Diagnostic performance analysis of two-gene methylation in Urothelial carcinoma based on small volume urine sample. (Cancer, 2026, 132(7):e70373. SCI影响因子5.1, 中科院1区)
本研究由中山大学肿瘤防治中心为第一完成单位。
临床问题:目前临床在用的诊断方法包括膀胱镜检查与尿脱落细胞学检查:膀胱镜虽为金标准,但其有创性、高成本及对操作者的依赖性,限制了其在高危人群筛查与治疗后随访中的应用。尿脱落细胞学为无创检查,对高级别肿瘤具有中等特异性,但对低级别非肌层浸润性膀胱癌(low‑grade NMIBC)的灵敏度极低,易造成漏诊,进而影响早期干预与长期预后 。上尿路尿路上皮癌的诊断尤为困难:尿细胞学阳性率低,而输尿管镜操作较膀胱镜更复杂、可及性更差,因此临床亟需更简便的检测手段。
研究思路:本研究旨在评估靶向TWIST1 与 H4C6 基因的甲基化检测试剂盒对尿路上皮癌的诊断效能及临床应用价值。通过对上述双基因尿液甲基化标志物的探索,建立一种可靠、无创且灵敏度更高的早期检测方法(图1)。
图1:研究流程图
本研究为一项设盲队列的前瞻性临床验证研究,通过743 例拟行经尿道膀胱肿瘤电切术(TURBT)的患者队列(387例膀胱癌(UCa)患者/356例非膀胱癌对照者),留取术前晨尿中段尿标本,取 3.5 mL 尿液提取核酸并进行亚硫酸氢盐转化后,进行对TWIST1、H4C6、ACTB基因的甲基化qPCR检测。其关键性能指标表现优异:灵敏度 93.02%、特异度 92.13%、阳性预测值 92.78%、阴性预测值 92.39%(图2);且在不同肿瘤分期与分级中均保持可接受的灵敏度:Ta 期为 82.34%,低级别病变为 76.32%,性能优于尿脱落细胞学及多数已报道的甲基化检测方法。



图2:受试者工作特征曲线
甲基化水平与肿瘤特征的相关性:对比分析了H4C6和TWIST1基因的甲基化率及相对甲基化水平(定义为ΔCT = log10 [2^(CtACTB-CtH4C6/Twist1) × 10000])(图3)。结果显示,非膀胱癌组与膀胱癌组之间存在显著差异;尽管不同亚组(低恶性潜能/低级别 vs 高级别;非肌层浸润性膀胱癌 vs 肌层浸润性膀胱癌)之间也存在差异,但仅H4C6基因在低恶性潜能/低级别组与高级别组之间的差异具有统计学意义,其余差异无统计学意义。

图3:H4C6和TWIST1基因的甲基化率及相对甲基化水平分析
结论:H4C6/TWIST1 双基因甲基化检测对尿路上皮癌具有优异的诊断效能,在各类临床场景中灵敏度达93.02%、特异度达92.13%。该检测对高级别肿瘤(灵敏度97.64%)和肌层浸润性病变(灵敏度97.50%)的诊断表现尤为突出,同时对早期病变和低级别病变仍保持较高的检出率。
作为一种无创尿液检测方法,其性能优于传统检测方法——尤其在低级别肿瘤诊断中优势显著——且检测结果不受患者性别、年龄等特征影响,一致性良好。这些研究结果表明,H4C6/TWIST1甲基化检测有望成为尿路上皮癌初始诊断与监测的关键工具,但其临床应用价值仍需通过更大规模的验证研究进一步证实。
局限性:上尿路尿路上皮癌病例数相对偏少,需开展针对性大样本研究验证该亚组效能;未系统评估纵向预后与复发预测价值,未来需纳入长期随访,明确本检测在预后评估与监测中的作用。