結(jié)直腸癌篩查方法的研究進(jìn)展*

陳 湘 趙士宇 吳相柏

三峽大學(xué)第二人民醫(yī)院結(jié)直腸肛門外科(湖北省老年胃腸癌精準(zhǔn)防治臨床醫(yī)學(xué)研究中心)，湖北省宜昌市 443000

據(jù)估計(jì)，2020年全球惡性腫瘤新發(fā)病例1 930萬人，死亡病例990萬人， 結(jié)直腸癌發(fā)病率(10.0%)、病死率(9.4%)，分別居惡性腫瘤發(fā)病率第三位，死亡率第二位[1]。2016年我國結(jié)直腸癌發(fā)病人數(shù)40.8萬人，總死亡人數(shù)為19.6萬人,分別居惡性腫瘤發(fā)病率的第二位、死亡率的第四位，且2000—2016年以來，結(jié)直腸癌的發(fā)病率和死亡率呈逐年上升趨勢[2]。正常腸黏膜增生形成腺瘤性息肉，其逐漸增大并惡性變，最終導(dǎo)致結(jié)直腸癌浸潤和轉(zhuǎn)移需花費(fèi)數(shù)十年時間[3]。結(jié)直腸癌進(jìn)展的時間窗為結(jié)直腸癌篩查，為實(shí)現(xiàn)早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、早期治療提供了可能，能有效降低其發(fā)病率及死亡率。無數(shù)醫(yī)療工作者致力于探尋高效的結(jié)直腸癌篩查方法而造福于癌防事業(yè)，成果層出不窮。

1 問卷評分

結(jié)直腸癌的發(fā)病有其特定的高危因素如結(jié)直腸癌家族史、腸道息肉史、生活習(xí)慣等，現(xiàn)有的依據(jù)結(jié)直腸癌高危因素制定的、臨床工作中運(yùn)用較多的有高危因素問卷(HRFQ)調(diào)查及亞太結(jié)直腸腫瘤篩查評分系統(tǒng)(APCS)，通過回答問卷可以發(fā)現(xiàn)高風(fēng)險人群，有利于提高人群的疾病防控意識，早期干預(yù)腸癌進(jìn)程。

2 糞便潛血實(shí)驗(yàn)

糞便潛血實(shí)驗(yàn)是結(jié)直腸癌篩查運(yùn)用最廣泛的初篩方法之一，通過檢測糞便中攜帶的微量血紅蛋白，得以區(qū)分健康人和存在腸道出血患者，再針對性地對這部分腸道出血患者進(jìn)行相關(guān)診療活動，確定患者是否存在腸道癌前病變或已然癌變。其包括化學(xué)法(FOBT)、免疫法(FIT)兩類。FOBT現(xiàn)在正被FIT所取代，其敏感性更高。Niedermaier等[4]研究了定量FIT在不同階段檢測CRC的敏感性，F(xiàn)IT檢測T1～4期CRC的敏感性分別為52%、79%、93%、84%，表明FIT檢測中晚期CRC的敏感性較高,但檢測早期CRC敏感性偏低。在最近的一項(xiàng)關(guān)于FIT綜述中，Gies等[5]討論了大量不同規(guī)模的研究，當(dāng)分析的CRC病例和對照組數(shù)量超過50例時，報告的敏感性在66%～74%之間，特異性水平在84%～95%之間。有一種觀點(diǎn)認(rèn)為[6]每一年重復(fù)進(jìn)行FIT測試可以彌補(bǔ)敏感性的缺乏。

