鄧菊慶,于 璐,廖麗瓊,楊忠存
(昆明市第一人民醫(yī)院病理科,云南 昆明 650011)
結(jié)直腸癌(colorectal cancer,CRC)目前是消化道最常見的惡性腫瘤,在2020 年世界癌癥報告數(shù)據(jù)中顯示,新發(fā)的結(jié)直腸癌病例數(shù)位居第二,死亡人數(shù)位居第五[1]。在我國,大部分結(jié)直腸癌確診時多為中晚期,5 a 生存率不足50%。因此,結(jié)直腸癌早期診斷率的提高顯得尤為重要。結(jié)直腸癌的主要發(fā)生途徑為腺瘤癌變途徑,傳統(tǒng)腺瘤癌變途徑導(dǎo)致70%~90%的結(jié)直腸癌,鋸齒狀新生物導(dǎo)致10%~20%的結(jié)直腸癌[2]。目前主要篩查方法為腸鏡、血清癌胚抗原檢測、糞便潛血實驗及近年來逐步開展使用的mSEPT9 檢測、多靶點糞便FIT-DNA 檢測等。上述方法各有優(yōu)勢及不足,特別是對于結(jié)直腸癌發(fā)生的早期病變-結(jié)直腸腺瘤的檢測敏感性及特異性差異較大。而結(jié)直腸癌的發(fā)生途徑主要為腺瘤癌變而來,因此,如能通過提高對結(jié)直腸腺瘤早期診斷率從而進(jìn)行無創(chuàng)-有創(chuàng)的分層遞進(jìn)檢查,不僅結(jié)直腸癌的早期診斷率能顯著提高,也易于在健康人群中進(jìn)行推廣篩查,從而可以顯著提高結(jié)直腸癌篩查的可操作性。筆者通過對結(jié)直腸腺瘤實驗組(包括低、高級別上皮內(nèi)瘤變)和對照組(腸鏡檢查陰性)外周血mSEPT9 檢測結(jié)果分析并探討其在結(jié)直腸腺瘤發(fā)生中的預(yù)測意義,并將其與外周血CEA 結(jié)果進(jìn)行對比,以期獲得結(jié)直腸腺瘤早期診斷中最優(yōu)化的篩查方案,并對是否進(jìn)行侵入性腸鏡做一定程度的分流作用,減少患者因行侵入性腸鏡檢查并發(fā)癥風(fēng)險及增加結(jié)直腸腺瘤篩查的可操作性。
選取2020 年10 月至2022 年5 月期間在昆明市第一人民醫(yī)院病理科行結(jié)腸鏡檢查鏡下取材送檢診斷為大腸腺瘤的30 名患者作為實驗組研究對象,將22 例腸鏡檢查結(jié)果陰性受試者作為對照組研究對象。該研究中受試者均簽署知情同意書,并經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會審查批準(zhǔn)通過,倫理批件號:YLS-53。
1.1.1 納入標(biāo)準(zhǔn)(1)實驗組:受試者均經(jīng)腸鏡及組織活檢病理診斷,依據(jù)診斷標(biāo)準(zhǔn)[3]確診為結(jié)直腸腺瘤,含25 例低級別腺瘤(包含管狀腺瘤伴低級別上皮內(nèi)瘤變、絨毛狀-管狀腺瘤伴低級別上皮內(nèi)瘤變;5 例高級別腺瘤(包含絨毛狀-管狀腺瘤伴高級上皮內(nèi)瘤變、管狀腺瘤伴高級別上皮內(nèi)瘤變、鋸齒狀腺瘤伴高級別上皮內(nèi)瘤變);(2)對照組:經(jīng)結(jié)直腸鏡檢測無結(jié)直腸腺瘤受試者。
1.1.2 排除標(biāo)準(zhǔn)(1)受試者存在全身感染性疾病、精神疾病,以及其他嚴(yán)重器質(zhì)性病變;(2)女性受試者處于妊娠狀態(tài);(3)受試者年齡大于75 歲。
1.1.3 觀測指標(biāo):實驗組及對照組受試者均檢測有外周血外周血mSEPT9 及CEA 血清濃度。
本檢測是運用實時熒光定量PCR 平臺,采用甲基化特異性引物和Taqman 特異性熒光檢測技術(shù),偏向擴(kuò)增和檢測甲基化片段。利用重亞硫酸鹽處理DNA 可將未甲基化的胞嘧啶轉(zhuǎn)化成尿嘧啶,而甲基化特異性引物特異識別甲基化片段,并偏向擴(kuò)增甲基化模板,利用Taqman 探針特異性識別甲基化片段,以鑒別甲基化片段的存在。另外通過Blocker 與非甲基化片段的結(jié)合,抑制高濃度野生型DNA 可能存在的翹尾現(xiàn)象。本試劑盒選擇Sep 和內(nèi)參基因ACTB 同時擴(kuò)增的雙重PCR 受控體系,通過陽性質(zhì)控品和陰性質(zhì)控品與樣本平行提取、硫化純化、PCR 檢測,可對樣本的檢測過程進(jìn)行質(zhì)控。
