Detection of early-stage urothelial cancers using methylation patterns in urine cell-free DNA.
Notice bibliographique
Résumé
687 Background: Urine cell-free DNA (ucfDNA) has the potential to improve detection and monitoring of early-stage urothelial carcinoma (UC). We previously demonstrated the utility of ucfDNA methylation patterns to detect non-muscle invasive bladder cancer (NMIBC) in patients with suspicious bladder lesions (by cystoscopy or imaging). Based on those results, we trained a biopsy-free urine classifier for cancer detection. Here, we evaluate the performance of the urine classifier in an independent test set of patients with early-stage NMIBC or upper tract UC (UTUC). Methods: The urine classifier was trained using GRAIL’s biobank of plasma and cancer tissue, as well as prospectively collected urine from cancer and non-cancer participants (urine samples, n = 468). The locked classifier was evaluated at 95% and 98% target specificities on an independent test set of biobanked urine from patients with a new diagnosis of NMIBC (n = 49, 24 low grade and 25 high grade) and UTUC (n = 19, 9 low grade and 10 high grade), as well as age- and gender-matched non-cancer controls (n = 66). Results: The observed specificities in the test set at target specificities of 95% and 98% were 93.9% (62/66, 95% CI 85.2-98.3%) and 97.0% (64/66, 95% CI 89.5-99.6%), respectively. Observed sensitivity was the same at both target specificities. Of the 68 patients with a new diagnosis of either NMIBC or UTUC, 57 were classified as cancer, while 11 were classified as non-cancer. The urine classifier had a sensitivity of 100% for high grade NMIBC (25/25; 95% CI 86.3-100%) and 58.3% for low grade NMIBC (14/24; 95% CI 36.6-77.9%). For patients with UTUC, the urine classifier had a sensitivity of 100% for high grade UTUC (10/10; 95% CI 69.2-100%) and 88.9% for low grade UTUC (8/9; 95% CI 51.8-99.7%). Conclusions: A biopsy-free urine classifier based on ucfDNA methylation patterns is able to identify early-stage NMIBC and UTUC with high sensitivity at high specificity, particularly for patients with high grade disease. The classifier performance was validated in urine with an independent test set and did not require matched blood or tissue, highlighting the potential for a non-invasive and cost-effective method for UC screening. Current efforts are focused on evaluating urine classifier performance in prospective cohorts of UC patients undergoing both screening and recurrence monitoring.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».