張治寬 王雅楠 屈蓮平 張小鳳 石彩冬 李兆桓 鄒敏 高峰
近年來,大腸癌(colorectal cancer,CRC)的發(fā)病率和病死率呈逐年上升的趨勢,其發(fā)病率位居全球惡性腫瘤的第三位,死亡率位居第二位[1]。據(jù)報道,早篩早診可以將CRC 患者五年生存率提高到90%以上[2]。因此,早期篩查及診治對提高CRC 患者的臨床治愈率,以及改善CRC 患者的預(yù)后意義重大。目前,對于CRC 診斷主要依賴直腸指檢、內(nèi)鏡、影像學(xué)以及腫瘤標(biāo)志物等血清學(xué)檢查。其中,腫瘤標(biāo)志物(Tumor Marker,TM)是能夠反映腫瘤存在和生長的物質(zhì),其主要來源為腫瘤細(xì)胞代謝產(chǎn)物、分化紊亂的細(xì)胞基因產(chǎn)物以及腫瘤宿主細(xì)胞的細(xì)胞反應(yīng)性產(chǎn)物等[3]。研究發(fā)現(xiàn),TM 檢測對于輔助診斷CRC 以及判斷CRC 的治療效果具有重要意義。因此,探究可靠的TM 有助于在早期階段診斷疾病,提高患者生存率。目前,已有研究發(fā)現(xiàn)多種與CRC 發(fā)生發(fā)展相關(guān)的新型TM,為CRC 的早期診斷檢測提供了更多檢測靶標(biāo)。本文就近幾年有關(guān)TM 在CRC 診療和預(yù)后中的研究作一綜述,旨在為CRC 的早期篩查和診斷提供理論基礎(chǔ)和研究思路。
癌胚抗原(Carcinoembryonic antigen,CEA)是由黏膜上皮細(xì)胞分泌的酸性糖蛋白,其最初發(fā)現(xiàn)于結(jié)腸癌及胎兒腸組織中,是CRC 最常見的TM之一。Kang 等[4]研究發(fā)現(xiàn),新確診的CRC 患者中,術(shù)后CEA 水平若未能恢復(fù)正常,可能提示著腫瘤未清除徹底。但是,一項薈萃分析顯示CEA 對CRC 的敏感性僅為46%,特異性為89%[5]。CEA 水平的升高也可能是腸息肉、炎癥等良性病變所引起[6]。Uzunoglu 等[7]發(fā)現(xiàn)術(shù)前CEA 水平高和低的患者TNM 分期相似(P=0.174),但術(shù)后CEA 水平均明顯降低。這提示CEA 對于CRC 治療后隨訪和復(fù)發(fā)監(jiān)測意義更為重要。因此,CEA 雖特異性很高,但對于早期CRC 診斷靈敏性不高,具有一定的局限性。而隨著基因治療技術(shù)的發(fā)展,可以考慮利用CEA 特異性高的優(yōu)勢,通過CEA 進(jìn)行腫瘤定位,從而導(dǎo)向化療藥物在腫瘤部位的特異性殺傷作用。
顆粒酶(Granzymes,GZMs)是外源性絲氨酸蛋白酶,主要由自然殺傷細(xì)胞及細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞分泌,其可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。P?czek 等[8]研究發(fā)現(xiàn),GZMs 具有抗炎特性,且GZMB 在CRC 轉(zhuǎn)移患者中表達(dá)較低,提示其水平升高可能與CRC 良好的預(yù)后相關(guān)。絲氨酸/蘇氨酸激酶?31(Serine?threo?nine kinase?31,STK31)屬于中心體蛋白激酶,參與調(diào)控細(xì)胞周期時相。Watany 等[9]通過研究120 名受試者(CRC49 例、良性結(jié)腸息肉29 例、健康者45名)發(fā)現(xiàn),STK31 篩查CRC 的敏感性為93%,特異性達(dá)到95.9%;而STK31 鑒別CRC 與良性息肉的敏感性為93.9%,特異性為84.6%;STK31 在敏感性與特異性方面均優(yōu)于CEA,且這項研究表明STK31 聯(lián)合CEA 對于鑒別CRC 和良性結(jié)腸息肉的特異性和敏感性達(dá)到100%。其他酶類TM 見表一,酶類TM 的敏感性雖較高,但是由于機(jī)體炎癥及功能改變都會引起酶的異常,因此大部分酶類TM 的特異性不高。