標(biāo)準(zhǔn)化操作規(guī)程:(1)含EDTA 抗凝劑的采血管進(jìn)行采血5 mL、溫度為2~8 ℃保存;(2)血漿游離DNA 提取:采用磁珠法進(jìn)行血漿游離DNA的提?。虎貲NA 硫化修飾和純化:采用硫化試劑進(jìn)行血漿游離DNA 的硫化修飾后,利用純化試劑對硫化后的產(chǎn)物進(jìn)行純化,作為mSEPT9 檢測的模板;②血漿樣品中SEP9 甲基化檢測(熒光PCR 法);③分析PCR 結(jié)果:FAM CP ≤ 47.93,有擴(kuò)增信號,且呈 S 型擴(kuò)增曲線趨勢,并且 VIC CP≤40.21 則結(jié)果為陽性;FAM CP >47.93,并且VIC CP≤40.21 則結(jié)果為陰性。
采用SPSS 26.0 及GraphPad Prism 9 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示。使用受試者特征曲線(ROC)進(jìn)行外周血mSEPT9檢測結(jié)果及外周血CEA 結(jié)果對特異性及敏感性進(jìn)行統(tǒng)計分析,采用Fisher 精確檢驗對mSEPT9 結(jié)果與腺瘤級別進(jìn)行統(tǒng)計分析,P<0.05 為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
實驗組(腺瘤組30 例):(1)低級別腺瘤組25 例:絨毛狀-管狀腺瘤伴低級別上皮內(nèi)瘤變7 例,男性6 例,其中mSEPT9 陽性5 例,平均年齡(51.80±13.85)歲;陰性1 例:69 歲;女性1 例:mSEPT9 陰性;管狀腺瘤伴低級別上皮內(nèi)瘤變18 例:男性9 例,其中mSEPT9 陽性4 例,平均年齡(53.00±5.35)歲;陰性5 例:平均年齡(50.80±22.65)歲;女性9 例:其中mSEPT9 陽性7 例,平均年齡(59.43±10.75)歲;陰性2 例,平均年齡(66.50±6.36)歲。(2)高級別腺瘤組:5 例:絨毛狀-管狀腺瘤伴高級別上皮內(nèi)瘤變2 例:男性1 例,mSEPT9 陰 性,72 歲;女 性1 例,mSEPT9 陽性,49 歲,管狀腺瘤伴高級別上皮內(nèi)瘤變2 人:男性1 例mSEPT9 陰性,67 歲;其中,女性,1 例,mSEPT9 陽性,73 歲;鋸齒狀腺瘤伴高級別上皮內(nèi)瘤變,女性1 例,mSEPT9 陽性,49 歲。對照組:男性7 例,女性15 例,平均年齡(47.77±12.01)歲。
實驗組2 例大于3.4 ng/mL,分別為5.44及8.88 ng/mL;對照組:CEA 血清濃度均小于3.4 ng/mL。
低級別管狀腺瘤及絨毛狀管狀腺瘤共計25 例,高級別絨毛管狀及鋸齒狀腺瘤共計5 例,其病理形態(tài)見圖1:低級別管狀腺瘤:見增生的腺管,腺上皮細(xì)胞核柱狀,排列緊密;低級別絨毛狀管狀腺瘤:見增生的腺體,呈乳頭狀及腺管狀,腺上皮細(xì)胞核柱狀,排列緊密;高級別絨毛狀腺瘤:見增生的乳頭狀結(jié)構(gòu),腺體上皮細(xì)胞核卵圓形、圓形,有異型,核分裂像可見;鋸齒狀腺瘤:見增生的腺體呈鋸齒狀,腺上皮細(xì)胞核圓形、卵圓形,有異型,可見核分裂。對照組為腸鏡陰性門診患者,因此無病理形態(tài)圖。圖1 所顯示的病理形態(tài)圖是本次研究實驗組入組對象的病理形態(tài)圖,代表了入實驗組研究對象的主要鏡下結(jié)構(gòu)。
圖1 結(jié)直腸低、高級別腺瘤的HE 病理形態(tài)(×20)Fig.1 Pathological morphology of colorectal low-and high-grade adenoma by HE staining(×20)
外周血mSEPT9 檢測,受試者特征曲線顯示:曲線下面積為0.720 5,P=0.007 0,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義,利用約登指數(shù)計算其分界值(Cut-off 值)即CT 值是39.55,對應(yīng)的敏感度為90.91%,特異度為56.67%;外周血CEA 血清濃度檢測受試者特征曲線顯示:曲線下面積為0.533,P=0.683 7,見圖2。
