。

• 第三阶段：临床应用评估。 在335例独立测试队列中验证诊断性能；与CEA/CA19-9进行头对头比较；并在203例接受根治性手术的胃癌患者中评估术前GasAiQ评分与术后复发风险的关联。

图2. 研究设计。

【结果】

一、胃癌标志物筛选

本研究通过对胃癌组织与癌旁组织进行全基因组甲基化测序（RRBS），系统鉴定了胃癌特异性差异甲基化区域（DMRs）(图3)，最终筛选出24个最优甲基化标志物，并采用mGuard^®技术纳入多位点定量甲基化特异性PCR检测模型，命名为GasAiQ。

图3. 胃癌相关差异甲基化区域的鉴定。

二、胃癌诊断性能

GasAiQ模型在三个独立队列中表现出稳健的诊断性能（图4）：训练队列（518例）：AUC为0.904，灵敏度83.8%，特异性82.6%；验证队列（519例）：AUC为0.878，灵敏度83.9%，特异性81.9%；独立测试队列（335例）：AUC为0.891，灵敏度83.5%，特异性86.3%（图5）。

图4. 基于GasAiQ模型的血浆胃癌诊断性能。

三、对早期癌症和癌前病变的检出能力

在早期胃癌（I期）检测中，GasAiQ的灵敏度为70.2%~75.0%；对于癌前病变，GasAiQ可检出43.5%的低级别上皮内瘤变（LGIN） 和57.6%的高级别上皮内瘤变（HGIN）。

四、显著优于传统血清标志物

在708例有CEA/CA19-9结果的样本中比较：GasAiQ的AUC为0.887，显著高于CEA（0.782）和CA19-9（0.650）（p < 0.001）。在传统标志物阴性的早期胃癌患者中，GasAiQ仍保持75%以上的灵敏度。将GasAiQ与CEA联合建立的诊断列线图，AUC进一步提升至0.939。

五、术后复发风险预测价值

在对203例接受根治性手术的胃癌患者进行中位12个月的随访后发现：术前GasAiQ阳性的患者，术后复发风险显著高于阴性患者（风险比HR = 7.8，p = 0.016），多因素Cox回归分析证实，术前GasAiQ评分是预测术后复发的独立预后因素（HR = 7.5，p = 0.047）（图5）。

图5. GasAiQ的独立测试性能与预后评估。

【小结】

本研究成功开发了一种经济、简便、基于mGuard^®技术的血液甲基化检测模型GasAiQ，用于胃癌的早期诊断和预后评估。GasAiQ在早期胃癌和癌前病变中均表现出优异的检测性能，灵敏度与特异性显著优于传统血清标志物CEA和CA19-9。术前GasAiQ评分还可有效识别术后高复发风险患者，为临床个体化治疗和随访策略提供重要依据。该技术有望成为胃癌筛查、早期诊断和术后管理的理想工具。