早期癌症检测可提高生存率;然而,大多数癌症类型没有指南推荐的筛查方法。我们此前报告了首个 PATHFINDER 研究,该研究确立了基于血液的多癌种早期检测(MCED)测试用于癌症筛查的可行性,该测试可预测癌症信号来源(CSO)以指导诊断性检查。这项前瞻性、干预性 PATHFINDER 2 研究通过评估 MCED 性能指标和安全性这两个共同主要终点,扩展了 MCED 测试的临床证据,研究对象为 50 岁及以上、无临床癌症怀疑的参与者。性能指标包括癌症检出率、阳性和阴性预测值、发作灵敏度、特异性和 CSO 预测准确性。安全性通过 12 个月随访后所进行的侵入性操作的数量和类型以及诊断检测所致不良事件进行评估。终点采用描述性分析;未进行假设检验。2021 年 12 月至 2024 年 7 月期间,共入组 35,878 名参与者。在 32,007 名可进行性能分析的参与者中,癌症检出率为 0.54%(95% 置信区间(CI):0.47−0.63%),阳性预测值为 60.3%(95% CI:54.5−65.8%),阴性预测值为 99.2%(95% CI:99.1−99.3%),特异性为 99.64%(95% CI:99.57−99.70%)。发作灵敏度为 39.3%(95% CI:34.9−44.0%;所有癌症)和 69.8%(95% CI:62.8−76.0%;预设的 12 癌种子组)。阳性似然比和阴性似然比分别为 108.9(95% CI:87.6−135.2)和 0.61(95% CI:0.56−0.66),检出 1 例癌症所需筛查人数为 185(95% CI:159−215)。CSO 预测准确性为 91.3%。在 35,335 名可进行安全性分析的参与者中,213 名(0.6%)在 MCED 测试阳性后接受了侵入性操作;90.5% 为非手术操作。截至本次分析时,未报告与研究相关的严重不良事件。这些结果提供了 MCED 测试在预期使用人群中的性能和安全性见解。需要随机试验和更长期随访来评估 MCED 测试的临床效用。ClinicalTrials.gov 标识符:NCT05155605。

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癌症表观遗传学

在转移前检测出癌症可提高生存率 1 。尽管有效的筛查能改善早期癌症检测,但在美国,所有癌症中仅有14%是通过指南推荐的筛查检测发现的 2 。因此,超过70%的癌症死亡源于没有指南推荐筛查方法的癌症,若考虑实际依从率,这一比例升至80%以上。 3

基于血液的多癌种早期检测(MCED)已成为一种通过单次检测筛查多种癌症类型的手段,包括许多缺乏推荐筛查方法的癌症。本研究中的MCED检测通过分析外周血样本中游离DNA(cfDNA)片段的甲基化模式,以检测共享的癌症信号并预测癌症信号来源(CSO),从而指导诊断评估 4 , 5 。该MCED检测已在病例对照和干预性研究中得到验证 4 , 5 , 6 , 7 ,包括首个证明MCED筛查可行性的PATHFINDER研究 7 ,并已在多个真实世界临床环境中成功实施 8 , 9 , 10 , 11 。

PATHFINDER 2(NCT05155605)旨在在大型、多样化的预期使用人群中扩展MCED检测的临床证据。在此我们报告研究期间所用MCED检测版本的12个月性能和安全性。

PATHFINDER 2是一项前瞻性、干预性研究,针对50岁及以上、临床无癌症怀疑、且在入组前3年内未被诊断或治疗过癌症的参与者进行MCED检测。2021年12月8日(首例参与者入组)至2024年7月10日(末例参与者入组)期间共入组35,878名参与者。本次分析的数据锁定日期为2026年2月11日。在入组参与者中,35,350名(98.5%)可分析(图1)。参与者人口统计学特征总体代表50岁及以上的美国成年人(表1)。参与者普遍受教育程度较高,且大多数从未吸烟。大多数参与者在入组时已符合美国预防服务工作组(USPSTF)癌症筛查建议的最新要求(补充表1)。

可分析参与者包括所有同意参与者中的98.5%(35,350/35,878)。数据未清理的参与者是指在分析时,其临床数据尚未完成研究临床数据锁定计划中规定的预定义数据清理和验证程序的参与者。临床不合格的参与者是指同意参与但不符合研究纳入/排除标准的参与者。临床合格但不可临床评估的参与者是指同意参与且符合研究纳入/排除标准,但无法进行临床评估的参与者(例如,未完成抽血或在抽血前撤回同意)。可分析参与者按指示纳入性能和/或安全性分析集。这些分析集并非互斥。性能分析集包括完成了12个月癌症状态评估的可分析参与者。安全性分析集包括仅在传达其MCED检测结果后进行一次或多次诊断评估的可分析参与者。纳入不要求诊断解决。性能分析集插图展示了MCED检测结果的分布:阳性MCED检测结果定义为在12个月随访期内诊断出癌症(真阳性,TP)或未诊断出癌症(假阳性,FP)。阴性结果类似地定义为真阴性(TN)或假阴性(FN)。安全性分析集插图展示了阳性MCED检测结果后参与者组的分布。被排除在安全性分析集之外的所有15名参与者均有阳性MCED检测结果(因此,290名阳性MCED检测结果的参与者在安全性分析集中)。这15名被排除的参与者中有6名被诊断出癌症,因此安全性与性能集中诊断出癌症的参与者数量存在差异(167对173)。

