结直肠癌（CRC）是我国发病率第二、死亡率第四的恶性肿瘤，2022年中国CRC新发病例51.7万，死亡病例24.0万（Cancer incidence and mortality in China, 2022）。近年来，随着生活水平的提升和社会人口结构的改变，CRC的发病率和死亡率持续上升，临床数据显示其疗效与确诊阶段密切相关，是最适合通过早筛实现 “预防和早期治愈” 的癌症之一：如果能在早期发现癌变，CRC患者的 5 年生存率可从 15% 大幅提高到 91%，及早发现癌前病变与早癌可显著降低CRC晚期病例比例，对提升我国居民健康水平意义重大。

当前的CRC筛查方案以高危因素问卷联合粪便隐血检测为初筛，初筛阳性再接受结直肠镜检查。然而，该筛查方案存在假阳性率高、漏检率高以及肠镜依从性低等问题，亟需发展一种基层可及的高敏感度、高特异性的结直肠癌早筛/早诊新方法以及筛查新策略。

上海交通大学生物医学工程学院古宏晨/徐宏教授团队首创无需重亚硫酸转化的端点特异性PCR扩增技术（STEM-PCR），并在此技术上建立了基层可及的结直肠癌甲基化创新检测方法结合居家自检蛋白检测模式的多组学结直肠癌筛查方案，推动形成以“人人可及、应筛尽筛” 为目标的肿瘤早筛新方案。

本项目基于团队开发成熟的STEM-PCR甲基化检测方法，采用机器学习筛选并经过回顾性队列验证了中国人群结直肠癌最相关的甲基化位点，研发了基于粪便甲基化检测的结直肠癌诊断试剂盒。同时针对粪便血红蛋白容易降解导致筛查漏检的问题，采用居家自检粪便血红蛋白/转铁蛋白新模式，与创新的甲基化检测技术（多组学）联合应用于结直肠癌筛查。核心创新点如下：

1. 原创的无需重亚硫酸盐转化、达到单个甲基化位点精度的高灵敏、便捷甲基化检测方法，可以实现特定甲基化位点的精准测定，特别适用于基层医疗机构，有利于将该技术推广至基层医疗单位和偏远地区。居家自检粪便血红蛋白/转铁蛋白新模式，可以解决粪便血红蛋白容易降解导致筛查漏检的问题。联合基层可及的甲基化创新检测方法和居家自检的蛋白检测模式的多组学结直肠癌筛查方案，有利于提高筛查覆盖率和筛查效果。

2. 基于机器学习大数据挖掘与回顾性临床队列研究验证，建立适用于中国人群、基于粪便样本DNA甲基化的结直肠癌诊断模型。

3. 大规模真实世界社区和体检人群的结直肠癌筛查队列研究，验证多组学结直肠癌筛查方法的可行性和效果，为适宜于适龄全人群的结直肠早筛新模式提供数据支撑。

古宏晨/徐宏教授团队在提出基于基层可及的结直肠癌多组学筛查技术的同时，进一步探究卫生经济学最优的结直肠癌筛查策略，通过开展大规模真实世界社区和体检适龄全人群的结直肠癌筛查队列研究，为制定可基层推广应用的结直肠癌早筛新模式提供依据。当前，项目已启动构建10万名适龄社区和体检居民的结直肠筛查队列，且在上海市、合肥市、新乡市等多地社区适龄居民筛查中发现近百例结直肠癌和千余例癌前病变患者，为及时干预和治疗提供了宝贵的时间窗口。

甲基化检测核心技术已在上海慧众同康生物科技有限公司进行转化，团队将持续开展真实世界社区和体检适龄人群的结直肠癌筛查队列研究，推动建立首个真实世界肿瘤早筛示范中心，构建适用于基层地区的结直肠癌筛查模型，形成以“人人可及、应筛尽筛”为目标的肿瘤早筛新方案。

一、代表性论文：1. L. Zhen, X. Tang, Z. Xu, Y. Huang, X. Qian, H. Lin, C. Li, R. Cui, H. Fang, H. Yang, J. Qiu, Z. Fang, X. Peng, Y. Jin, J. Nie, S. Guo, Y. Wang, M. Zhong, H. Gu, H. Xu, Early Diagnosis of Colorectal Cancer Based on Bisulfite-free Site-specific Methylation Identification PCR Strategy: High-Sensitivity, Accuracy, and Primary Medical Accessibility. Adv. Sci. 2024, 11, 2401137.

2. Xinlu Tang#, Rui Guo#, Zhanfeng Mo#, Wenli Fu, Xiaohua Qian*. Causality-driven candidate identification for reliable DNA methylation biomarker discovery. Nature Communications, 2025, 16: 680.

3. Gaolian Xu#, Hao Yang#, Jiani Qiu#, Julien Reboud, Linqing Zhen, Wei Ren, Hong Xu*, Jonathan M. Cooper*, Hongchen Gu*. Sequence terminus dependent PCR for site-specific mutation and modification detection. Nature Communications, 2023, 14: 1169.

二、代表性专利：1.一种SDC2甲基化检测试剂盒及其应用 202110152615.6

2. SFRP2基因单一特定位点甲基化检测的应用、肿瘤诊断试剂及系统  202310032293.0

3. 多甲基化位点联合在制备检测、预测或监测肿瘤发展产品中的应用 202310032436.8

4. SDC2基因单一特定位点甲基化检测的应用、肠癌诊断试剂及系统 202310032420.7