劉偉,付波,張安琪,劉義華,盧燕,張姍,唐文強,潘麗
(聊城市人民醫(yī)院,山東聊城252000)
血漿循環(huán)腫瘤DNA SEPT9基因甲基化與血清CEA及CA19-9在結直腸癌輔助診斷中的價值
劉偉,付波,張安琪,劉義華,盧燕,張姍,唐文強,潘麗
(聊城市人民醫(yī)院,山東聊城252000)
目的比較SEPT9基因甲基化(mSEPT9)與癌胚抗原(CEA)及糖類抗原19-9(CA19-9)在結直腸癌(CRC)輔助診斷中的價值。方法收集CRC 35例(CRC組)、結腸直腸腺瘤65例(腺瘤組)和健康對照人群104例(對照組)的外周血樣本,通過Real-time PCR法檢測血漿mSEPT9狀態(tài),通過化學發(fā)光法檢測血清CEA和CA19-9。結果CRC組、腺瘤組、對照組血漿mSEPT9陽性率分別為74.29%(26/35)、12.31%(8/65)、1.92%(2/104),組間比較差異有統(tǒng)計學意義(P均lt;0.001)。CRC組、腺瘤組、對照組血清CEA陽性率分別為34.29%(12/35)、3.18%(2/63)、1.92%(2/104),組間比較差異有統(tǒng)計學意義(P均lt;0.001)。CRC組、腺瘤組、對照組血清CA19-9陽性率分別為17.14%(6/35)、0(0/62)、0.96%(1/104),組間比較差異有統(tǒng)計學意義(P均lt;0.001)。在不同TNM分期的CRC患者中mSEPT9陽性率:Ⅰ期60.0%(3/5),Ⅱ期62.5%(5/8),Ⅲ期77.78%(7/9),Ⅳ期84.62%(11/13);CEA陽性率:Ⅰ期0(0/5),Ⅱ期25%(2/8),Ⅲ期22.2%(2/9),Ⅳ期61.54%(8/13);CA19-9陽性率:Ⅰ期0(0/5),Ⅱ期12.5%(1/8),Ⅲ期11.1%(1/9),Ⅳ期30.77%(4/13)。CRC中mSEPT9的靈敏度和特異度分別為74.29%和94.08%,高于CEA及CA19-9單獨檢測(分別為34.29%和17.14%)或二者聯(lián)合檢測(37.14%)的靈敏度,差異有統(tǒng)計學意義(P均lt;0.01)。mSEPT9在早期(Ⅰ~Ⅱ期)CRC中的陽性率達61.54%,高于CEA及CA19-9的陽性率(分別為15.38%和7.69%),差異有統(tǒng)計學意義(Plt;0.05)。在CRC中mSEPT9與CEA聯(lián)合的靈敏度為80%,與CA19-9聯(lián)合的靈敏度為77.14%,三者聯(lián)合的靈敏度為80%,與mSEPT9單獨應用相比均不能顯著提高CRC輔助診斷的靈敏度(P均gt;0.05)。結論mSEPT9與CEA和CA19-9相比,在CRC輔助診斷中具有更高的靈敏度,可作為獨立的分子標志物,且可用于CRC早期診斷。
結直腸癌;SEPT9基因甲基化;癌胚抗原;糖類抗原19-9
結直腸癌(CRC)是最常見的胃腸道惡性腫瘤之一,其發(fā)病率和病死率居惡性腫瘤的第3~4位[1,2],近年發(fā)病率呈上升且年輕化趨勢。目前國內CRC篩查診斷主要有兩種方法:糞便隱血檢測(FOBT)和結腸鏡檢查。FOBT具有簡便、無創(chuàng)、經(jīng)濟、耐受性好等優(yōu)勢,但假陽性率較高[3]。全結腸鏡檢查或乙狀結腸鏡檢查是CRC診斷的金標準,靈敏度及特異度高,但患者依從性差,存在腸道出血及感染風險,左右半腸結果差異明顯[4]。腫瘤細胞生物化學的改變可反映其與正常細胞生長、增殖、代謝功能的差異,對腫瘤的診斷、鑒別診斷和預后判斷有重要意義。癌胚抗原(CEA)、糖類抗原19-9(CA19-9)等血清學標志物在CRC輔助診斷及預后評估中有重要價值[5]。新近研究發(fā)現(xiàn)在CRC發(fā)生發(fā)展過程中SEPT9基因5′端CpG島常發(fā)生甲基化,導致相應SEPT9基因表達降低,Septin蛋白復合物結構失去穩(wěn)定,從而擾亂細胞分裂過程,導致細胞朝癌變方向發(fā)展[6]。血漿游離DNA中SEPT9基因甲基化(mSEPT9)可作為CRC敏感特異的分子標志物[7]。但mSEPT9與CEA、CA19-9在CRC輔助診斷中的價值比較鮮見報道。2016年8月,我們比較了血漿mSEPT9單獨及與血清CEA及CA19-9聯(lián)合在CRC輔助診斷中的價值?,F(xiàn)將結果報告如下。
