Page 32 - 《南京医科大学学报》2026年第1期
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第46卷第1期
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              析 ［42］ 。此外，使用合成少数类过采样技术（synthetic                 通过检测肿瘤相关的基因突变、DNA 甲基化和
              minority over⁃sampling technique，SMOTE），可以解决      cfDNA 的片段特征来发现早期病变。对于吸烟、饮
              数据不平衡问题        ［43］ 。对于批次效应和技术噪音等                 酒和HPV感染者，定期检测cfDNA中的特异性分子
              无法避免的问题，也可通过标准化技术和主成分分                            标志物，可早期发现病变信号，从而降低疾病进展
              析（principal component analysis，PCA）来解决。           风险  ［48］ 。对有着癌症家族遗传史的个体，cfDNA 可
              4.3  模型验证及其性能评估                                   以实现动态监测，早期发现疾病风险，有助于在癌
                  模型验证是研究型论文的关键环节，它直接决                          症的早期阶段进行干预。在临床诊断方面，cfDNA
              定了研究结果的可靠性和科学性。通过对构建的                             可以有效辅助影像学不确定的病例进行临床决策。
              模型进行验证，可以评估其在实际应用中的表现，                            相关报道显示，1 例正电子发射计算机断层显像
              并确保研究结论具有严谨性和可信度。模型验证                            （positron emission tomography⁃computed tomography，
              主要通过 10 折交叉验证（10⁃fold cross⁃validation）、          PET⁃CT）假阳性患者，其cfDNA检测为阴性，避免了
              留一法（leave⁃one⁃out cross⁃validation，LOOCV）、自助      本不需要的手术        ［49］ 。通过分析 cfDNA 中的肿瘤相
              法（bootstrap）等方法，在选择最佳模型以及检测模                      关突变及甲基化特征，能够提供比传统组织活检更
              型的泛化能力方面具有各自的优势和适用场景                      ［44］ 。  全面的分子信息，同时避免传统活检的侵入性操作
              而性能评估指标则包括敏感性、特异性、阳性预测                            和潜在并发症；此外，cfDNA中的肿瘤相关突变及甲
              值、阴性预测值、准确率、F1分数（F1 score）、受试者                    基化特征也可以用于检测和定位肿瘤来源，对于原

              工作特征曲线下面积（area under curve，AUC）和 PR               发灶不明的癌症（如颈部淋巴结转移癌）具有潜在
              曲线（关注高召回率下的表现）等。也可以将模型                            的应用价值，可以指导临床治疗决策 。cfDNA检测
                                                                                                ［46］
              性能与传统的检测方式进行比较，以体现多组学模                            在治疗后的微小残留病灶（minimal residual disease，
                      ［45］
              型的优势 。                                            MRD）检测和治疗效果的动态评估中也有着重要价
              4.4  代表性研究案例                                      值。相关文献指出，cfDNA 水平的动态变化可以作
                  目前已有相关已发表的研究案例，可体现出多                          为评估治疗效果和预测复发风险的重要指标                        ［50］ 。
              组学模型的应用价值。以CancerSEEK为例，其整合                       通过动态监测cfDNA 的变化，可以为临床医生调整
              了cfDNA 的突变程度和蛋白质组学的数据，在检测                         治疗策略提供相关依据，例如增加辅助化疗或免疫
              卵巢、肝、胃、胰腺、食管、结直肠、肺和乳腺癌的早期                         治疗。
              阶段表现出较高的敏感度和99%的特异度，并且可                           5.2  目前面临的主要挑战
              以通过机器学习算法来预测癌症的组织来源                       ［46］ 。       尽管目前 cfDNA 技术在 HNSCC 的早期诊断中
              另有相关研究利用 cfDNA 的片段长度、末端基序、                        有着巨大的潜力，但在临床实际应用上却面临着多方
              核小体足迹、拷贝数变异这4类不同组学的特征，构                           面的挑战。技术层面上，在癌症的早期阶段，cfDNA
              建了可以运用于胰腺癌早期诊断和预后检测的模                             的丰度极低，常低于 0.1%，这对目前检验技术的灵
                ［47］                                                                 ［51］
              型 。此外还有基于cfDNA的DELFI（DNA evaluation               敏度提出了极高的要求              。另外，正常组织释放的
              of fragments for early interception）技术和 ichorCNA  DNA 和克隆性造血突变造成的高背景噪音可能干
              算法。但上述模型和算法并未基于 HNSCC 进行开                         扰分析结果，增加了假阳性风险               ［52］ 。构建模型所需
              发，故其在 HNSCC 研究中的适用性尚未得到证实，                        的样本量一定是巨大的，达到标准的早期癌症患者的
              仍需要针对 HNSCC 的大规模队列来验证模型的适                         血液样本量可能不足以满足测序要求，尤其是在全基
              用性和准确性。                                           因组测序（whole genome sequencing，WGS）或全基因
                                                                组甲基化测序（whole genome bisulfite sequencing，
              5 临床应用场景、挑战和未来方向
                                                                WGBS）的情况下。并且，目前cfDNA检测技术的成
              5.1  临床应用场景                                       本仍居高不下，限制了该技术在大规模筛查中的应
                  基于cfDNA多组学模型的早期诊断技术在HNSCC                     用 ［53］ 。在cfDNA 技术进一步推广中，标准化是其中
              的临床应用中有着广泛的应用场景。在 HNSCC 发                         一个重要且无法回避的问题。ctDNA 检测中的变
              病的高危人群中，吸烟、饮酒和 HPV 感染者均可通                         量，如样本采集、处理、建库、测序和生信分析流程
              过 cfDNA 检测来捕捉早期癌症发生发展的信号。                         均缺乏统一标准，妨碍了跨机构之间的对比，并影
              cfDNA提供了一种非侵入性、精准度高的筛查方法，                         响结果的可重复性         ［54］ 。HNSCC 发生的复杂解剖结
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