申宇光 王冬陽(yáng) 唐 堅(jiān) 王 爭(zhēng)

結(jié)直腸癌(colorectal cancer,CRC)是結(jié)腸癌和直腸癌的總稱,又稱大腸癌,其發(fā)病率和死亡率在全球分別高居惡性腫瘤的第3位和第2位[1],是世界范圍內(nèi)重要的公共衛(wèi)生問題,也是主要的疾病負(fù)擔(dān)之一。近10年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,以及國(guó)民飲食習(xí)慣的改變,CRC的新發(fā)病例數(shù)和死亡病例數(shù)分別占全球數(shù)量的24.3%和22.9%,居于全球首位[2]。值得注意的是,CRC發(fā)病率在中青年人群中增高更為明顯[3]。而在部分發(fā)達(dá)國(guó)家,CRC的發(fā)病率和死亡率呈穩(wěn)步下降趨勢(shì),這不僅與當(dāng)?shù)鼐用裆罘绞胶惋嬍沉?xí)慣改變有關(guān),也歸功于這些國(guó)家長(zhǎng)期重視并推動(dòng)CRC的早期篩查,以實(shí)現(xiàn)早發(fā)現(xiàn)、早治療,從而降低CRC的死亡率。目前普遍認(rèn)為,大多數(shù)CRC起源于癌前病變且進(jìn)展緩慢,時(shí)間跨度約為10～15年,緩慢的生長(zhǎng)過程使人們有足夠的時(shí)間窗去篩查癌前病變和早期癌癥。早期CRC的治療成功率很高,但CRC患者在早期很少會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)癥狀,易錯(cuò)過最佳的治療時(shí)機(jī)。因此,及時(shí)發(fā)現(xiàn)癌前病變和早期CRC是提高臨床醫(yī)療質(zhì)量,降低CRC發(fā)病率和死亡率的關(guān)鍵因素[4]。目前,CRC的早期篩查包括基于直接可視化的檢測(cè),如結(jié)腸鏡檢查、CT結(jié)腸造影和結(jié)腸膠囊內(nèi)鏡;基于血液的檢測(cè),如血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)和血清循環(huán)腫瘤DNA(circulating tumor DNA,ctDNA)檢測(cè);基于糞便的檢測(cè),如糞便隱血試驗(yàn)、糞便DNA檢測(cè)和腸道菌群檢測(cè)[5]。

1 基于直接可視化的檢測(cè)

1.1 結(jié)腸鏡檢查 結(jié)腸鏡檢查是公認(rèn)的CRC篩查和診斷的金標(biāo)準(zhǔn),可以提供整個(gè)結(jié)直腸圖像的可視化檢查,不僅對(duì)識(shí)別病變有著很高的靈敏度和特異度,還可在檢查的過程中對(duì)病灶進(jìn)行切除或活組織檢查(簡(jiǎn)稱活檢),是其他篩查的檢測(cè)結(jié)果呈陽(yáng)性時(shí)的“金標(biāo)準(zhǔn)”檢查。一項(xiàng)前瞻性研究[6]顯示,結(jié)腸鏡檢查可使CRC的總體死亡率降低68%。然而,篩查的有效性不僅與檢測(cè)方法的特性相關(guān),還與人群的依從性有關(guān),所以擴(kuò)大篩查人群的覆蓋范圍,鼓勵(lì)個(gè)人完善有效的檢查,對(duì)降低CRC的發(fā)病率和死亡率有著重要意義。結(jié)腸鏡檢查具有侵入性,需要較為繁瑣的腸道準(zhǔn)備,并且可能出現(xiàn)穿孔和出血等風(fēng)險(xiǎn),導(dǎo)致一般風(fēng)險(xiǎn)人群的檢查依從性不高;另外,結(jié)腸鏡檢查對(duì)于設(shè)備和相關(guān)技術(shù)有一定要求,而我國(guó)人口基數(shù)大,醫(yī)療資源相對(duì)匱乏,故其無(wú)法成為CRC篩查的主要手段。雖然,結(jié)腸鏡檢查的性能優(yōu)于大多數(shù)篩查方式,但其針對(duì)結(jié)直腸腺瘤的漏診率仍有26%[7]。推薦年齡≥50歲的CRC一般風(fēng)險(xiǎn)人群每5～10年進(jìn)行1次結(jié)腸鏡檢查。

