李創(chuàng)坤,黃穎烽,鄒瞭南,李筱穎,羅 杰,牛 鳳,趙日升,王懷明,王 輝,黃榕康 .中山大學(xué)附屬第六醫(yī)院結(jié)直腸外科,廣東廣州 0;.廣州市第十二人民醫(yī)院普外科,廣東廣州 00;.廣東省中醫(yī)院珠海醫(yī)院肛腸外科,廣東珠海 90;.江門市五邑中醫(yī)院脾胃病科,廣東江門 9000;.上海國際醫(yī)學(xué)中心內(nèi)科,上海 000;.中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院胃腸外科,廣東廣州 0080
結(jié)直腸癌是最常見的惡性腫瘤之一,其發(fā)病率和死亡率逐年遞增[1-3]。早期篩查、早期診斷并進(jìn)行適當(dāng)干預(yù)能提高患者存活率致75%~90%[4],如發(fā)生轉(zhuǎn)移則5年生存率不到10%。結(jié)腸鏡活組織病理檢查是目前結(jié)腸癌早期診斷的常用措施,具有很高的診斷價(jià)值,但仍有一定漏診率,且是侵入性檢查故有合并穿孔、出血、感染等并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)。其他如糞便潛血檢查(fecal occult blood test,F(xiàn)OBT)、血清癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)、CT 仿真鏡等,均存在特異度不高等缺點(diǎn)[5]。因此,尋找靈敏度高、特異性好且易被患者接受的檢測方法十分重要。
DNA 甲基化是最早發(fā)現(xiàn)的修飾途徑之一。大量研究表明,DNA 甲基化能引起染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、DNA構(gòu)象、DNA穩(wěn)定性及DNA與蛋白質(zhì)相互作用方式的改變,從而控制基因表達(dá);并廣泛存在于多種腫瘤[6]。有研究表明糞便DNA 甲基化水平改變與結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切,且異常甲基化常發(fā)生在結(jié)直腸腫瘤早期,對近遠(yuǎn)端結(jié)直腸癌(colorectal cancer,CRC)及大腺瘤(直徑≥1 cm)檢測具有較高準(zhǔn)確率[7]。本文通過檢測糞便SDC2甲基化水平和血清CEA 在結(jié)直腸癌及癌前病變中的靈敏度和特異度,探討我們開展的一項(xiàng)大腸癌無創(chuàng)檢測新技術(shù)——糞便SDC2基因甲基化檢測在結(jié)直腸腫瘤早期檢測中的臨床價(jià)值。
納入條件為:(1)年齡30~90 歲;(2)除腸癌外無其他腫瘤證據(jù);(3)男女人數(shù)大致相同;(4)所有腫瘤患者未接受放化療。收集2018年1月—2018年12月作者所在醫(yī)院收治的134例入組人群的臨床資料。其中,男76例,女61例,年齡為30~90歲,中位年齡63 歲;結(jié)直腸癌26例,結(jié)直腸腺瘤22例,正常人86例,均經(jīng)腸鏡及病理證實(shí),見表1。所有入組人群均知情同意并簽署知情同意書。
收集134例入組人群正常飲食情況下的治療前的糞便標(biāo)本,每人4.5 g,放入長安心糞便采集裝置(廣州市康立明生物科技有限責(zé)任公司)的糞便保護(hù)液中,然后送至康立明生物公司進(jìn)行基因檢測。血清CEA檢測則在指定醫(yī)院進(jìn)行。
糞便SDC2基因甲基化檢測陽性表示SDC2高度甲基化,陰性為低度甲基化。血清CEA>5 mg/mL為陽性,CEA≤5 mg/mL為陰性。
采用IBM SPSS 25.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。數(shù)據(jù)采用陽性率和構(gòu)成比表示,率比較應(yīng)用χ2檢驗(yàn),采用一致性檢驗(yàn)(Kappa 值)統(tǒng)計(jì)分析SDC2基因甲基化檢測結(jié)果和血清CEA 檢測結(jié)果與腸鏡檢測結(jié)果的一致性,當(dāng)Kappa 值>0.4,說明兩者一致性好,Kappa 值<0.4,則兩者一致性較差,P<0.05 為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
結(jié)直腸癌患者糞便SDC2甲基化檢測陽性檢出率明顯高于血清CEA 檢測(88.46%vs. 26.92%,P<0.001);腺瘤患者糞便SDC2基因甲基化檢測陽性檢出率高于血清CEA 檢測(31.82%vs. 4.55%,P=0.042),但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;而正常人血清CEA和糞便SDC2甲基化陽性檢出率無差異(其中腫瘤病人組SDC2甲基化檢測有3例因取樣失敗而剔除),見表2。