糖類抗原19?9(Carbohydrate antigen 19?9,CA19?9)是細(xì)胞膜上的一種糖脂質(zhì),在血清中主要以唾液黏蛋白的形式存在。Tan 等[10]通過對186例CRC 患者及15 例良性疾病患者的腹腔液進(jìn)行細(xì)胞學(xué)檢測發(fā)現(xiàn),與pCEA、pCA125、pCA724 相比,pCA19?9 的曲線下面積最高,其敏感性為84.62%,特異性為85.19%,提示pCA19?9 對CRC腹膜轉(zhuǎn)移有診斷價值,且診斷價值最高。Liang等[11]研究發(fā)現(xiàn),血清CA242 表達(dá)水平與CRC 的部位、TNM 分期、轉(zhuǎn)移均密切相關(guān),而CRC 患者術(shù)前血清CYFRA21?1 的表達(dá)水平與M 分期密切相關(guān)[12],提示CA19?9、CA242 及CYFRA21?1 與CRC預(yù)后均具有顯著相關(guān)性。肝腸鈣黏蛋白(Liver?in?testine cadherin,CDH17)主要表達(dá)于胚胎、成人腸上皮細(xì)胞和部分胰腺導(dǎo)管上皮細(xì)胞。Han 等[13]研究發(fā)現(xiàn)CDH17 表達(dá)與CRC 的TNM 分期、分化程度及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān),但CDH17 的表達(dá)與CRC 患者的生存率無顯著相關(guān)性[14],其他糖蛋白抗原類TM 見表一。綜上,糖蛋白抗原類TM 主要作為腫瘤轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)指標(biāo),對于CRC 的預(yù)后可采取組織及血清標(biāo)志物聯(lián)合監(jiān)測。臨床上,炎癥及良性疾病均可引起糖蛋白抗原的改變,也可將這一類TM 推薦為健康人群定期篩查項目。
RNA 作為生物學(xué)中心法則一環(huán),運載基因的同時調(diào)控信息并反映細(xì)胞狀態(tài)。研究表明,外泌體RNA(Exosomes RNAs,exRNAs)能夠作為早期癌癥診斷、預(yù)測治療反應(yīng)的無創(chuàng)生物標(biāo)志物[15]。葉紅軍等[16]研究發(fā)現(xiàn),在早期結(jié)腸癌診斷中,血清miR?183 水平的AUC(AUC=0.883 0)值較CEA 和CA?724 高,且miR?183 表達(dá)水平與腫瘤的侵襲和擴(kuò)散明顯相關(guān)。另一項研究發(fā)現(xiàn),CRC 組織及癌旁組織miR?411?5p 的表達(dá)水平具有顯著差異,MIR?411?5p 在癌組織中的表達(dá)顯著下調(diào),且其敏感性和特異性分別為70%和65%,miR?411?5p 可能作為CRC 的一種TM 用于早期診斷及預(yù)防[17]。CircMBOAT2是一種源自MBOAT2基因的CircRNA,Tang 等[18]研究發(fā)現(xiàn),CircMBOAT2在CRC 組織和血清標(biāo)本中均有高表達(dá),并與腫瘤分期有關(guān),單因素和多因素分析均提示,組織中CircMBOAT2水平是判斷CRC 預(yù)后的獨立指標(biāo)。其他癌基因蛋白類TM 見表1。癌基因類TM 對于早期CRC 診斷具有較高的意義,理論上,臨床治療中可以應(yīng)用基因敲除或外源基因?qū)?,直接修?fù)及糾正腫瘤相關(guān)基因結(jié)構(gòu)和功能缺陷,達(dá)到抑制腫瘤目的,但是目前基因治療對于機(jī)體的傷害未完全明確。
