《Journal of Cellular and Molecular Medicine》：Emerging Role of ctDNA Fragmentomics and Epigenetic Signatures in the Early Detection, Minimal Residual Disease Assessment, and Precision Monitoring of Renal Cell Carcinoma
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这篇综述系统阐述了循环肿瘤DNA（ctDNA）片段组学（fragmentomics）和表观遗传特征在肾细胞癌（RCC）诊疗中的前沿应用。文章指出，传统影像学和突变检测在早期RCC和微小残留病（MRD）监测中存在灵敏度不足的局限，而整合ctDNA片段大小分布、末端基序、核小体足迹等片段组学特征，以及DNA甲基化等表观遗传标记，可提供不依赖于突变的检测新策略。这种多组学整合分析策略显著提升了早期诊断、MRD评估、治疗反应监测和肿瘤进化追踪的精准度，为RCC的个体化精准管理开辟了新途径。
肾细胞癌的临床挑战与液体活检的兴起
肾细胞癌（RCC）是全球范围内的重要健康负担，由于其早期症状隐匿，相当一部分患者在确诊时已处于晚期或发生转移。传统的计算机断层扫描（CT）和磁共振成像（MRI）等诊断工具在区分良恶性小肾脏肿块或检测治疗后微小残留病（MRD）方面，其敏感性和特异性均存在局限。液体活检技术，特别是对循环肿瘤DNA（ctDNA）的分析，为克服这些临床难题带来了变革潜力。它通过分析血液等体液中的肿瘤衍生材料，提供了一种微创、动态的疾病监测方法。
ctDNA片段组学：超越序列的洞察
ctDNA片段组学是液体活检领域的一个新兴分支，它研究的不是DNA的序列突变，而是cfDNA/ctDNA的物理和结构特性，包括片段大小分布、末端基序和核小体足迹。在RCC中，肿瘤来源的ctDNA通常比健康细胞来源的cfDNA片段更短（例如，50–166 bp）。研究表明，利用这种片段大小的差异，即使在没有检测到特定突变的情况下，也能有效富集肿瘤信号，从而提高对低脱落肿瘤（如早期RCC）的检测灵敏度。例如，DECIPHER-RCC assay通过整合片段组学特征，在区分良恶性肾脏肿块方面展现了极高的诊断准确性（AUC可达0.966）。
表观遗传特征：稳定的分子印记
表观遗传改变，特别是DNA甲基化，在RCC的发生发展中起着关键作用。DNA甲基化是一种稳定且具有组织特异性的表观遗传标记。在RCC中，诸如VHL、RASSF1A等肿瘤抑制基因的启动子区域常发生超甲基化，导致基因沉默。通过检测血浆ctDNA中的这些特异性甲基化模式，可以实现对RCC的早期检测、肿瘤分型（如区分透明细胞RCC、乳头状RCC等）和预后判断。有研究构建的23个标记的甲基化特征在组织样本中区分RCC与正常组织的AUC高达0.999，在血浆中也达到了0.852。
多组学整合：协同增效的精准力量
将ctDNA片段组学与表观遗传分析（特别是甲基化分析）进行整合，是当前研究的重要方向。这两种方法提供了互补的信息：片段组学提高了检测的灵敏度，尤其在ctDNA含量极低的情况下；而表观遗传标记则提供了高度的特异性，有助于确定肿瘤的组织来源和分子亚型。这种多组学整合策略能够克服单一方法的局限性，显著提升对RCC，尤其是早期和局部RCC的诊断性能。机器学习等人工智能技术的应用，进一步强化了从这些多维度数据中提取有效信息的能力。
在微小残留病评估与精准监测中的应用
对于接受根治性手术（如肾切除术）的RCC患者，术后是否存在MRD是决定复发风险和是否需要辅助治疗的关键。影像学检查往往无法检测出微观残留病灶。纵向动态监测ctDNA（包括其片段组学和表观遗传特征）为MRD评估提供了强大工具。术后ctDNA持续阳性或由阴转阳，可以比影像学检查更早地提示分子复发，为临床干预提供宝贵的时间窗。同时，在晚期RCC患者接受靶向治疗或免疫治疗期间，连续监测ctDNA的动态变化可以实时反映肿瘤负荷变化和克隆演化，及时发现耐药迹象，指导治疗策略的调整。
挑战与未来展望
尽管前景广阔，ctDNA片段组学和表观遗传分析在RCC中的临床应用仍面临挑战。RCC本身是一种ctDNA释放水平相对较低的肿瘤，尤其是在早期阶段，对检测技术的灵敏度提出了极高要求。肿瘤异质性、克隆造血（CHIP）等因素可能干扰结果判读。此外，检测方法的标准化、成本效益以及大型前瞻性临床试验的验证数据，都是将其推向常规临床实践所必须解决的问题。未来的研究将致力于优化检测技术、建立标准化流程，并通过更多临床研究证实其改善患者预后的价值。
综上所述，整合了片段组学和表观遗传特征的ctDNA分析，代表了一种强大的非侵入性工具，有望彻底改变RCC的诊疗范式，实现从早期发现、风险分层到治疗监测和预后评估的全流程精准管理。
