PATHFINDER登顶柳叶刀：证实高通量测序液体活检用于多癌种早期筛查的临床价值

导语

多癌种早期筛查（Multi-cancer early detection，MCED）主要基于液体活检技术，借助高通量测序的方法检测自然人群或高危人群的血液中是否存在异常分子特征，来评估受试者是否患癌，若结果为阳性则需要进一步对信号进行组织溯源。目前关于MCED技术在真实世界中的应用，仍有部分关键问题亟待回答：

开展临床研究可提供证据并回答上述问题。近日，The Lancet刊发了大型泛癌早筛前瞻性队列研究——PATHFINDER的最终结果，该研究通过检测血浆中的甲基化信号特征，并结合一年随访，验证基于高通量测序的MCED筛查在真实世界中的性能。该研究不仅证实了MCED可缩短患者的确诊时间，还探索了阳性受检者的后续临床检查路径，并希望最终通过提前干预，为患者带来生存获益。

图 1. 前瞻性队列研究PATHFINDER的结果日前发表于The Lancet

主要结论

PATHFINDER研究共入组6662例无肿瘤症状的自然人群，其中55.6%伴有肿瘤高危因素，最终可纳入分析的受试者共6621例。研究中MCED法共检出92例MCED阳性受试者，其中35例为真阳性，研究的阳性预测值PPV为38%（35/92）。其中，高风险组人群PPV为43%，一般风险组PPV为31%。

PATHFINDER研究的主要目的是探索MCED检测阳性到确诊的周期及检测方法，MCED阳性受试者的具体后续确诊路径由医生决定。真阳性的35例患者从拿到阳性结果到确诊的中位周期为57天（图2），73%的患者（24/33，排除了2例在获得MCED结果前出现症状的患者）可在3个月内确诊。该结果验证了组织溯源能够降低后续临床确诊的复杂性，缩短从检查到临床确诊的进程。在57例MCED假阳性的受试者中，50例接受了实验室检查，53例接受了影像学检查，仅1例接受了不必要的手术治疗。上述结果说明，MCED阳性受试者可通过进一步的实验室或影像学检查进行明确诊断或排除，减少接受不必要手术的几率。

图 2. 真阳性患者的确诊周期较短而假阳性受试者接受的非必要手术的风险可控

研究中，有29例癌症患者经USPSTF（美国预防服务工作组）推荐的标准筛查方案发现并确诊，若进一步加入MCED筛查，共筛查出64例癌症患者，说明标准筛查方案之外引入MCED提升了检出率（图3）。

图 3. MCED的引入补充了标准筛查方案的性能，提高了检出率

进一步拆分确诊的36例癌症（双原发在文中计为2例癌），72%（26/36）未被USPSTF标准筛查方案覆盖，证实MCED可以高效的检出未被标准筛查方案所覆盖的癌种，在本研究中的这些癌种包括：口咽癌、肝癌、胆管癌、胰腺癌、小肠癌、子宫内膜癌、卵巢癌、骨癌以及血液淋巴系统肿瘤（图4）。在确诊的36例癌症中，实体瘤占比约53%（19/36）。在血液肿瘤中，也包含了意义不明的单克隆丙种球蛋白血症（MGUS）和滤泡淋巴瘤（FL）等惰性疾病，这些疾病被筛查出来的意义可能有限。

图 4. 在35例患者中确诊的36例癌症

世和基因开展大型前瞻性队列研究验证片段组学用于MCED的性能

敏感性低可能会导致检测结果的假阴性，出现漏诊。PATHFINDER研究在I到IV期中的敏感性分别为16%、27%、36%和75%（图5），结果与CCGA3近似：敏感性随着分期递增，但对早期肿瘤的检出率较低。检出后确诊的35例患者中，血液肿瘤占17例，实体瘤占18例。值得注意的是，血液肿瘤的检测敏感性为59%，而实体瘤的检测敏感性仅为20%，这提示我们需要开发更为适用于实体瘤的MCED筛查技术。此外，PATHFINDER研究中亚裔群体占比仅1.9%（129人），设计并开展针对中国人适用的MCED临床研究也十分必要。

图 5. 基于甲基化的MCED筛查在早期癌症的敏感性较低，且实体瘤敏感性低于血液肿瘤

基于此，世和基因自主研发了基于片段组学的MERCURY液体活检肿瘤早筛技术，已在多个癌种中验证均显示出优异的早期预测性能。片段组学通过分析细胞游离DNA（cfDNA）的长短比、长度分布、末端基序等特征来评估样本是否属于癌症。多种片段特征进行联合分析，能够多维度的捕获早期癌症信号，进一步提升检测的性能。世和基因开展的DECIPHER系列研究显示，MERCURY技术在I期肺腺癌检测的敏感性高达95.6%；在泛癌种早筛研究中，95%的特异性下敏感性为95.5%，同时组织溯源准确性为93.1%。MERCURY技术不仅能够在早期发现癌症信号，而且能够准确的确定癌症来源。

世和基因基于MERCURY液体活检肿瘤早筛技术开发了MCED早筛产品：世和鹰眼CanScan，目前正在开展针对自然人群的大规模前瞻性队列研究“金陵队列”。金陵队列计划入组10万人，连续三年公立医院免费体检，连续5年跟踪随访以进一步评估世和鹰眼CanScan落地临床的应用潜力。相较于现有的PATHFINDER，随访周期更长，且可与标准筛查方案头对头比较性能，金陵队列研究将为未来肿瘤早筛提供更科学、准确的方法，有助于进一步提高肿瘤患者的生存率，实现癌症的“早发现，早治疗”。

结语

PATHFINDER研究是一项大型前瞻干预性队列研究，首次验证了基于液体活检的高通量测序方法可用于MCED，并能精准溯源。MCED也可检出缺少标准筛查路径的癌种，可极大程度补充现有筛查手段的性能不足。

PATHFINDER见刊The Lancet，证明了MCED应用于一般风险人群和高风险人群癌症筛查的前景。现有MCED方法学的性能尚有不足，但基于片段组学的MERCURY技术通过多维度分析可提升性能，是未来MCED的探索方向。世和基因愿与业界携手，早日完成中国人自己的MCED队列研究，为液体活检泛癌种早筛的临床实践提供更多的证据。

参考文献