一种基于尿液的液体活检方法，通过读取基因活性，可能为膀胱癌检测、残余病灶监测以及预测患者对免疫治疗或化疗的反应提供新途径。该方法由斯坦福医学院（Stanford Medicine）与VA Palo Alto医疗系统（VA Palo Alto Health Care System）的研究人员开发，名为uRARE-seq（urine random priming and affinity capture of cell-free RNA fragments for enrichment analysis by sequencing，即尿液随机引物与亲和捕获游离RNA片段富集测序分析）。

检测性能与样本规模

在发表于《自然·医学》（Nature Medicine）的一项研究中，研究人员对683份尿液样本进行了分析。结果显示，该方法在90%特异性下，检出95%的局限性膀胱癌。与许多寻找肿瘤相关DNA突变的液体活检不同，uRARE-seq分析的是释放到尿液中的游离RNA（cell-free RNA，cfRNA）片段。由于RNA反映细胞正在活跃表达的基因，因此它既能提供肿瘤生物学信息，也能提示癌症是否存在。

与现有尿液检测的差异

基于尿液的膀胱癌检测并非全新事物。已获美国FDA许可的检测包括NMP22（检测一种癌症相关蛋白）和UroVysion（识别染色体异常）。基于RNA的尿液检测也已有先例，例如Xpert Bladder Cancer Monitor通过测量五种信使RNA标志物来监测已确诊的膀胱癌，并在美国以外的一些市场上市。uRARE-seq的覆盖范围则更广。作者写道：“与尿肿瘤DNA（utDNA）方法相比，cfRNA的一个关键区别特征在于能够分析数千个基因的表达。”其膀胱癌检测模型纳入了381个基因。

规避“场效应”干扰

该方法还可能避免尿液DNA检测的一个问题。正常膀胱内衬细胞可能积累与肿瘤中重叠的突变，这种现象被称为场效应（field effect）。研究人员发现，基于cfRNA的检测似乎不受这些突变影响。uRARE-seq在治疗前灵敏度上高于尿液细胞学和一种不依赖肿瘤信息的尿肿瘤DNA检测，表现与靶向肿瘤信息DNA方法相似。但与肿瘤信息依赖型检测不同，uRARE-seq无需先对患者肿瘤进行测序。

预测治疗反应

最强的精准医学应用可能在于治疗选择。许多非肌层浸润性膀胱癌患者术后接受膀胱内卡介苗（Bacillus Calmette-Guérin，BCG）治疗，但并非所有人都能应答。对BCG后续达到完全分子应答的患者，其治疗前尿液显示出更强的T细胞及其他免疫相关表达特征。而BCG后存在分子残余病灶的患者，则表现出更高的增殖相关基因表达。利用这些差异，研究人员开发了一个模型，用于预测对BCG与膀胱内化疗的应答可能性。在114例患者的治疗前尿液样本中，该模型表现出较强的预测准确性，评分为0.93（1.0代表对治疗反应的完美区分）。该检测还能发现手术和治疗后的分子残余病灶证据。

未来方向

这些发现提示，尿液cfRNA最终可能通过单次无创样本提供多层信息：癌症是否存在、肿瘤特征、治疗后是否仍有病灶，以及哪种疗法可能更有效。研究人员计划在更大规模、前瞻性、多中心试验中验证uRARE-seq。

来源：Inside Precision Medicine（英文原文，生物航编译，内容以原文为准）