表1 137例入組人群一般臨床資料Tab.1 General clinical data of 137 enrolled patients
表2 糞便SDC2基因甲基化與血清CEA檢測[n(%)]Tab.2 Levels of fecal SDC2 gene methylation and serum CEA[n(%)]
采用一致性檢驗(yàn)(Kappa 值)統(tǒng)計(jì)分析SDC2基因甲基化檢測結(jié)果與腸鏡檢測結(jié)果的一致性;結(jié)直腸癌患者糞便SDC2甲基化檢測結(jié)靈敏度88.46%(23/26),與腸鏡結(jié)果一致性好(Kappa=0.667,P<0.001)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;血清CEA 檢測結(jié)果與腸鏡結(jié)果一致性差(Kappa=0.227,P=0.05)。長安心檢測靈敏度明顯高于血清CEA 檢測(約登指數(shù)0.76vs. 0.19,),表明長安心檢測效果好于血清CEA 檢測,與腸鏡和病理檢查結(jié)果一致,但血清CEA 檢測特異性(91.67%)高于長安心檢測(87.96%),見表3。
表3 糞便SDC2基因甲基化檢測與血清CEA檢測診斷價(jià)值[n(%)]Tab.3 Diagnostic value of fecal SDC2 gene methylation test and serum CEA test[n(%)]
腸鏡聯(lián)合組織學(xué)病理檢查是目前診斷結(jié)直腸腫瘤的金標(biāo)準(zhǔn),但由于侵入性導(dǎo)致患者依從率較低,且時(shí)有報(bào)道發(fā)生近段結(jié)腸腫瘤漏檢[11]。糞便潛血試驗(yàn)是臨床推薦的結(jié)直腸腫瘤早期篩查非侵入手段,但靈敏度、特異度較低,特別是對于直徑≥1 cm的腺瘤[12]。血清CEA 檢測在其他胃腸腫瘤也表達(dá),特異度不高[13]。因此,基于血液、糞便等生物樣本的精準(zhǔn)無創(chuàng)檢測便成為診斷結(jié)直腸腫瘤的新選擇[14-15]。研究表明,結(jié)直腸腫瘤細(xì)胞比正常上皮細(xì)胞更易脫落至腸腔并隨糞便排出,在堿性環(huán)境降解速度緩慢,因此糞便檢測結(jié)直腸腫瘤基因改變切實(shí)可行[8]。近年,表觀遺傳學(xué)在腫瘤早期診斷中的作用受到重視,如DNA 甲基化[9]。研究表明,DNA 甲基化改變與結(jié)直腸腫瘤發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切,尤其是基因區(qū)域性高甲基化在結(jié)直腸腫瘤中頻繁出現(xiàn)[10],這為探索新的結(jié)直腸腫瘤檢測方法提供了思路。
Chen等[16]報(bào)道,糞便NDRG4、SDC2在結(jié)直腸腫瘤中甲基化頻率和水平高于正?;蚍悄[瘤鄰近組織。Ahlquist 等[7]的研究顯示,糞便NDRG4、BMP3、TFPI2 甲基化水平檢測結(jié)直腸癌和癌前病變的靈敏度分別為85%、54%。許多研究證實(shí)了糞便基因檢測在結(jié)直腸腫瘤早期發(fā)現(xiàn)中的價(jià)值[18-19]。本研究結(jié)果,結(jié)直腸腫瘤SDC2基因甲基化檢測糞便樣本陽性達(dá)88.46%,高于Ahlquist等[17]的報(bào)道,尤其在結(jié)直腸癌及癌前病變早期檢測中也有較高的陽性率,但血清CEA 檢測靈敏度不高,存在一定程度漏診。與直腸癌血液CEA 檢測特異度和靈敏度均低于糞便基因甲基化檢測的報(bào)道不一致[21],這可能與入組人群結(jié)直腸癌患者數(shù)量低有關(guān)。但是,本研究結(jié)果顯示雖然糞便SDC2甲基化水平在腫瘤病人的陽性率高于正常人群,但在正常人群中假陽性率達(dá)17.44%,而血清CEA的假陽性率為9.30%。這可能跟各個(gè)醫(yī)院留置糞便標(biāo)本的時(shí)間不同和單一基因檢測有關(guān)。因?yàn)榧S便放置太久容易破壞DNA,并且檢測環(huán)節(jié)復(fù)雜,因此提高DNA 的檢出率及其重要。基因聯(lián)合檢測較單基因檢測可明顯提高敏感性以及特異性,從而降低假陽性率。
可見,糞便SDC2DNA 甲基化檢測在結(jié)直腸腫瘤診斷中具有靈敏度高、取樣方便且無創(chuàng)、檢測快速等優(yōu)點(diǎn),相比血清CEA 檢測,能提高結(jié)直腸腫瘤診斷效能。如能擴(kuò)大樣本量,并通過長期的隨訪,有望在結(jié)直腸腫瘤早期篩查中發(fā)揮重要作用。