外周血单核细胞DNA甲基化特征有助于对不确定性质的肺结节进行手术决策

《Communications Medicine》：Peripheral blood mononuclear cell DNA methylation signatures guide surgical decision-making in indeterminate pulmonary nodules

　　

摘要

背景

区分肺结节是恶性还是良性一直是一个重要的临床挑战。鉴于DNA甲基化在抗肿瘤免疫中的作用，我们旨在研究外周血单核细胞（PBMCs）中的DNA甲基化模式是否可以作为肺结节分类的非侵入性生物标志物。

方法

使用Methylome-seq技术对Discovery队列中的PBMCs进行了全基因组DNA甲基化分析，这些PBMCs来自良性肺结节（BPN）患者、微浸润性腺癌（MIA）患者和早期浸润性腺癌（eIAC）患者。差异分析识别出了56个差异甲基化的胞嘧啶（DMCs）和区域（DMRs）。随后，在Train队列和Test队列中通过靶向亚硫酸氢盐测序（TBS）验证了2个甲基化特征。我们进一步开发了2个机器学习模型，整合了DNA甲基化特征和常规血液生物标志物，以提高肺结节分类的准确性。SurgMalig模型是一种用于区分良性结节和需要手术切除的恶性结节的分类器；ResectGuide模型则是一种用于将恶性结节细分为MIA和eIAC的辅助工具，以指导手术计划。

结果

经过验证的甲基化特征在区分肺结节特性方面表现出显著的优势，优于传统的血液生物标志物。SurgMalig模型在区分良性与恶性结节方面表现优异，在Train队列中的曲线下面积（AUC）为0.926，在Test队列中为0.806。ResectGuide模型能够有效分类MIA和eIAC亚型，在相应队列中的AUC分别为0.862和0.843。

结论

PBMC的甲基化特征为不确定肺结节的外科分诊提供了实用的临床工具。