肿瘤早筛早诊对于癌症预后改善具有重大意义。基于液体活检的肿瘤早筛技术具有安全、便捷等优势，成为目前早筛领域最火热的研究探索方向。复旦大学附属肿瘤医院蔡三军教授和彭俊杰教授团队与世和基因在肠癌早筛领域合作开展DECIPHER-Colon研究，基于cfDNA多组学片段特征建立了肠癌早筛模型，在早期肠癌筛查中实现94.8%特异性下，敏感性98%，性能优异。相关成果在线发表在最新一期的JHO杂志（Journal of Hematology & Oncology，IF：17.388）。文章第一作者是马晓吉博士，通讯作者是彭俊杰教授。
专家简介
彭俊杰 教授
复旦大学附属肿瘤医院大肠外科主任医师、医学博士
中国抗癌协会大肠癌专业委员会肝转移学组委员
中国抗癌协会大肠癌专业委员会青年委员
中国临床肿瘤协会（CSCO）营养专业委员会委员
上海市抗癌协会结直肠癌专业委员会委员
上海市抗癌协会青年理事
中国抗癌协会肿瘤遗传协作组委员、秘书
中国医师协会外科医师分会结直肠外科医师委员会（CSCRS）青年委员
中国医师协会外科医师分会结直肠癌MDT专业委员会青年委员
研究内容
DECIPHER-Colon纳入390例早期肠癌和进展性肠腺瘤患者（复旦大学附属肿瘤医院2018-2019年样本），其中早期肠癌298例，进展期腺瘤92例，提取血浆cfDNA，进行低深度的全基因组测序（WGS），与既往研究（已获科技部遗传办批准）中231例健康人血浆cfDNA低深度WGS测序数据进行对比分析。所有人群按照1:1随机分为Training队列（N=310）和Test队列（N=311），在Training队列中通过五种机器学习模型对cfDNA片段组学特征进行建模分析，整合构建了一套早期肠癌筛查模型，并进一步在Test队列中进行系统性验证（见图1）。
图1：研究设计及分析流程
研究亮点
DECIPHER-Colon研究采用世和基因自主研发的MERCURY多组学液体活检早筛技术，对单一指标的检测及分析方法进行了全面升级，预测性能国际领先。
经过机器学习对多种特征进行整合建模后，多特征模型的早筛性能显著优于单一特征模型。
研究结果显示，采用低深度WGS测序，深度低至1X时模型同样具有很高的筛查性能，做到成本可控，具有较高临床落地可行性。
DECIPHER-Colon研究建立的早筛模型不仅对于早期肠癌具有优异的筛查性能，MERCURY技术在进展期腺瘤中同样显示巨大潜力，真正助力实现防癌于未患。
研究结论
五种cfDNA特征均显示较好的早筛性能：DECIPHER-Colon研究早筛模型纳入了片段长度比例（FSR）、片段长度分布（FSD）、末端序列（EDM）、断裂点序列（BPM）和拷贝数变化（CNV）这五种cfDNA特征，每种特征均能有效区分肠癌/肠腺瘤患者和健康人群，显示了较好的肿瘤早筛性能。（图2 A）
多特征整合模型性能相比单一特征性能更优：DECIPHER研究采用多种机器学习算法将五种cfDNA特征整合为一个肠癌早筛模型，整合模型区分早期肠癌与健康人AUC高达0.990（95% CI 0.981-0.998），在特异性94.8%条件下敏感性高达98.0%，区分进展期腺瘤与健康人AUC高达0.983（95% CI 0.968-0.999），在特异性94.8%条件下敏感性高达95.7%，显著优于单一特征。（图2 B）
模型在超低深度测序情况下仍然显示强大的早筛性能：DECIPHER-Colon研究平均测序深度为9.75X，对样本进行低深度抽样分析，结果显示测序深度从4X逐步降低至0.5X，模型早筛性能仍处于较高的性能区间。在1X测序深度下，模型AUC仍然高达0.982，在94.8%特异性条件下敏感性仍高达94.4%。（图2 C）
A
B
C
图2：A. 五种cfDNA特征肠癌早筛性能
B. 多特征整合模型肠癌早筛性能
C 不同深度WGS肠癌早筛性能
世和基因是国内NGS领域最早布局开展肿瘤早筛研发的企业之一，通过大量研发投入对比了cfDNA突变、甲基化、片段特征、病原微生物等多种液体活检早筛技术，最终形成了自主研发的MERCURY早筛技术。世和基因基于该技术与临床专家在常见恶性肿瘤中开展了DECIPHER系列早筛研究，其中DECIPHER-Lung、DECIPHER-Liver和DECIPHER-Colon研究的初步数据分别在今年的WCLC和EMSO会议上大放异彩，展现了优异的早筛性能。本次DECIPHER-Colon研究数据率先在JHO发表，成为国内首个发表的cfDNA片段组学肠癌早筛研究，进一步验证了MERCURY技术的早筛性能，为液体活检在肿瘤临床早筛中的落地应用开发提供了有力保障。
世和基因致力于肿瘤精准医疗、伴随诊断及临床转化研究，为医院提供一站式NGS解决方案；中国独角兽企业
NGS及液体活检实验室获CAP / CLIA / ISO15189三重国际认证，197次通过国家卫健委临检中心室间质评
公司核心技术人员参与发表以及公司参与临床研究项目发表SCI论文共420多篇，总影响因子(IF)超3500分；2020年度江苏省科学技术二等奖：“肺癌精准医学高通量测序检测技术的创新与产业化”项目；拥有发明专利22项（其中境内20项），其中形成主营业务收入的发明专利19项
2018年，公司研发的“EGFR / ALK / ROS1 / BRAF / KRAS / HER2基因突变检测试剂盒（可逆末端终止测序法）”获得国家药监局注册审批，系国内同期首批获准上市的肿瘤伴随诊断高通量基因检测产品之一
基于ATG-Seq等液体活检技术的CALIBRATE系列多癌种围术期大型临床研究成果相继发表。2021年5月，前瞻性多中心早中期肠癌术后ctDNA MRD大型临床研究（CALIBRATE-CRC）成果发表于J Hematol Oncol（IF=23.2）；2021年9月，液体活检预测直肠癌新辅疗效的大型临床研究（CALIBRATE-RC-nCRT）成果发表于PLoS Med（IF=11.6）；2021年11月，前瞻性早中期肺癌术后ctDNA MRD大型临床研究（CALIBRATE-NSCLC）成果发表于Nature Comms（IF=17.7）；2022年5月，ctDNA预测局晚期NSCLC精准放化疗疗效大型临床研究（CALIBRATE-LC/EC-CRT）成果发表于Mol Cancer（IF=41.4）
基于MERCURY多组学液体活检技术的DECIPHER系列多癌种早筛研究成果相继发表。2021年10月，大型肠癌早筛临床研究（DECIPHER-Colon）成果发表于J Hematol Oncol（IF=23.2）；2021年12月，大型肝癌早筛临床研究（DECIPHER-Liver）成果发表于Hepatology（IF=17.3）；2022年6月，国内首个大型泛癌种早筛研究（DECIPHER-Multi）成果发表于Mol Cancer（IF=41.4）；2022年6月，大型肺癌早筛临床研究（DECIPHER-Lung）成果发表于eBioMedicine（IF=11.2）
