基于循环肿瘤DNA甲基化的结直肠癌筛查预测模型的构建与验证

作     者：孙晗 于冰 武侠 周熙朗 Sun Han;Yu Bing;Wu Xia;Zhou Xilang

作者机构：徐州市中心医院消化内科江苏省221000 徐州市民政精神病医院门诊江苏省221000 

出 版 物：《中华消化病与影像杂志（电子版）》 (Chinese Journal of Digestion and Medical Imageology(Electronic Edition))

年 卷 期：2024年第14卷第6期

页      面：500-506页

学科分类：1002[医学-临床医学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学] 

基　　金：徐州市卫生健康委科技计划青年项目(XWKYHT20230080) 

主　　题：结直肠癌 循环肿瘤DNA 甲基化 预测模型 

摘      要：目的探讨循环肿瘤DNA(ctDNA)甲基化预测结直肠癌(CRC)模型构建与验证。方法2021年8月至2023年7月前瞻性收集徐州市中心医院收治的CRC患者作为研究对象(CRC组),同时期年龄和性别匹配的健康体检者作为对照组。比较两组相关临床资料、血清ctDNA甲基化水平;通过公共数据库“Marmal-aid获得CRC的DNA甲基化标志物;通过LASSO和RF分析筛选DNA甲基化标志物;通过ROC曲线和Logistic多因素回归分析,构建基于筛选的DNA甲基化标志物预测CRC的模型;通过训练队列和验证队列分别明确本模型对CRC的预测效能。结果通过公共数据库进行筛选,共鉴定出3997个差异性DNA甲基化CpG(DMCs),并通过分层聚类和KEGG显示出CRC和正常结直肠黏膜在这些DMCs中不同的甲基化模式及富集通路,并逐步筛选保留了19个甲基化标志物。通过LASSO和RF分析评估了19个标志物的稳定性,获得了3个DNA甲基化标志物(cg08131100、cg16934178和cg24171907),预测CRC的AUC分别为0.887、0.841和0.715。Logistic回归分析显示,cg08131100、cg16934178和cg24171907是影响CRC发病的独立危险因素;在训练队列和验证队列中,CRC的甲基化评分均显著高于对照组;通过ROC曲线评价甲基化模型预测CRC的效能,模型在训练组AUC为0.841(95%CI0.756~0.927),模型在验证组AUC为0.823(95%CI 0.728~0.919)。结论本研究基于ctDNA甲基化构建了预测CRC患者的模型,为CRC的无创检测和筛查提供了具有临床转化意义的工具。