1.1 臨床資料 聊城市人民醫(yī)院2015年8月~2016年7月經(jīng)組織病理確診的CRC患者35例(CRC組),男20例、女15例,年齡(64.9±8.83)歲。腫瘤部位:結腸11例,直腸24例。CRC分期:Ⅰ期5例,Ⅱ期8例,Ⅲ期9例,Ⅳ期13例。CRC組織分化程度:低分化腺癌14例,中分化腺癌17例,高分化腺癌4例。結直腸腺瘤65例(腺瘤組),男42例、女23例,年齡(63.7±11.28)歲。腫瘤部位:結腸52例,直腸13例。均為低危腺瘤。健康對照人群104例(對照組),男57例、女47例,年齡(62.4±7.39)歲。排除標準包括既往惡性腫瘤史;既往腹部手術史;接受放療或化療患者;妊娠期婦女。三組年齡、性別無統(tǒng)計學差異(P均gt; 0.05)。本研究通過聊城市人民醫(yī)院倫理委員會批準。
1.2 血漿mSEPT9及血清CEA、CA19-9檢測方法 血漿mSEPT9檢測:利用Epi proColon 2.0 CE試劑盒,采用磁珠法提取血漿游離DNA(cfDNA),通過Real-time PCR法檢測mSEPT9。主要實驗步驟:采集10 mL靜脈血,(1 350±150)rcf離心12 min。再次離心后轉移3.5 mL的血漿至一新的離心管中。加入100 μL磁珠,室溫中速旋轉混勻45 min。棄上清,轉移磁珠至2 mL Eppendorf管。磁珠吸附后,吸棄上清,洗脫DNA。加入150 μL亞硫酸鹽溶液80 ℃恒溫孵育45 min轉化DNA。加入磁珠結合后,洗滌磁珠,干燥后洗脫DNA。PCR反應體系:15 μL PCR預反應液加入15 μL經(jīng)亞硫酸鹽轉化的DNA樣本,進行三重平行PCR測試。PCR擴增條件:94 ℃預變性20 min;93 ℃變性30 s,62 ℃退火5 s,55.5 ℃延伸35 s,45個循環(huán)。PCR結果判讀:三個平行測試中,兩個及以上mSEPT9 Ct值lt;45結果判定為陽性,反之陰性。血清CEA、CA19-9濃度檢測:利用Beckman DXI800全自動化學發(fā)光儀測定血清樣本中CEA和CA19-9濃度。CEA的截斷值為5 mg/L,CA19-9截斷值為39 kU/L。
1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS19.0統(tǒng)計軟件。定量資料比較采用t檢驗或單因素方差分析,率的比較采用χ2檢驗或Fisher精確檢驗,基于確切的二項分布計算靈敏度、特異度、陽性預測值和陰性預測值的95%可信區(qū)間(95%CI)。Plt;0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 三組血漿mSEPT9及血清CEA、CA19-9陽性率比較 CRC組、腺瘤組、對照組血漿mSEPT9陽性率分別為74.29%(26/35)、12.31%(8/65)、1.92%(2/104),組間比較差異有統(tǒng)計學意義(χ2=96.23,P均lt;0.001)。CRC組、腺瘤組、對照組血清CEA水平分別為(56.540±204.723)、(2.209±3.150)、(1.945±1.248)mg/L,組間比較差異有統(tǒng)計學意義(F=5.997,P=0.003)。按照CEA截斷值5 mg/L標準,CRC組、腺瘤組、對照組血清CEA陽性率分別為34.29%(12/35)、3.18%(2/63)、1.92%(2/104),組間比較差異有統(tǒng)計學意義(P均lt;0.001)。CRC組、腺瘤組、對照組血清CA19-9水平分別為(128.926±457.903)、(9.094±6.651)、(10.565±7.211)kU/L,組間比較差異有統(tǒng)計學意義(F=5.671,P=0.004)。按照CA19-9截斷值39 kU/L標準,CRC組、腺瘤組、對照組血清CA19-9陽性率分別為17.14%(6/35)、0(0/62)、0.96%(1/104),組間比較差異有統(tǒng)計學意義(P均lt;0.001)。在不同分期的CRC患者中mSEPT9陽性率:Ⅰ期60.0%(3/5),Ⅱ期62.5%(5/8),Ⅲ期77.78%(7/9),Ⅳ期84.62%(11/13);CEA陽性率:Ⅰ期0(0/5),Ⅱ期25%(2/8),Ⅲ期22.2%(2/9),Ⅳ期61.54%(8/13);CA19-9陽性率:Ⅰ期0(0/5),Ⅱ期12.5%(1/8),Ⅲ期11.1%(1/9),Ⅳ期30.77%(4/13)。