3 腫瘤相關(guān)標(biāo)志物檢測

3.1 血液標(biāo)志物 在腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中，腫瘤組織會釋放腫瘤相關(guān)生物分子入血液，臨床研究發(fā)現(xiàn)眾多血液腫瘤標(biāo)志物可用于腫瘤的檢測。目前結(jié)直腸癌的血液標(biāo)志物主要包括四類：核酸(RNA/DNA/信使RNA/mircoRNA)、細(xì)胞因子、抗體、蛋白質(zhì)。血液標(biāo)志物在結(jié)直腸癌篩查與防治中具有不可替代的價值。因其快捷、小風(fēng)險性，在癌癥篩查中可獲得較高的人群篩查率和依從性。在核酸中最有希望的血液標(biāo)志物是NEAT-v2非編碼RNA、SDC2甲基化和Septin9甲基化。Wu等[7]發(fā)現(xiàn)富含lncRNA轉(zhuǎn)錄變體2(NEAT-v2)在診斷結(jié)直腸癌中敏感性70%，特異性可達(dá)96%。由于其在結(jié)直腸癌早期和晚期表達(dá)中沒有顯著的差異性，就結(jié)直腸癌篩查上價值不高。黏結(jié)蛋白聚糖2(syndecan-2，SDC2)是重要的膜蛋白，相關(guān)前瞻性研究發(fā)現(xiàn)SDC2甲基化診斷早期結(jié)直腸癌靈敏度可達(dá)92%[7]。Septin9甲基化近年來頗受關(guān)注，多項(xiàng)研究表明其存在于結(jié)直腸癌患者的外周血中，對結(jié)直腸癌的診斷敏感性可達(dá)47.1%～95.6%，特異性可達(dá)81%～96.7%[8]。也是于2016年成為美國食品藥品監(jiān)督管理局首個批準(zhǔn)運(yùn)用于結(jié)直腸癌篩查的試劑盒。譚琪等[9]通過回顧性分析發(fā)現(xiàn)結(jié)腸癌患者不同性別、年齡和癌變部位與Septin9、SDC2、BCAT1基因甲基化聯(lián)合檢測陽性率差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)，聯(lián)合檢測外周血血漿游離Septin9、SDC2、BCAT1基因啟動子甲基化有助于結(jié)直腸癌早期診斷, 對結(jié)直腸癌Ⅰ～Ⅲ期陽性率高于CEA, 3個基因聯(lián)合檢測提高了診斷效能。由于其操作的復(fù)雜性及成本昂貴限制了其在臨床工作中的廣泛使用。許多研究小組在血液中檢測結(jié)直腸癌相關(guān)蛋白，但多數(shù)標(biāo)志物價值并不突出。在血清中檢測到的較有前途的有CA11-19標(biāo)記蛋白，敏感性達(dá)98%，特異性達(dá)84%[10]；CCN家族富含半胱氨酸的61蛋白(Cyr61)，敏感性達(dá)83%，特異性達(dá)97%[11]；b6-整合素，敏感性達(dá)69.80%，特異性達(dá)100%[12]；三葉因子3(TFF3)，敏感性達(dá)74.20%，特異性達(dá)94.80%[10]。雖然血液采集很簡單，但是血液標(biāo)志物的檢測需排除身體其他部位的腫瘤，且糞便或結(jié)直腸黏液中存在的結(jié)直腸癌生物標(biāo)志物目前在診斷上比血液中檢測到的生物標(biāo)志物更可靠。

3.2 糞便標(biāo)志物 目前結(jié)直腸癌的糞便標(biāo)志物主要包括四類：核酸(DNA/mircoRNA)、蛋白質(zhì)、揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)、微生物組標(biāo)志物。腸道病變過程中脫落的帶有生物學(xué)信息的DNA等遺傳物質(zhì)，可以通過測定特定的遺傳學(xué)或表觀遺傳學(xué)分子標(biāo)志物來區(qū)別腫瘤病變與非腫瘤病變[12]。(1)在DNA中最有價值的糞便標(biāo)志物：SDC2甲基化，敏感性達(dá)81.10%，特異性達(dá)93.30%[13]；NDRG4甲基化，敏感性達(dá)53.0%～92.0%，特異性達(dá)89.1%～100.0%[14]；SPG20甲基化，敏感性達(dá)80.2%～89.0%，特異性達(dá)99.0%～100.0%[14]；SFRP2甲基化，敏感性達(dá)32.1%～94.2% ，特異性54.0%～100.0%[14]。2018年國家食品藥品監(jiān)督管理總局醫(yī)療器械技術(shù)評審中心批準(zhǔn)SDC2甲基化試劑盒用于結(jié)直腸癌檢測。值得一提的是多種標(biāo)志物聯(lián)合可以提升結(jié)直腸癌的診斷敏感性及特異性，像BMP3和NDRG4聯(lián)合，敏感性達(dá)98%，特異性達(dá)90%[14]；波形蛋白(VIM)聯(lián)合SFRP2，敏感性達(dá)92.50%，特異性達(dá)91.20%[15]；由K-ras突變，BMP3和NDRG4啟動子甲基化，通過β-肌動蛋白和血紅蛋白(FIT)檢測組合而成的多靶點(diǎn)糞便DNA檢測(Cologuard)，敏感性92.3%，特異性86.60%[15]，是第一個被美國食品藥品管理局批準(zhǔn)并在全國推廣的結(jié)直腸癌篩查實(shí)驗(yàn)。(2)mircoRNA是基因表達(dá)的重要調(diào)控因子，眾多mircoRNA分子被證實(shí)在結(jié)直腸癌患者糞便中有差異性表達(dá)，其中價值突出的有miR-223，敏感性達(dá)77%，特異性達(dá)96%；miR-451，敏感性達(dá)88%，特異性達(dá)100%[16]。(3)在蛋白質(zhì)中最有價值的糞便標(biāo)志物有：血紅蛋白、腫瘤型M2丙酮酸激酶(M2-PK)等。Uppara等[17]得出M2-PK診斷結(jié)直腸癌的敏感性達(dá)68%～93%，特異性達(dá)70%～97.5%。(4)VOCs作為一種氣態(tài)的碳基化合物，存在于人的糞便、尿液、呼氣中，已有研究[18]證實(shí)其與人體健康狀況有一定的相關(guān)性。值得注意的是，Sonoda等[19]利用狗嗅覺對糞便和呼出呼吸樣本進(jìn)行氣味區(qū)分CRC患者和對照組時，獲得了非常令人印象深刻的結(jié)果(CRC檢測靈敏度達(dá)到97%，特異性達(dá)到99%)。研究表明特定的癌癥氣味確實(shí)存在，不幸的是，期望這種自然現(xiàn)象可以構(gòu)成一種可靠的診斷工具是不現(xiàn)實(shí)的。因此，先進(jìn)的電子鼻技術(shù)、氣相色譜(GC)和質(zhì)譜(MS)正在開發(fā)和測試用于CRC檢測。(5)Zhang等[20]通過對CRC患者病例對照研究結(jié)直腸腫瘤發(fā)生良性息肉至晚期腺瘤的不同階段糞便菌群和血液炎癥因子特征，鑒定出24種CRC相關(guān)細(xì)菌，發(fā)現(xiàn)菌群在逐漸惡性轉(zhuǎn)化過程中促進(jìn)CRC微環(huán)境的形成。其中具核梭桿菌(Fusobacterium nucleatum,Fn)、大腸埃希菌(Escherichia coli)、脆弱擬桿菌(Bacteroides fragilis)和空腸彎曲桿菌(Campylobacter jejuni)的一些特定菌株在結(jié)直腸黏膜癌變中扮演重要的角色[21]，具核梭桿菌診斷結(jié)直腸癌的敏感性可達(dá)54.0%～92.8%，特異性可達(dá)79.8%～91.0%[22],啟示微生物群的變化可作為CRC早期檢測的生物標(biāo)志物。另一方面,腸道菌群可能是未來防治CRC的有力武器[23]。

