
术前精准评估颅内肿瘤的良恶性,是神经外科临床决策中长期面临的关键难题。当前,颅内肿瘤良恶性判断仍主要依赖手术切除或活检后的组织病理学结果。然而,有创取材不仅伴随出血、感染及神经功能损伤等风险,对于深部、功能区或手术高风险病灶,病理组织获取更具挑战,可能造成诊断延迟,并影响手术规划、治疗策略制定及患者预后管理。
基于上述临床痛点,首都医科大学宣武医院神经外科赵国光/肖新如/程也团队基于血浆游离DNA(cfDNA)片段组学特征,整合三类互补性分子信息,构建了用于术前无创鉴别胶质瘤与脑膜瘤良恶性的集成学习模型,为神经外科的精准术前决策提供了新工具。发表于国际期刊 Genes & Diseases(IF=14.6, JCR1)。该研究得到国家临床重点专科项目(肿瘤科)、国自然面上项目等资助,与南京世和基因生物公司合作完成,并得到神经外科护理团队关欣、张晓蕾等大力支持。
研究纳入训练队列、验证队列及独立验证队列,基于血浆cfDNA全基因组测序,系统提取片段大小比例(FSR)、拷贝数变异(CNV)及Griffin核小体足迹特征。团队进一步整合GLM、GBM、XGBoost、XRT及深度学习等多种算法,构建H2O堆叠集成学习模型,实现颅内肿瘤良恶性术前无创判别。
集成模型在训练集、验证集和独立验证集中均表现出稳定的判别能力,AUC分别达到0.908、0.895和0.880,优于单一片段组学特征模型。模型预测评分可显著区分良性与恶性肿瘤(均P < 0.001),并在三组队列中保持较高敏感性(95.74%、93.55%、91.11%),提示其有望作为术前无创筛查、风险分层和个体化手术决策的辅助工具。
该模型为脑肿瘤术前无创评估提供了新的研究思路,但距离临床常规应用仍需进一步验证和优化。研究团队也指出,当前模型的特异性仍有提升空间,未来需纳入更大规模、病种构成更丰富的良性病变队列,并与灌注MRI、PET-CT等先进影像学方法开展头对头比较,以进一步评估其临床增益。团队提出的“液体活检初筛+影像复核”序贯诊断策略,也为后续前瞻性临床研究提供了可参考的设计框架。
第一作者
程也
首都医科大学宣武医院
神经外科 副主任医师 副教授 研究生导师
宣武医院神经外科第一党支部副书记;国家神经疾病医学中心(宣武)医学部秘书。中国颅内转移瘤协作组(CLAIM)秘书长,国家卫健委继教神经外科分会青委会委员兼秘书,中国医师协会脑胶质瘤青年科学家,国家卫健委神经外科诊疗能力大赛全国一等奖,美国AANS\CNS神经肿瘤奖。主持国自然面上项目、青年基金、北自然重点项目、北京市科技新星等。以第一、通讯作者发表SCI文章30余篇,总IF=150余分,总引用超1200次,代表作在Research, BMC medicine, EJNMMI, Genes and Diseases等期刊发表。授权国家发明专利2项(第一发明人)。
共同第一作者
叶立果
首都医科大学宣武医院
神经外科 医师 博士
毕业于北京协和医学院,专注于恶性脑肿瘤的综合治疗,包括化疗耐药、肿瘤复发机制及基因治疗等,以第一作者身份发表SCI论文12篇、中华系列论文2篇。
共同第一作者
杨蕙钰
首都医科大学宣武医院
神经外科 住院医师 博士
毕业于北京协和医学院临床医学八年制,主要研究方向为生物医学工程与肿瘤精准治疗。以第一作者在Advanced Science、HBSN、Int J Gynecol Cancer等杂志发表多篇SCI文章,并在SfN Neuroscience、ESMO-Asia、ASCO等多个国际会议上展示工作成果。
通讯作者
赵国光
首都医科大学宣武医院
主任医师 二级教授 北京学者 博士研究生导师
现任首都医科大学宣武医院院长、国家神经疾病医学中心主任、国家卫健委脑损伤评价与质控中心主任、首都医科大学宣武医院神经外科功能神经外科中心主任。
赵国光教授长期从事功能性脑疾病的诊疗与转化研究。以通讯作者身份在Lancet Public Health、Nat. Commun.、Alzheimers. Dement.、Sci. Bull.、Mol. Psychiatry 等专业期刊发表论文80余篇。主持“科技创新2030--脑科学与类脑研究”重大项目及其他国家级重点攻关计划4项。以第一完成人身份获得中华医学科技奖一等奖、北京市科技进步奖一等奖、北京市高等学校教学名师、首届脑机接口大会“卓越学者奖”等重要奖项。
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共同通讯作者
肖新如
首都医科大学宣武医院
神经外科主任医师 博士 教授
宣武医院神经外科颅底&脑肿瘤中心主任,中国解剖学会神经解剖学分会主任委员;欧美医学会颅底外科分会 副主任委员&秘书长;欧美医学会 理事;中国医药教育协会神经内镜与微创医学专业委员会常委,国家卫健委继教神经外科分会颅底外科学组委员,“国之名医”获得者;发表包括Journal of Neurosurgery等杂志论文10余篇;主持国自然面上、北自然重点项目等课题4项;授权发明专利3项
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