Page 33 - 《南京医科大学学报》2026年第1期

第46卷第1期 杨明哲，陈仁杰. 基于cfDNA多组学模型进行头颈部鳞状细胞癌早期诊断的研
2026年1月 究进展［J］. 南京医科大学学报（自然科学版），2026，46（1）：21-30 · 27 ·

构、各式各样的病因和驱动癌症发生的分子变化多 和证据的累积以及卫生经济学的分析和评价，可以
样性，导致了 HNSCC 的显著异质性，使得模型开发 使cfDNA 的检测成本得到控制，在此基础上使该技
的复杂性显著增高 ［30］ 。所以在开发 HNSCC 的模型 术实现普及，从而提高其在基层医疗中的应用率和
与其中亚种的特异性模型之间需要进行权衡。同 可操作性。相关研究表明，利用 DELFI 可获得高质
时区分惰性病变（如低度异型增生、癌前病变）和具 量的片段组学信息进行癌症筛查，在保证性能的同
有侵袭性的癌症也是临床诊断中的一个难题 ［55］ 。 时可以显著降低相关检测成本 ［58］ 。未来研究还需
在数据分析层面，如何整合分析cfDNA结合突变、甲 要关注 cfDNA 模型在 HNSCC 不同亚型中的诊断性
基化、片段特征等多组学数据，并实现临床解读是一 能差异。目前已有初步数据研究显示 cfDNA 的动
［56］
个更加复杂的问题 。开发高质量的模型则需要大 态变化在 HPV 阴性和阳性患者中均存在着预测价
量高质量的数据用于训练，与此同时，构建出的模型 值，但由于样本量受限，尚未进行亚组分析 ［59］ 。短
也需要通过多中心、前瞻性队列研究进行验证。 期内，需要构建大规模 HNSCC 特异性多组学数据

5.3 发展方向与展望 库，并借鉴相关多维特征提取方法，开发兼顾成本
未来，cfDNA 技术的发展方向将逐渐趋于提高 和性能的靶向检测工具 ［60］ 。长期目标则是推动前
检测的特异度和灵敏度、降低检测成本以及优化标 瞻性多中心临床验证，并整合模型，推广至基层医
志物组合。如单分子测序、纳米孔测序和新型富集 疗体系。随着 cfDNA 技术在基层医疗体系内的铺
技术等技术创新的应用，将进一步提高检测的特异 开，累积了现实世界中的大量数据，可以用于cfDNA
度和灵敏度。随着人工智能技术的发展，可以不断 检测的公共卫生价值和经济效益方面的评估，给相
优化模型的性能，提高诊断的准确率。例如通过结 关政策的制定提供证据。最终将实现从早期筛查
合Transformer 架构，可轻松实现癌症患者的动态风 到治疗全流程的cfDNA检测，以全面提高HNSCC患
险预测 ［57］ 。而通过检测流程的高标准化、真实数据 者的诊疗水平。

Genomics，transcriptomics，epigenomics
Feature selection/dimensionality reduction
Machine learning & deep learning
Model validation
Biological basis and detection
Early diagnosis Multi⁃omics feature
Prognosis assessment
Therapeutic testing integration

cfDNA multi⁃omics modeling
&
HNSCCs
Reasoning and application Challenges and closed loop

Low cfDNA abundance（early cancer）
Non⁃invasive，high precision
Large sample size needed
Early detection of pathological signals
High cost
Minimal residual disease after treatment
Significant HNSCC heterogeneity
图1 核心概念框架
Figure 1 Core concept framework diagram
断瓶颈的一种极具前景的策略，其非侵入性，高灵
6 结 论
敏度和特异度等使其可以在一定程度上克服肿瘤
cfDNA 多组学整合技术是解决 HNSCC 早期诊 异质性的问题。cfDNA 可以反映患者全身的肿瘤