4 CT結(jié)腸成像

CT結(jié)腸成像(CT Colonography)或虛擬結(jié)腸鏡檢查(VC)是一種非侵入性檢查，其利用薄層CT數(shù)據(jù)和專用軟件產(chǎn)生結(jié)腸的二維和三維圖像，以供評估大腸疾病。之所以用虛擬結(jié)腸鏡檢查這一術(shù)語來描述此程序，是因?yàn)镃T結(jié)腸成像檢查類似于用光學(xué)內(nèi)窺鏡，相較于結(jié)腸鏡，CTC 呈現(xiàn)的是影像學(xué)表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)結(jié)直腸癌的靈敏度略低或相近[24]，在臨床使用中，由于CTC檢查的非侵入性，低并發(fā)癥發(fā)生率，且可以一并檢測腸外病變的特性，因此人群接受度較結(jié)腸鏡檢高。美國預(yù)防服務(wù)工作隊(duì)更新指導(dǎo)意見,建議將CT結(jié)腸成像作為篩查策略之一進(jìn)行結(jié)直腸癌篩查，以降低美國CRC發(fā)病率和死亡率[25]。但考慮 CTC檢查操作復(fù)雜、價格昂貴、存在射線危害，我國目前并未將其作為結(jié)直腸癌篩查的I級推薦,對于結(jié)腸鏡檢查存在禁忌的個體，可采用CT結(jié)腸成像檢查[26]。