1.2 CT結(jié)腸造影檢查 CT結(jié)腸造影技術(shù)又稱CT仿真結(jié)腸鏡,是一種非侵入性檢查手段,受檢者經(jīng)腸道準(zhǔn)備后,使用二氧化碳充盈結(jié)腸,然后進(jìn)行全結(jié)腸CT掃描并生成二維和三維圖像,可以觀察整個(gè)大腸及大腸外組織,進(jìn)而評(píng)估結(jié)直腸疾病。相較于結(jié)腸鏡檢查,CT結(jié)腸造影檢查具有受檢者依從性較高的優(yōu)勢(shì),可以同時(shí)檢查腸外病變,且對(duì)CRC的TNM分期診斷性能較強(qiáng),但其對(duì)腺瘤的總體篩查靈敏度和特異度相對(duì)較低[8]。CT結(jié)腸造影檢查的局限性在于需要受檢者進(jìn)行嚴(yán)格的腸道準(zhǔn)備,對(duì)設(shè)備和技術(shù)人員的要求高,且具有一定的放射線輻射風(fēng)險(xiǎn),主要適用于無(wú)法進(jìn)行結(jié)腸鏡檢查的受檢者,并不是篩查的首選方式。推薦年齡≥50歲的CRC一般風(fēng)險(xiǎn)人群每5年進(jìn)行1次CT結(jié)腸造影檢查。

1.3 結(jié)腸膠囊內(nèi)鏡 結(jié)腸膠囊內(nèi)鏡是一種可以減輕結(jié)腸鏡侵入性檢查不適感的新型檢查方法,借助胃腸道蠕動(dòng)使膠囊在消化道內(nèi)運(yùn)動(dòng)并拍攝圖像,可以觀察結(jié)腸鏡難以到達(dá)的部位,無(wú)需鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛即可完成檢查,具有較高的檢出率。研究[9]發(fā)現(xiàn),結(jié)腸膠囊內(nèi)鏡對(duì)息肉的總體檢出率為24%～74%,對(duì)于>6 mm息肉的靈敏度為0.79～0.96,特異度為0.66～0.97;對(duì)于≥10 mm息肉的靈敏度為0.84～0.97。但結(jié)腸膠囊內(nèi)鏡對(duì)于腸道準(zhǔn)備的要求較高,膠囊有滯留小腸的風(fēng)險(xiǎn),且技術(shù)尚未成熟、成本較高,因此目前國(guó)內(nèi)并不推薦其作為常規(guī)的CRC篩查方式。

2 基于血液的檢測(cè)

2.1 血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè) CA19-9、CA50、CA72-4、CA12-5、CEA等血清腫瘤標(biāo)志物在消化道腫瘤檢測(cè)中較為常用,通過對(duì)其的定量和定性檢測(cè),既有助于疾病的篩查,也可以輔助判斷預(yù)后并監(jiān)測(cè)腫瘤復(fù)發(fā)。血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)僅需采集受檢者的靜脈血液,無(wú)創(chuàng)且患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)較低,便于在臨床廣泛開展,但其對(duì)早期CRC和癌前病變的靈敏度較低[10],總體診斷性能較弱,因此目前尚不推薦單獨(dú)使用血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)作為CRC篩查的主要手段,往往采用其他篩查方式聯(lián)合血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè),從而獲得更高的臨床價(jià)值。

2.2 血清ctDNA檢測(cè) 隨著表觀遺傳學(xué)研究的深入,研究者們發(fā)現(xiàn)腫瘤的表觀遺傳相關(guān)分子可以作為有效的疾病生物標(biāo)志物,主要包括甲基化基因修飾位點(diǎn)和非編碼RNA等,其中ctDNA甲基化位點(diǎn)標(biāo)志物的研究最為廣泛。DNA甲基化水平異常是CRC發(fā)病的早期事件,從癌前病變到腫瘤發(fā)生和發(fā)展的整個(gè)過程中都有基因甲基化修飾的改變[11],并且可在人體外周血和糞便中進(jìn)行檢測(cè)、分析,從而達(dá)到疾病篩查和早期診斷的目的。因此,利用DNA甲基化位點(diǎn)生物標(biāo)志物來(lái)實(shí)現(xiàn)CRC的非侵入性早期篩查是近年研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。早在2008年就有關(guān)于甲基化SETP9基因用于CRC診斷的研究[12]報(bào)道,其可以由腫瘤細(xì)胞釋放進(jìn)入外周血液進(jìn)行循環(huán),可在血清中監(jiān)測(cè)其甲基化水平,在探討SETP9基因甲基化功能時(shí),研究者們發(fā)現(xiàn)其與細(xì)胞的周期調(diào)控和細(xì)胞分裂有關(guān),并且也與CRC的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。Epi proColon是美國(guó)FDA批準(zhǔn)的第1個(gè)基于血清SEPT9基因甲基化的檢測(cè)產(chǎn)品,一項(xiàng)前瞻性研究[13]發(fā)現(xiàn)其檢測(cè)CRC的靈敏度為0.682,檢測(cè)進(jìn)展期腺瘤的靈敏度為0.220,總體特異度為0.782。本團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)研究[14]分析了299例CRC患者術(shù)前和術(shù)后血清樣本中6種ctDNA的甲基化情況,發(fā)現(xiàn)評(píng)估ctDNA甲基化有助于早期發(fā)現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā),從而優(yōu)化CRC患者的風(fēng)險(xiǎn)分層和術(shù)后治療。這類檢測(cè)方式具有無(wú)創(chuàng)、采樣便捷和受檢者接受度高等優(yōu)點(diǎn),但是檢測(cè)技術(shù)相對(duì)復(fù)雜且成本較高,不同檢測(cè)方法的結(jié)果評(píng)定尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),并且對(duì)于癌前病變的診斷靈敏度和特異度欠佳,不是腫瘤篩查的首選推薦,可以作為個(gè)體化診斷的選擇和補(bǔ)充。CRC血液檢測(cè)方法還有循環(huán)腫瘤細(xì)胞檢測(cè)、ctRNA檢測(cè),以及腫瘤細(xì)胞釋放的外泌體檢測(cè),但目前還處于研究階段,需要提高技術(shù)的可靠性和穩(wěn)定性,尚無(wú)法在臨床腫瘤篩查中推廣。

