DNA甲基化分類器重要更新！中樞神經系統腫瘤分類擴展至184個亞類，準確率高達95%

近日，海德堡大學團隊在《Cancer Cell》上公布了其最新研究成果：發布Heidelberg CNS腫瘤甲基化分類器最新v12.8版本。這一分類器將中樞神經系統腫瘤分類數量從上一個版本v11的91個類別擴展至184個亞類，準確率高達95%。

該分類器基于7，495個甲基化譜進行訓練，其大規模參考集整合了來自全球160，000多個樣本的數據。研究表明，甲基化分類與2021年WHO中樞神經系統腫瘤分類系統高度一致，并進一步擴展了其分類框架。

圖形摘要

技術突破點：從91到184個腫瘤亞類的飛躍

平臺概覽及其使用情況

DNA甲基化分析已成為現代神經腫瘤學的支柱技術。第五版《WHO中樞神經系統腫瘤分類》已將DNA甲基化分析列為多種腫瘤類型的重要診斷方法。

傳統的腫瘤分類主要依賴組織學分析，但這種方法存在觀察者間差異和假設驅動檢測的局限性。而DNA甲基化分析能夠一次性提供甲基化分類、拷貝數變異數據和MGMT啟動子甲基化狀態等多種信息。

海德堡大學團隊通過非線性降維分析方法，發現了許多先前無法在v11框架下分類的新興腫瘤簇。這些新發現的腫瘤實體中，部分已被WHO分類所認可，如具有少突膠質細胞瘤樣特征和核簇的彌漫性膠質神經元腫瘤。

四層分級系統：精準導航腫瘤生物學關系

v12.8 訓練數據集

v12.8分類器引入了創新的四層分級結構，包括亞類、類、家族和超家族級別，旨在反映腫瘤實體間復雜的生物學關系。

在這一結構中，具有堅實臨床、組織學和分子證據的成熟診斷類別通常位于“家族”或“類”級別；而新識別的實體多位于“亞類”級別。

研究團隊還為每個實體標注了證據等級，從“與WHO 2021完全相同”到“僅基于t-SNE或UMAP中的聚類信號”分為四個等級。這些標注為臨床醫生提供了關于各類別可靠性的指導。

比較 mnp_v11b6 與 mnp_v12.8 分類性能的UMAP投影

性能卓越：交叉驗證準確性達到95%

v12.8 分類器的5折嵌套交叉驗證性能

v12.8分類器基于隨機森林算法構建，在5倍嵌套交叉驗證中表現出色。所有184個亞類的平衡準確性均超過0.75，其中175個亞類超過0.9。

該分類器為每個預測提供概率置信度評分。這些評分通過匯總相互排斥亞類的概率來計算父類別概率，從而在層級結構的更高層級提供更穩健的診斷指導。

總體而言，分類器在亞類級別達到了95%的準確率，Brier評分為0.028，表明概率估計校準良好，優于原始v11分類器。

v12.8 分類器在Cox比例風險模型中相對于其他解釋變量的預后性能

臨床價值：顯著改善患者預后預測

在前瞻性、基于人群的MNP 2.0研究中，甲基化分類顯示了重要的臨床價值。對80例室管膜瘤病例和171例髓母細胞瘤病例進行的分析顯示，每個甲基化亞類都有獨特的生存曲線。

特別值得注意的是，傳統組織病理學診斷為高級別膠質瘤的腫瘤中，有22%被v12.8分類器歸類為低級別腫瘤。這些患者在2.5年的中位隨訪期間表現出更好的預后，表明甲基化分類可以指導強度較低的治療方案。

在另一項針對腦膜瘤的大型研究中，DNA甲基化家族分配與WHO組織學分級和染色體CNV數據相結合，開發出的集成分子形態學評分風險分層模型，顯著超越了僅使用WHO分級的性能。

隨著更多醫療機構的采用，這種分類方法有望成為神經腫瘤診斷的新標準。

https://www.cell.com/cancer-cell/fulltext/S1535-6108(25)00495-7

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