膀胱癌是泌尿系统最常见的恶性肿瘤，在男性中是发病率第七的恶性肿瘤（发病率为11.41/10万，死亡率为3.75/10万），且与年龄、吸烟密切相关。由于膀胱癌易复发，因此术后需接受严密的随访检查，因此其在欧美是人均经济负担最高的肿瘤。膀胱镜组织活检是膀胱癌诊断的金标准，但由于是侵入性的有创检测，患者接受程度较低。目前临床使用的基于尿液的无创检测技术如尿液脱落细胞学、NMP22及染色体荧光原位杂交（FISH）其灵敏度和特异性等性能指标难以满足临床诊断的需要，尤其对低级别膀胱癌检测灵敏度较差，更无法实现膀胱癌的早期筛查。因此，开发新的膀胱癌无创诊断方法，及时、准确地诊断早期和复发的膀胱癌具有重要科学意义和临床价值。

近日，我院施奇惠团队在Analytical Chemistry杂志发表了题为“Single-cell sequencing-enabled hexokinase 2 assay for noninvasive bladder cancer diagnosis and screening by detecting rare malignant cells in urine”的论文，报道了一种新的尿液脱落肿瘤细胞细胞标志物（己糖激酶2）及相应的膀胱癌无创检测新技术。这一技术主要通过肿瘤细胞能量代谢异常的特征来准确的识别尿液中的高代谢活性的脱落肿瘤细胞。通过对8名膀胱癌患者尿液中385个细胞的单细胞测序，可证实这一标志物识别肿瘤细胞的可靠性高于90%。

  单细胞测序是近年来新出现的判断肿瘤细胞恶性的可靠工具，可以通过目标细胞携带与原位一致的驱动基因突变或全基因组拷贝数变异特征，或多个目标细胞具有非常相似的全基因组拷贝数变异特征来确定目标细胞的恶性。由于体液中存在完整的、具有活性的肿瘤细胞是肿瘤存在的高级别的证据，因此这一技术具有诊断的价值。

在前瞻性的盲测试验中（n=384），AUC为0.924，灵敏度为90%、特异性为88%、阳性预测值为83%、阴性预测值为93%。对于低级别膀胱癌和早期膀胱癌（Ta期），其检测灵敏度仍能达到86%和88%。这一技术由于传统尿液脱落细胞学的检测灵敏度（52%），尤其是低级别膀胱癌的检测灵敏度（23%），也优于获得FDA批准的NMP22 BladderCheck的检测灵敏度（38%）。因此，该技术可适用低级别膀胱癌的检测，且不受样本血尿的影响。这一技术在无症状健康人中的特异性可达98.4%，且能够在临床特异性症状（如血尿）或影像学证据出现前检测到尿液中的疑似肿瘤细胞，进一步通过单细胞测序证实其为肿瘤细胞，并被随访所证实。因此，这一技术将有望用于膀胱癌的无创筛查。

  我院王卓博士、上海交通大学系统生物医学研究院博士研究生陈婕、上海市第一人民医院杨柳博士和中山大学附属第七医院曹明哲医生为该论文的共同第一作者。施奇惠研究员、上海市第一人民医院伍均主任、无锡市人民医院陆培华主任为共同通讯作者。

  这一技术已在中国、美国与欧洲提交了专利申请，其转化的“膀胱肿瘤细胞代谢异常检测试剂盒”在今年举办的第二十二届中国国际工业博览会上获高校展区特等奖，第二十二届中国国际高新技术成果交易会上获优秀产品奖。

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.analchem.0c04282