2.2 血漿mSEPT9、血清CEA和CA19-9單獨及聯(lián)合在CRC輔助診斷中的靈敏度、特異度、陽性預測值和陰性預測值比較 CEA在CRC診斷中的靈敏度低于mSEPT9,差異有統(tǒng)計學意義(χ2=11.283,P=0.002)。CA19-9在CRC診斷中的靈敏度低于mSEPT9,差異有統(tǒng)計學意義(χ2=23.03,Plt;0.001)。在早期(Ⅰ~Ⅱ期)CRC中mSEPT9的靈敏度為61.54%(95%CI:35.52%~82.29%),CEA的靈敏度為15.38%(95%CI:4.33%~42.24%),CA19-9的靈敏度為7.69%(95%CI:1.37%~33.31%),差異有統(tǒng)計學意義(P=0.011)。在晚期(Ⅲ~Ⅳ期)CRC中mSEPT9的靈敏度為81.81%(95%CI:61.48%~92.69%),CEA的靈敏度為45.45%(95%CI:26.92%~65.34%),CA19-9的靈敏度為22.73%(95%CI:10.12%~43.44%),差異有統(tǒng)計學意義(χ2=15.636,Plt;0.001)。CEA和CA19-9聯(lián)合檢測在CRC診斷中的靈敏度為37.14%(95%CI:23.17%~53.66%),低于mSEPT9單獨檢測的靈敏度,差異有統(tǒng)計學意義(χ2=9.785,P=0.002)。CEA和mSEPT9聯(lián)合檢測在CRC中的靈敏度為80%(95%CI:64.11%~89.96%),與單獨mSEPT9檢測相比差異無統(tǒng)計學意義(χ2=0.324,P=0.777)。CA19-9和mSEPT9聯(lián)合檢測在CRC中的靈敏度為77.14%(95%CI:60.98%~87.93%),與單獨mSEPT9檢測差異無統(tǒng)計學意義(χ2=0.078,P=1)。CEA、CA19-9和mSEPT9聯(lián)合檢測在CRC中的靈敏度為80%(95%CI:64.11%~89.96%),與單獨mSEPT9檢測差異無統(tǒng)計學意義(χ2=0.324,P=0.777)。見表1。
CRC早期癥狀不典型,早期診斷率僅為5%,60%~70%的CRC患者確診時已進展為中晚期[8],病死率高,預后差,因此有效的早期篩查、診斷及干預治療是CRC防治的關鍵。
表1 血漿mSEPT9、血清CEA和CA19-9單獨及聯(lián)合檢測在CRC輔助診斷中的靈敏度、特異度、陽性預測值和陰性預測值比較(%)
現(xiàn)有研究報道證實,血漿mSEPT9在CRC輔助診斷中具有良好的靈敏度(56.1%~79.3%)和特異度(89.6%~99.1%)[7,9,10]。本研究中血漿mSEPT9用于CRC診斷靈敏度和特異度分別為74.29%和94.08%,與文獻報道一致。胃腸道血清學腫瘤標志物如CEA、CA19-9等已用于CRC的篩查、輔助診斷、腫瘤分級等,但這些指標在CRC診斷中敏感性較低[11]。CEA在CRC診斷中的靈敏度為40.9%~51.8%,特異度為85.2%~95%[12,13]。CA19-9在CRC輔助診斷中的靈敏度較CEA低[11]。CA19-9作為CEA的補充,約7.3%患者CA19-9升高而CEA水平不升高[14]。本研究中CEA和CA19-9在CRC中的靈敏度分別為34.29%和17.14%,均顯著低于mSEPT9。在61.53%CRC患者中mSEPT9檢測陽性而CEA不升高,在80.77%的患者中mSEPT9檢測陽性而CA19-9不升高。以上結果說明mSEPT9與CEA及CA19-9血清學腫瘤標志物相比在CRC輔助診斷中具有更高的靈敏度。本研究結果顯示,mSEPT9在CRC中的靈敏度為74.29%,顯著高于CEA(34.29%)、CA19-9(17.14%)單獨或聯(lián)合檢測(37.14%)。在早期(Ⅰ~Ⅱ期)CRC中mSEPT9的靈敏度61.54%,高于CEA(15.38%)及CA19-9(7.69%),差異有統(tǒng)計學意義,說明mSEPT9用于早期CRC的輔助診斷優(yōu)于CEA和CA19-9,具有更高的敏感性,有望成為CRC早期輔助診斷的指標。
mSEPT9與CEA和(或)CA19-9聯(lián)合應用均不能提高CRC輔助診斷的靈敏度,差異無統(tǒng)計學意義,說明mSEPT9可以獨立作為CRC輔助診斷的分子標記物。但本研究CRC患者樣本較少,需要繼續(xù)擴大樣本量進行更大規(guī)模的研究來進一步驗證mSEPT9與CEA、CA19-9聯(lián)合檢測的價值。
綜上所述,mSEPT9與CEA、CA19-9相比在CRC輔助診斷中具有更高的靈敏度,可作為獨立的分子標記物用于CRC早期診斷。
