研究背景膀胱癌是全球第九大常见癌症,且在近年来发病率呈现升高趋势,即使是非浸润型的膀胱癌其复发率仍可高达30%,并且随着病程的进展,五年生存率甚至不足50%。恶性肿瘤细胞通常存在基因组不稳定性,并表现为整个染色体或片段的拷贝数扩增或缺失,并可能因此改变正常体细胞,增加其增值、侵袭、转移的能力,向恶性肿瘤细胞转化。这样的染色体非整倍性改变的现象被称为拷贝数变异（CNA,copy number aberrations）。膀胱癌的基因组表现出强烈的基因组不稳定性特征,存在极强的突变负荷和影响多种染色体的广泛的拷贝数变异,这使其成为了探索诊断新方法的明显目标。研究目的探索构建一种利用二代测序技术,进行低覆盖全基因组测序,检测膀胱癌尿液沉淀中DNA拷贝数变异的方法。探讨其在膀胱癌术前进行无创诊断和术后肿瘤进展监控中的意义。研究方法利用0.1～0.3×低覆盖度二代测序技术对样本提取DNA进行测序,检测膀胱癌尿液和血液样本DNA的染色体拷贝数变异情况,并结合临床信息进行分析。本研究研究主要分为三部分:收集54例膀胱癌,11例膀胱良性肿瘤,以及43例正常人的中段晨尿沉淀样本,利用低覆盖全基因组测序并分析三组样本尿沉淀DNA拷贝数变异检出情况,探讨该测序和分析方法的可行性;对比了 12例膀胱癌患者尿沉淀DNA与血浆cfDNA的拷贝数变异情况,探讨该方法用于两种不同体液检测材料时的差异;对比了治疗前和治疗后随访中膀胱癌患者尿沉淀DNA拷贝数变异的变化,探讨该方法是否可用于检测膀胱癌的进展情况。研究结果通过低覆盖度的全基因组测序法,对膀胱癌、膀胱良性肿瘤、正常对照三组的尿液沉淀DNA进行测序,发现膀胱癌组检出CNA的样本数比例明显高于另外两组（P<0.005）。而在膀胱癌组中,高级别组比低级别、良性组肿瘤检测到更高比例数的CNA（P<0.005）。该测序方法敏感性高,可检测到最小0.15Mb的微重复微缺失改变。膀胱癌尿沉淀DNA拷贝数变异,重复区域主要在1q、5p、6p、7p、8q、13q号染色体臂;缺失区域主要在2q、8p、9q、9p,以及11p号染色体臂的部分区域。分析发现高频率出现拷贝重复区域涉及,如STK3、COX6C、SPAG1、CDKAL1等;以及高频率缺失区域内涉及C9orf53、CDKN2A、CDKN2B、MIR31、IFNA1等膀胱癌肿瘤基因相关通路的基因。通过对比膀胱癌尿沉淀DNA与血浆cfDNA的结果,以及膀胱癌在治疗前后尿液沉淀中的DNA拷贝数改变结果,推测利用低覆盖测序技术检测膀胱癌尿液沉淀除或可用于诊断和监控膀胱癌的病情进展。结论利用低覆盖全基因组测序可以用于检测尿沉淀DNA拷贝数变异情况,此方法为以后用于膀胱癌术前无创诊断的研发提供了新的思路,后续将进一步在大样本量中进行进一步验证和方法的改进。