腎細胞癌（ RCC ）全球負擔日益加重， 2022 年新發病例約 43.5 萬例，死亡 15.6 萬例【1】 。 RCC 生存率與診斷時機密切相關，局限性 RCC 患者 5 年生存率可達 93.3% ，而轉移性患者驟降至 18.2%【2】 。由于缺乏有效早期篩查手段，約 30% 的患者確診時已處于晚期【3】 。亟需開發高靈敏度與特異性的早期篩查技術以實現 RCC 的早期診斷。

近日， 中山大學腫瘤防治中心董培教授團隊 與 江蘇省腫瘤醫院喻彬教授團隊合作的 DECIPHER-RCC 腎癌早篩研究成果以Early detection of renal cell carcinoma: a novel cell-free DNAfragmentomics-based liquid biopsy assay為題 發表在ESMO OPEN【4】 。研究將MERCURY多組學液體活檢技術應用于RCC早篩模型構建，模型在獨立驗證隊列中表現優異，AUC達0.952、敏感性90.5%、特異性93.8%，可有效區分早期腎癌與良性腎病，為腎癌無創早診和精準管理帶來革命性工具。

研究亮點

1、樣本量大：研究納入 313 例 RCC 患者及 359 例非癌對照，涵蓋訓練集、驗證集及外部獨立驗證集。

2、早篩性能優：內部獨立驗證集 AUC 達 0.966 ，敏感性 90.5% ，特異性 93.8% ；外部獨立驗證集 AUC 達 0.952 ，特異性 92.9% 。

3、精準識別早期與良性病變：I 期 RCC 檢出率 87.8% ，且能有效區分惡性腫瘤與非癌人群，避免過度醫療。

4、評分反映腫瘤侵襲性：模型預測評分與腫瘤 TNM 分期進展、 Fuhrman 分級降低及侵襲性亞型呈正相關，具有潛在預后提示價值。

研究方法

本研究的訓練集來自于中山大學腫瘤防治中心（ SYUCC ）， 280 名經影像學發現腎臟異常并接受診療的參與者中， 142 例經病理確診為 RCC 患者， 138 例為非癌對照。研究設置了 162 例內部獨立驗證集，并納入江蘇省腫瘤醫院 230 例參與者作為外部驗證集。三個數據集的 I 期腎癌占比分別為 66.2% （訓練集）、 57.6% （內部獨立驗證集）和 70.6% （外部驗證集）。

收集血漿 cfDNA 樣本進行低深度 WGS 測序，提取 Focal 拷貝數變異（ Focal CNV ）、片段大小分布（ FSD ）和核小體足跡（ NFP ）共 3 種 cfDNA 片段組學特征，采用堆疊集成模型整合三類特征，并通過 H2O AutoML 框架優化超參數，最終構建集成模型，以平均預測分數進行診斷。

圖1.本研究的設計流程概況

研究結果

腎癌患者與健康 / 良性腎病個體的 cfDNA 片段組學特征差異顯著，表現為腎癌患者 cfDNA 中短片段 (100-150 bp) 比例顯著升高，且存在 CD74 、 FGFR4 等腎癌相關基因的特異性拷貝數變異； NFP 表達層面存在干細胞通路、抗原遞呈、 Wnt 通路富集 。

研究采用堆疊集成學習策略，融合基于 CNV 、 FSD 、 NFP 單特征構建的多個基模型，顯著提升判別能力。該模型在訓練集交叉驗證中 AUC 達 0.975 ，內部獨立驗證集 AUC 為 0.966 ，外部驗證隊列 AUC 為 0.952 ，證實跨中心適用性。在早癌檢測方面，驗證隊列 I 期 RCC 靈敏度達 87.8% ， IV 期均為 100% ；在良惡性鑒別方面，驗證隊列對腎囊腫特異性 96.7% ，外部隊列對嗜酸細胞瘤特異性 90.9% 。同時，模型對 Fuhrman 分級 I 級靈敏度 100% 、 III/IV 級分別達 94.1% 和 87.5% ，檢測極限達腫瘤分數 0.1% ，表明其在早期與高侵襲性腫瘤檢測及良惡性鑒別中性能穩健。

DECIPHER-RCC 研究成功開發并驗證了一種高精度、無創的腎癌液體活檢早篩方法，不僅對早期腎癌具有高檢出率，更能精準區分惡性腫瘤與常見良性腎病。 該技術突破了傳統診斷手段的局限，有望成為臨床現有檢測方法的有力補充，提升早期診斷率并減少不必要手術，助力臨床實現更早干預和個體化管理。

制版人：十一

參考文獻

1. Bray Bsc F, Laversanne | Mathieu, Hyuna |, et al. Global cancer statistics 2022: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries.CA Cancer J Clin.2024;74(3):229-263. doi:10.3322/CAAC.21834

2. Siegel RL, Miller KD, Fuchs HE, Jemal A. Cancer statistics, 2022.CA Cancer J Clin.2022;72(1):7-33. doi:10.3322/caac.21708

3. S á nchez-Gastaldo A, Kempf E, Gonz á lez del Alba A, Duran I. Systemic treatment of renal cell cancer: A comprehensive review.Cancer Treat Rev.2017;60:77 -89. doi:10.1016/j.ctrv .2017.08.010

4. Peng, Y. L., et al. "Early detection of renal cell carcinoma: a novel cell-free DNA fragmentomics -based liquid biopsy assay."ESMO Open10.7 (2025): 105323.

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