[1] 趙慧霞,李秋文,董偉偉,等.糞便SEPT9基因甲基化檢測在結直腸癌早期診斷中的應用研究[J].中華臨床醫(yī)師雜志(電子版),2012,6(10):42-45.
[2] 吳東,楊紅,李玥,等.外周血甲基化Septin9基因聯(lián)合糞便免疫化學試驗對??崎T診患者結直腸癌和腺瘤的篩查[J].中華消化雜志,2016,36(2):107-112.
[3] 鄧尚新,蔡全才,李兆申.大腸癌篩查方法的研究進展[J].胃腸病學和肝病學雜志,2010,19(2):99-102.
[4] 趙曉敏,李云濤,季國忠.結直腸癌篩查現(xiàn)狀與進展[J].中國臨床研究,2016,29(6):838-841.
[5] Duffy MJ, Lamerz R, Haglund C, et al. Tumor markers in colorectal cancer, gastric cancer and gastrointestinal stromal cancers: European group on tumor markers 2014 guidelines update[J]. Int J Cancer, 2014,134(11):2513-2522.
[6] 賀娜,吳開春.血漿甲基化septin9基因與結直腸癌相關性的研究進展[J].中華消化雜志,2015,35(5):358-360.
[7] Warren JD, Xiong W, Bunker AM, et al. Septin 9 methylated DNA is a sensitive and specific blood test for colorectal cancer[J]. BMC Med, 2011,9(1):133.
[8] 褚文慧,吳開春.外周血SEPT9 DNA甲基化檢測在結直腸癌篩查中的應用[J].胃腸病學,2015,20(10):622-624.
[9] Song L, Li Y. SEPT9: A Specific Circulating Biomarker for Colorectal Cancer[J]. Adv Clin Chem, 2015,72(1):171-204.
[10] Payne SR. From discovery to the clinic: the novel DNA methylation biomarker (m)SEPT9 for the detection of colorectal cancer in blood[J]. Epigenomics, 2010,2(4):575-585.
[11] Zhang SY, Lin M, Zhang HB. Diagnostic value of carcinoembryonic antigen and carcinoma antigen 19-9 for colorectal carcinoma[J]. Int J Clin Exp Pathol, 2015,8(8):9404-9409.
[12] Toth K, Sipos F, Kalmar A, et al. Detection of methylated SEPT9 in plasma is a reliable screening method for both left- and right-sided colon cancers[J]. PLoS One, 2012,7(9):e46000.
[13] Wild N, Andres H, Rollinger W, et al. A combination of serum markers for the early detection of colorectal cancer[J]. Clin Cancer Res, 2010,16(24):6111-6121.
[14] Stiksma J, Grootendorst DC, van der Linden PW. CA 19-9 as a marker in addition to CEA to monitor colorectal cancer[J]. Clin Colorectal Cancer, 2014,13(4):239-244.
10.3969/j.issn.1002-266X.2017.41.023
R735.3
B
1002-266X(2017)41-0068-03
付波(E-mail:fubo.22@163.com)
2017-06-02)