尿路上皮癌是发生于泌尿系统尿路上皮的常见恶性肿瘤。一直以来，尿路上皮癌存在发病率高、早期诊断困难、术后复发率高等特点。目前临床常规尿路上皮癌检测手段包括膀胱镜、尿细胞学、FISH检测等，但这些均存在有创、早期或者原位癌检测敏感性较低等不足。近年来，液体活检方法的研究进展为尿路上皮癌的无创精准诊断提供了新的选择。基于尿液的液体活检方法可以高效检测肿瘤并提供预后风险信息，从而提高患者的护理标准。

Convergent Genomics的液体活检方法UroAmp目前可通过其CLIA认证实验室进行，旨在通过分析尿路上皮癌相关基因突变，以支持尿路上皮癌初步诊断、复发监测、风险分层和治疗选择。Convergent Genomics创始人兼首席执行官Trevor Levin博士表示：“到目前为止，人们还没有确定随着年龄的增长，我们的基因组发生了哪些突变。我们一直在定义相关图谱，即一个健康年轻人如何变成一个癌症患者。UroAmp检测利用了公开可用的数据，包括癌症基因组图谱的数据，同时我们也希望帮助定义和扩展可用的数据。”

Trevor Levin博士

据悉，UroAmp检测分析60个尿路上皮癌相关基因，包括单核苷酸变异（SNV）、小片段插入/缺失（INDEL）、杂合性缺失和拷贝数变异（CNV）。Convergent Genomics团队利用由德黑兰医科大学、美国国家癌症研究所和国际癌症研究机构领导的5万名患者Golestan队列研究的尿液样本，进行全基因组测序分析。所有进入研究的患者都是健康的，随访时间长达10年，Convergent分析了部分膀胱癌患者和对照组，以在癌症临床诊断前10多年确定这些基因组突变区域。

UroAmp检测试剂盒，来源：Convergent Genomics官网

Convergent Genomics在近期的美国泌尿协会年会上展示了相关数据（摘要：MP22-19:Urinary comprehensive genomic profiling predicts urothelial cancer up to 12 years ahead of clinical diagnosis. An expanded analysis of the Golestan Cohort Study）。根据摘要显示，一个由140名对照和96个肿瘤患者组成的训练队列被用于开发临床前尿路上皮癌的筛查模型。训练的筛选模型灵敏度为88%，特异性为94%。

该模型在两项独立的研究中进行了验证：第一项验证试验中，研究团队对来自多个机构的96名对照者和70名尿路上皮癌患者的尿液样本进行了对照分析（其中22名为新患者，48名为监测患者），显示UroAmp在预测新的肿瘤中具有86%的灵敏度，总灵敏度（新的和复发的）为71%，特异性为94%。

第二项验证研究中，研究团队在前瞻性的Golestan队列中使用了嵌套病例对照设计，包含了来自5万多名患者的尿液样本，采集时间长达12年。研究人员分析了29名膀胱癌患者的尿液，并将其与98名从未患过这种疾病的对照组进行了比较。UroAmp以66%（19/29）的灵敏度预测了未来癌症的发生，特异性为94%。当限于最初尿液收集后五年内确诊的患者时，灵敏度上升到90%。尿Amp敏感性跃升至90%。

UroAmp的检测性能，来源：Convergent Genomics官网

Convergent Genomics是俄勒冈健康科学大学的实验室分拆公司，于2015年成立，随后进入了Illumina孵化器项目，耗时六个月的时间完善其早期检测流程。Levin指出，该公司花了多年时间开发最佳的尿液样本保存缓冲液，以在环境温度下保持DNA和RNA稳定长达两周，并且开发了定制的专有流程来提取核酸。“与基于血液的检测相比，尿液活检缺乏的部分原因是没有经过良好验证的强大的样本收集保存解决方案，也没有非常强大的自动化、友好的大体量尿液提取系统。”

据悉，Convergent Genomics的检测使用Illumina测序仪，并开发了定制的机器学习算法来识别突变，并将疾病和风险分为肿瘤阳性、肿瘤阴性、高复发风险或低复发风险等类别。如果患者是高风险或肿瘤阳性，第三层算法会检索与预后相关的分子风险因素，例如病理阶段和癌症等级。目前，该公司在其CLIA实验室运行UroAmp检测，并处理了4000多份临床样本，包括诊断和研究样本，可在几天内反馈结果。此外，Convergent Genomics正在与医疗保险和医疗补助服务中心合作，以获得保险覆盖，并预计该检测将在2023年第四季度得到更广泛的应用。Levin表示：“Convergent Genomics最终将开发试剂盒，并支持技术转让，允许其他实验室进行检测。”

为此，Convergent Genomics正在建立数据，以支持提交给FDA进行基因组分析、监测和最小残留病检测。2022年，公司团队与俄勒冈健康科学大学团队合作在《临床医学杂志》发表研究成果“Urinary Comprehensive Genomic Profiling Correlates Urothelial Carcinoma Mutations with Clinical Risk and Efficacy of Intervention”。研究团队利用423份尿样验证了UroAmp检测，并用91份肿瘤和尿样验证了体细胞突变的定量。研究发现，在1%的等位基因频率下，UroAmp能够以97%的灵敏度和80%的阳性预测值检测突变，并且在尿液样本中发现肿瘤SNV，中间一致性约92%。

Convergent Genomics团队还对2000名患者进行前瞻性研究，这些患者在最初被诊断为膀胱癌时提供了尿液样本，并在大约三年的时间里提供了额外的样本和临床数据，该公司正在根据患者的基因组图谱对其进行风险分层。目前，UroAmp检测也已经在疑似尿路上皮癌的血尿患者的风险分层中得到验证。

文章作者、德克萨斯大学西南医学中心Yair Lotan博士表示：“这是第一个研究表明体细胞突变的全面基因组分析可以比自然诊断提前十多年检测临床前尿路上皮癌。随着进一步研究，这一发现可以改善我们如何识别、风险分层和监测尿路上皮癌风险增加的患者。”

Convergent Genomics已经开发了一个平台，能够对尿液DNA进行收集、室温储存、DNA提取和全面的基因组分析，用于尿路上皮癌的无创检测。Levin指出，近期发布的数据展示了UroAmp作为预测工具的未来潜力，但预测不是当前的焦点。要达到可以提前几年预测癌症的程度，将需要大量的额外工作。“这些令人兴奋的发现将继续为尿路上皮癌诊断的全新分子范式奠定基础。通过利用最新的机器学习和NGS技术，我们可以非侵入性地检测个体一生中膀胱细胞获得的突变。如果癌症基因风险最高的人群在癌症临床表现前10年就被识别出来，那么生活质量和医疗保健系统将会得到多大的潜在好处。这一发现可能为高度针对性的筛查、治疗和癌症预防打开最终的机会之窗。”