3 基于糞便的檢測(cè)

3.1 糞便隱血試驗(yàn) 糞便隱血試驗(yàn)具有成本較低、檢測(cè)簡(jiǎn)單便捷的特點(diǎn),因此是應(yīng)用最為廣泛的篩查方法之一。傳統(tǒng)的愈創(chuàng)木脂糞便隱血試驗(yàn)(gFOBT)是首個(gè)被納入CRC篩查的糞便檢測(cè),當(dāng)血紅素與試劑中的過氧化氫混合,愈創(chuàng)木脂將變?yōu)樗{(lán)色,即糞隱血試驗(yàn)陽(yáng)性,但其檢測(cè)結(jié)果易受藥物和飲食等因素的影響,如服用維生素C等抗氧化劑會(huì)導(dǎo)致假陰性結(jié)果,如飲食中含有過氧化物酶特性的蔬菜或含有肌紅蛋白的紅肉會(huì)導(dǎo)致假陽(yáng)性結(jié)果[15],故其特異度較低,且識(shí)別早期病變的靈敏度欠佳[16],已逐步被免疫化學(xué)法糞便隱血試驗(yàn)(FIT)取代。FIT可以直接檢測(cè)糞便中的血紅蛋白,利用抗人血紅蛋白抗體與血紅蛋白抗原結(jié)合而產(chǎn)生抗原抗體反應(yīng),因此不受飲食影響,并且對(duì)于預(yù)測(cè)下消化道出血的特異度較高,已證實(shí)該檢測(cè)方法顯著降低了CRC的死亡率[17],但其對(duì)進(jìn)展期腺瘤和早期CRC仍有1/2左右的漏診風(fēng)險(xiǎn)[18]。如果臨床中FIT檢測(cè)結(jié)果呈陽(yáng)性,還需進(jìn)一步進(jìn)行結(jié)腸鏡檢查,推薦每年進(jìn)行1次FIT檢查。