5 電子結(jié)腸鏡檢測

結(jié)腸鏡檢查+鏡下活檢目前已成為CRC篩查、診斷和隨訪的金標(biāo)準(zhǔn)，有研究表明[27]結(jié)腸鏡檢查及病變切除可使CRC的發(fā)病率降低76%～90%，死亡率降低53%。腸鏡進(jìn)入腸腔后，能清晰地觀察整個腸道內(nèi)壁，及時發(fā)現(xiàn)息肉、腺瘤等腸道病變，并能即時行鏡下治療及送病理檢查。結(jié)合腸癌息肉—腺瘤—癌的十余年疾病發(fā)展時間窗，在此階段行腸鏡檢查可有效干預(yù)腸癌的發(fā)展進(jìn)程。設(shè)想一下，若是能全國范圍內(nèi)對適齡人群行結(jié)腸鏡普查，必定能有效降低國家的腸癌發(fā)病率及死亡率?，F(xiàn)實(shí)問題在于：一方面對適齡人群直接采用結(jié)腸鏡檢查進(jìn)行CRC篩查的策略，對結(jié)腸鏡及內(nèi)鏡醫(yī)師資源的配置要求較高。有研究顯示，將美國現(xiàn)有的腸鏡資源全部用來完成其當(dāng)年所有適齡人群的CRC篩查需要花費(fèi)2年的時間[28]。就我國人口基數(shù)大、貧富發(fā)展不均的國情來看，結(jié)腸鏡資源匱乏且分布不均，對適齡人群直接采用結(jié)腸鏡檢查的篩查策略在我國實(shí)施尚需時日，目前亦僅少數(shù)國家對無癥狀適齡人群直接推薦結(jié)腸鏡檢查。另一方面，結(jié)腸鏡檢查具有侵入性，操作前需行腸道準(zhǔn)備，相對其他檢查煩瑣，患者體驗(yàn)感較差，對低?；颊叨?，篩查的必要性尚不明確。因此我國采用分層篩查策略，利用高危問卷評估、糞便潛血實(shí)驗(yàn)等前期工作可將結(jié)腸鏡資源傾斜于高危人群，避免腸鏡資源的浪費(fèi)。我國于2012年開始城市癌癥早診早治項(xiàng)目，到2021年已涉及29個省份75個城市。項(xiàng)目高危問卷調(diào)查+FIT行初篩，確定CRC高危人群，再動員這部分高危人群行結(jié)腸鏡檢查及后續(xù)診療、隨訪工作。結(jié)腸鏡檢查是篩查結(jié)直腸癌和腺瘤的有效方法,腺瘤檢出率是結(jié)腸鏡檢查最可靠的質(zhì)量指標(biāo)，但腺瘤檢出率取決于腸道準(zhǔn)備質(zhì)量。國外一項(xiàng)前瞻性觀察研究[29]發(fā)現(xiàn)：結(jié)腸鏡檢查前行走步數(shù)是影響腸道準(zhǔn)備質(zhì)量的獨(dú)立因素，結(jié)腸鏡檢查前步行步數(shù)最少需5 270步,保證高質(zhì)量的腸道準(zhǔn)備，在臨床工作中可鼓勵患者結(jié)腸鏡檢查前主動增加步數(shù)。Fendrick等[30]在45～75歲的平均風(fēng)險個體的模擬人群中，使用CRC-aim估計(jì)了篩查和隨訪結(jié)腸鏡檢查與未篩查的CRC結(jié)果。發(fā)現(xiàn)每1 000人的LYG/結(jié)腸鏡檢查結(jié)果為0.09，隨訪結(jié)腸鏡檢查結(jié)果為0.29。每次篩查和隨訪結(jié)腸鏡檢查分別避免了0.01和0.04例CRC病例和0.01和0.02例CRC死亡。由此可見提高篩查人群覆蓋面，鼓勵個人完成推薦的篩選及隨訪過程在癌防事業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益層面及降低人群患病率、死亡率方面意義重大。

6 現(xiàn)狀及展望

2022年，國家就癌防工作有了新部署。為擴(kuò)大篩查與早診早治覆蓋面，提出機(jī)會性篩查與組織性篩查并舉新路徑。將紙質(zhì)高危評估問卷改為了線上自助風(fēng)險評估App，居民評估后高風(fēng)險人群能就近預(yù)約進(jìn)一步檢查，App上亦有健康專欄知識宣教；并將人群篩查年齡改為≥18歲的居民，形成癌癥四級預(yù)防聯(lián)動新模式(通過政府干預(yù)行0級預(yù)防削弱危險因素；通過健康宣教等行一級預(yù)防降低發(fā)病率；通過篩查、早診早治行二級預(yù)防降低死亡率；通過規(guī)范化診療行三級預(yù)防提高患者生存質(zhì)量)。就我國現(xiàn)階段的國情來看，雖然篩查方法較多，其中不乏敏感性及特異性喜人的檢查方法，如多靶點(diǎn)糞便DNA檢測、聯(lián)合外周血多種標(biāo)志物檢測、虛擬結(jié)腸鏡檢查等。但是由于其操作復(fù)雜性、價格受眾較少不符合國家擴(kuò)大篩查與早診早治覆蓋面的現(xiàn)實(shí)訴求。我國腸癌篩查仍是通過高危因素問卷+FIT作為初篩確定高危人群，以電子結(jié)腸鏡行更深一步的鏡下治療及行病理檢查的方式。篩查參與率與人群的社會經(jīng)濟(jì)地位、受教育程度、家族史、篩查策略、篩查意識以及個人心理因素等有相關(guān)性。為能有效提高篩查率、早診率等，應(yīng)該加大宣傳力度，讓大眾知道腸癌的發(fā)病高風(fēng)險因素，知道能通過腸鏡篩查有效干預(yù)腸癌進(jìn)程；了解高危人群行腸鏡篩查的必要性；了解腸鏡操作流程以降低人群的畏懼心理等。我們一方面期待新的高效、低廉的腸癌篩查新方法；另一方面也相信新的篩查方案能取得癌防事業(yè)新收獲。