主要目标

主要目标是评估MCED检测的性能和安全性,包括MCED检测阳性后的诊断检测。本文报告的所有研究终点均设计为描述性;未应用预设的成功标准或正式假设检验。

在35,350名可分析参与者中,32,007名(90.5%)完成了12个月癌症状态评估(图1)。在该性能分析集中,287名(0.9%)参与者MCED检测结果为阳性(表2和扩展数据图1)。其中,173名为真阳性检测结果,癌症检出率为0.54%,阳性预测值(PPV)为60.3%,阴性预测值(NPV)为99.2%。特异性为99.64%。所有癌症的12个月发作灵敏度为39.3%(表2),在临床相关亚组中更高,包括在预设的12种癌症亚组中为69.8%,这些癌症占美国癌症死亡的三分之二5,以及在预设的6种5年生存率低的侵袭性癌症亚组中为66.2%(扩展数据图2)。发作灵敏度因癌症类型而异,在更具侵袭性的癌症中更高(扩展数据图3)。阳性似然比和阴性似然比分别为108.9和0.61,检测出一种癌症所需筛查人数为185(表2)。CSO1/CSO2预测准确率为91.3%,并且在各种癌症类型中基本一致(扩展数据图4)。

在安全性分析集的35,335名参与者中(图1),290人进行了诊断评估,其中213人在MCED检测结果呈阳性后共接受了295次侵入性操作(补充表2和3)。预设的安全性指标(表3)评估如下。在安全性分析集中所有接受检测的参与者中,MCED检测结果阳性后接受侵入性操作的参与者比例为0.6%(213/35,335),每名参与者的侵入性操作数为0.01(295/35,335)。在MCED检测结果阳性并接受诊断评估的参与者中,MCED检测结果阳性后接受侵入性操作的参与者比例为73.4%(213/290),每名参与者的侵入性操作数为1.02(295/290)。在诊断评估期间,MCED检测结果阳性的每名参与者接受侵入性操作的中位数为1.0(Q1-Q3 0.0-1.0)(补充表4)。大多数(1,694/1,989,85.2%)实施的评估为非侵入性(补充表2)。侵入性操作主要为非手术性(267/295,90.5%)。

在213名接受侵入性操作的参与者中,204人在靶向诊断评估(即在进行诊断性正电子发射断层扫描/计算机断层扫描(PET/CT)之前的评估,如已进行)期间接受了一次或多次侵入性操作(扩展数据图5和补充表3)。与假阳性MCED检测结果相比,真阳性MCED检测结果的参与者接受靶向评估期间侵入性操作的比例几乎高出两倍(88.6%对46.3%)(图2a和补充表5)。靶向评估主要由CSO指导(254/290,87.6%;补充表6)。在114名假阳性MCED检测结果的参与者中,61人(53.5%)在评估期间发现了良性肿瘤和/或非癌症状况(补充表7)。对于四名接受手术操作的假阳性MCED检测结果参与者(补充表5),手术是必要的,以排除癌症嫌疑,并在所有病例中发现了良性肿瘤。290名参与者中有4人(1.4%)在诊断解决时被认为检测结果为假阳性,但在12个月随访期间后来被诊断为癌症(图1),其中四分之二的人所患癌症与其预测的CSO一致。

a,在靶向诊断评估期间进行的诊断检测范围,不包括任何诊断性PET/CT或由该诊断性PET/CT触发的诊断检测,用于在靶向评估阴性后确认癌症诊断。未达到诊断解决的参与者在此被归为假阳性。靶向诊断评估期间所有四种“其他”非手术操作均为巴氏涂片。所有四名MCED检测假阳性且接受手术操作的参与者均被诊断为良性肿瘤。b,从MCED检测结果告知到诊断解决或末次接触的时间。在此,诊断解决时无癌症但在12个月随访期内 later 被诊断为癌症的参与者(n=4)被纳入“诊断解决时无癌症诊断”组。对于在12个月随访期内未达到诊断解决的参与者,将末次接触日期(从采血起最多364天)绘图,并通过优先考虑以下因素得出:(1)提前终止日期(例如,退出或死亡);(2)未达到诊断解决原因中提到的任何日期;(3)检测结果告知日期与进行的诊断操作日期中的较晚者。黑色虚线代表PATHFINDER 2中诊断解决的中位时间。

在诊断评估期间,290名参与者中有9名(3.1%)经历了10起不良事件。其中五起不良事件与研究无关,包括球部感觉异常、血小板减少症、贫血、肌酐升高以及一起无关的严重不良事件低钠血症。另外五起不良事件与研究相关,仅发生在确诊癌症的患者中;均不严重(补充表8)。这些包括一起紧急