表1 腫瘤標(biāo)志物與大腸癌Table 1 Tumor markers and colorectal cancer
單一的TM 檢測對于腫瘤的診斷主要存在陽性率不高和特異性不強(qiáng)的問題。目前,對特定腫瘤的診斷,臨床上常采用多種TM 聯(lián)合檢測,應(yīng)用多變量分析方法提高陽性診斷的準(zhǔn)確性和特異性。另一方面,多種TM 聯(lián)合監(jiān)測不僅可以早期發(fā)現(xiàn)和診斷臨床上無癥狀微灶腫瘤,評估腫瘤術(shù)后、放化療效果、判斷復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移及預(yù)后,還可以同時對全身多個器官進(jìn)行篩查。Negm 等[31]通過蛋白芯片技術(shù),篩選出6 個具有代表性的自身抗體(AFP、p53、K?Ras、NYCO?16、RAF1、Annexin),并發(fā)現(xiàn)與單一指標(biāo)檢測相比,這6 個自身抗體聯(lián)合檢測可將靈敏度提高34%~57%。郭雅惠等[32]研究發(fā)現(xiàn),血漿CLIP4 基因甲基化診斷CRC 的AUC 值為0.826,高于CEA、CA125、CA19?9 聯(lián)合診斷能力,而血漿CLIP4 基因甲基化聯(lián)合血清腫瘤標(biāo)志物(CEA、CA125、CA19?9)診斷CRC 的AUC 值可達(dá)0.871,靈敏性和特異性也更高,能夠更有效篩查CRC。mSEPT9 作為反映腫瘤進(jìn)展和預(yù)后的TM,其與CEA 聯(lián)合診斷CRC 具有更高的靈敏度、準(zhǔn)確度以及陰性預(yù)測值[27,33]。當(dāng)富亮氨酸a2?糖蛋1(Leucine?Rich Alpha?2?Glycoprotein 1,LRG1)和干細(xì)胞因子(Stem cell factors,SCF)聯(lián)合診斷CRC時,AUC 值均比單一檢測高,兩者聯(lián)合檢測可以作為診斷和隨訪的TM[34]。多種TM 聯(lián)合檢測具有靈敏度高,特異性強(qiáng),適應(yīng)性廣的優(yōu)點,從而能更好達(dá)到精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的目標(biāo)。
綜上,CRC 患者組織及外周血TM 的主要作用為CRC 的輔助診斷,可用于檢/監(jiān)測CRC 的發(fā)生、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā),觀察療效、判斷預(yù)后及鑒別診斷。但單個TM 水平的升高需排除炎癥、損傷等其他疾病。因此,針對近幾年發(fā)現(xiàn)的新的TM,需選擇高靈敏性和特異性的酶類、糖蛋白抗原類、癌基因類TM 聯(lián)合檢/監(jiān)測CRC,如高特異性的CEA(89%)與高敏感性的STK31(93%)聯(lián)合檢測,可以進(jìn)行CRC 早篩,聯(lián)合檢測也是CRC 動態(tài)監(jiān)測一種量化指標(biāo),為精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)提供了一定的依據(jù)。
目前應(yīng)用于臨床的TM 檢測主要為多指標(biāo)聯(lián)合檢測,主要檢測被檢者的組織或血液,未來可以借助現(xiàn)代分子生物技術(shù)(蛋白質(zhì)組學(xué)、基因組學(xué)、腸道菌群等)從無痛、無創(chuàng)的角度進(jìn)行早篩早診,比如檢測被檢者尿液、唾液、糞便等,以期提高CRC 診斷的準(zhǔn)確性及篩查的多樣性,為CRC 的臨床治療提供更有效地參考。