尿路上皮癌 (UC) 是泌尿生殖系統最常見的惡性腫瘤之一,包含上尿路上皮癌和膀胱癌。目前診斷和監測尿路上皮癌 (UC) 通常使用侵入性方法，價格昂貴，并且靈敏度和特異性并不理想，對低級別、早期和術后的微小殘留病灶 (MRD)效果不佳。 

　　2023年2月7日，中國科學院北京基因組研究所（國家生物信息中心）慈維敏團隊與北京大學第一醫院泌尿外科周利群、李學松團隊，中國醫學科學院腫瘤醫院壽建忠、畢新剛團隊合作，通過檢測373例尿沉渣樣本DNA中的甲基化特征和拷貝數變異來識別腫瘤相關信號，開發了一種超靈敏的診斷監測模型，將其命名為“UCseek”。該研究以“UCseek: Ultrasensitive early detection and recurrence monitoring of urothelial carcinoma by shallow-depth genome-wide bisulfite sequencing of urinary sediment DNA”為題，發表在eBioMedicine雜志。 

　　該研究通過對尿沉渣DNA進行低覆蓋度的全基因組甲基化測序，在發現隊列中使用了一種新的組合建模方法，開發了新檢測模型UCseek，并在獨立驗證隊列(n=206)和復發隊列(n=42)進行了效能驗證。UCseek在獨立驗證集中的準確性、敏感性和特異性分別為 91.7%、92.7% 和 90.7%。此外，UCseek在低級別UC上的準確率有很大提高（準確率為 91.8%），在Ta/T1期UC上也非常高（準確率為94.3%）。同時，該模型在獨立驗證集超低測序深度下（0.3X-0.5X）仍能保持良好性能，具有良好的AUC值（AUC=0.88）。值得注意的是，UCseek還展示了強大的膀胱癌復發監測能力，復發監測的準確率高達90.91%，遠高于膀胱鏡檢查（準確率為59.09%）。該研究發現通過檢測尿沉渣中DNA的變異特征，可以對早期、低級別、非浸潤的尿路上皮癌、進行有效診斷和監測。 

　　中國科學院北京基因組研究所（國家生物信息中心）博士研究生王平、副研究員史悅、北京大學第一醫院泌尿外科博士生張建燁和中國醫學科學院腫瘤醫院壽建忠教授為本文共同第一作者。中國科學院北京基因組研究所（國家生物信息中心）慈維敏研究員、北京大學第一醫院泌尿外科李學松教授、周利群教授和中國醫學科學院腫瘤醫院畢新剛教授為本文的共同通訊作者。該研究得到國家重點研發計劃、中國科學院戰略性先導科技專項和國家自然科學基金等項目的資助。 

基于尿沉渣DNA甲基化測序開發的UCseek流程圖

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