3.2 糞便DNA檢測(cè) 糞便腫瘤細(xì)胞脫落DNA中基因突變程度和異常甲基化水平檢測(cè)是CRC篩查和診斷的新興手段?；蚣谆且环N表觀遺傳現(xiàn)象,可以通過改變基因的表達(dá)水平從而影響腫瘤的發(fā)生和發(fā)展,而CRC細(xì)胞具有很多異常甲基化位點(diǎn)[11],并且在腫瘤發(fā)展的早期階段即出現(xiàn)腫瘤相關(guān)的異常基因甲基化。這些特點(diǎn)使得基因甲基化位點(diǎn)檢測(cè)成為一類很有發(fā)展前景的無(wú)創(chuàng)性腫瘤篩查方式。以糞便為基礎(chǔ)的DNA甲基化位點(diǎn)檢測(cè)相較外周血具有一定優(yōu)勢(shì),從癌前病變到整個(gè)癌癥發(fā)展過程均發(fā)生在腸腔內(nèi)部,病灶可以直接與糞便接觸,脫落的腫瘤細(xì)胞DNA片段也與糞便直接混合,因此糞便樣本中所收集的腫瘤DNA含量更多,組織特異性更強(qiáng),使得檢測(cè)的靈敏度和特異度更高,同時(shí)糞便樣本的采集和保存也更加便捷,不受時(shí)間限制。2014年美國(guó)FDA批準(zhǔn)的多靶點(diǎn)糞便DNA檢測(cè)試劑盒Cologuard,是用于糞便樣本KRAS突變、NDRG4和BMP3甲基化、β-肌動(dòng)蛋白,以及血紅蛋白免疫分析的多靶點(diǎn)檢測(cè)產(chǎn)品,其對(duì)CRC的靈敏度為0.923,對(duì)進(jìn)展期腺瘤的靈敏度為0.424,總體特異度為0.867[19],對(duì)早期腫瘤的識(shí)別能力較強(qiáng),已于2018年被納入美國(guó)國(guó)家癌癥協(xié)會(huì)更新的CRC篩查指南中,但其檢測(cè)程序繁瑣且價(jià)格昂貴,目前并不適合在我國(guó)推廣。與國(guó)外相比,我國(guó)在該技術(shù)領(lǐng)域起步較晚,但通過不斷探索已取得一定研究成果。2018年中國(guó)國(guó)家藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)了一種CRC糞便DNA甲基化檢測(cè)方法,主要是通過聚合酶鏈反應(yīng)(polymerase chain reaction,PCR)檢測(cè)SDC2基因甲基化水平,研究[20]顯示其識(shí)別CRC的靈敏度為0.811,識(shí)別進(jìn)展期腺瘤的靈敏度為0.582,總體特異度為0.933。這種檢測(cè)方法無(wú)需特殊儀器設(shè)備,完全無(wú)創(chuàng)且受檢者無(wú)需控制飲食,同時(shí)檢測(cè)成本相對(duì)較低,有望廣泛應(yīng)用于人群篩查,目前推薦每3年進(jìn)行1次多靶點(diǎn)糞便DNA檢測(cè)。

3.3 腸道菌群檢測(cè) 腸道菌群在CRC中的作用研究屬于一個(gè)新興領(lǐng)域,并且已取得了一定研究成果。雖然不同菌屬之間有所差異,但是通過近年來(lái)研究[21]可以發(fā)現(xiàn)一些菌屬在CRC患者中均有所富集,例如梭桿菌、單胞菌和卟啉單胞菌等,基于菌群富集差異可以構(gòu)建CRC相關(guān)微生物模型。有研究[22]評(píng)估了定量糞便具核桿菌聯(lián)合糞便FIT檢測(cè)在CRC篩查中的效果,對(duì)進(jìn)展期腺瘤識(shí)別的靈敏度為0.386,特異度為0.890,對(duì)CRC的靈敏度為0.923,特異度為0.930,提高了糞便FIT檢測(cè)對(duì)CRC的篩查能力。另一項(xiàng)納入1 012例受試者的研究[23]結(jié)果表明,具核梭形桿菌對(duì)結(jié)直腸腺瘤的診斷靈敏度為0.359,特異度為0.835,對(duì)CRC的診斷靈敏度為0.592,特異度為0.835。除微生物組學(xué)研究外,微生物代謝產(chǎn)物如短鏈脂肪酸、梭桿菌黏附素A和次級(jí)膽汁酸等在CRC患者糞便中的含量與健康人群存在差異,也可以作為預(yù)測(cè)CRC的潛在標(biāo)志物[24]。目前,腸道菌群檢測(cè)在CRC篩查中的研究仍有限,有待進(jìn)一步探索來(lái)評(píng)估其作為生物標(biāo)志物的預(yù)測(cè)能力,為CRC篩查提供具有潛力的新型檢測(cè)方式。

4 總 結(jié)

近年來(lái),隨著飲食和生活習(xí)慣的改變,我國(guó)CRC的發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì),并且有年輕化的趨勢(shì),但由于其發(fā)病具有較長(zhǎng)的窗口期,使得CRC成為最容易預(yù)防的癌癥之一,高風(fēng)險(xiǎn)人群有必要進(jìn)行有效的CRC篩查。而最重要的是在癌前病變階段及時(shí)進(jìn)行早期篩查,發(fā)現(xiàn)并有效控制腸道病變,阻止癌癥的發(fā)生?，F(xiàn)階段CRC早期篩查的方法多種多樣,不同類型的檢測(cè)方法都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn),盡管目前有些新興的CRC非侵入性早篩手段表現(xiàn)出較好的結(jié)果,但對(duì)于早期病變的總體識(shí)別能力不強(qiáng),應(yīng)用于臨床的價(jià)值有限,所以提高篩查人群的依從性,探索準(zhǔn)確的結(jié)直腸腫瘤生物標(biāo)志物和安全、穩(wěn)定的非侵入性檢測(cè)方法成為這一領(lǐng)域的迫切需要,具有重要的臨床意義。