圖2 外周血mSEPT9 檢測結(jié)果與CEA 血清濃度的ROC 曲線比較Fig.2 The ROC comparison between the detection of mSEPT9 and CEA in peripheral blood
在本研究中腺瘤高級別受試者有5 例,陽性3 例,陰性2 例,陽性率60%,腺瘤低級別受試者有25 例,陽性17 例,陰性8 例,陽性率68.00%,將2 組腺瘤對應(yīng)的mSEPT9 陽性例數(shù)進(jìn)行Fisher 精確檢驗(P>0.05),見圖3。
圖3 低、高級別腺瘤組mSEPT9 陽性數(shù)的比較Fig.3 Comparison of mSEPT9 positivity in the low-and high-grade adenoma groups
Septin 是一類具有鳥苷三磷酸活性的保守基因家族,廣泛存在于生物中,其中Septin9 基因是Septin 基因家族的一員,位于人類染色體17q25.3,是一種細(xì)胞周期相關(guān)蛋白,參與許多生物過程,如細(xì)胞分裂、胞膜重建、極化、囊泡運輸、脫氧核糖核酸修復(fù)、細(xì)胞遷移及凋亡[4],與人類很多疾病尤其是腫瘤相關(guān),在其發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。目前,已有多項研究通過檢測受檢者外周血游離Septin9 異常甲基化發(fā)生情況,從而判斷受檢者患結(jié)直腸癌的可能性,但其作為預(yù)測早期結(jié)直腸癌報道的敏感性及特異性卻各不相同[5-7]。
WARREN JD、CHURCH TR 等[8-9]研究顯示,血漿mSEPT9 在結(jié)直腸腺瘤/息肉組中的陽性檢出率(11.5% 和 11.2%)與對照組(10.0% 和 9.1%)相比,(P>0.05),提示血漿mSEPT9 及血清 CEA對結(jié)直腸良性腫瘤(如腺瘤與息肉)的檢出率不高,這與筆者的研究結(jié)果不一致。本研究顯示外周血mSEPT9 檢測顯示ROC 曲線下面積為0.720 5,P值為0.007 0(P<0.05),差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。敏感度為90.91%,特異度為56.67%(0.900 0 >0.720 5>0.700 0),說明其敏感性高、特異性相對較好,這與吳東等[10]研究結(jié)果顯示的診斷進(jìn)展期腺瘤的敏感度為67.6%,特異度為47.4%相似。說明mSEP9 檢測可以用于結(jié)直腸腺瘤篩查,并且因為其檢測方法便捷、患者依從性較好,從而對結(jié)直腸癌的早期診斷具有良好的臨床推廣作用。
本研究利用甲基化特異性引物和Taqman 特異性熒光檢測技術(shù)基于實時熒光定量PCR 平臺對外周血進(jìn)行mSEP9 的檢測,證實了其在結(jié)直腸腺瘤中的敏感性及特異性。也有部分學(xué)者通過改進(jìn)或創(chuàng)新,研究新的檢測平臺以達(dá)到更好的操作接受度和更多的臨床應(yīng)用。如Ma Z Y 等[11]研究顯示mSEPT9 率、甲基化豐度及CEA 的水平在結(jié)直腸癌患者中比正常對照組高,有統(tǒng)計學(xué)差異,在CRC 中甲基化發(fā)生率及豐度的曲線下面積分別為0.707 和0.710。甲基化豐度從近端到遠(yuǎn)端結(jié)直腸癌中有增加的趨勢,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義;術(shù)后3 個月,甲基化率、甲基化豐度都有下降,尤其在三期及直腸癌中明顯,差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義。另外也有學(xué)者研制出一個微滴式數(shù)字PCR 平臺可對結(jié)直腸癌病人血漿SEP9 進(jìn)行定量的檢測。SEP9 甲基化豐度早期術(shù)后下降,這可能用于監(jiān)測術(shù)后治療反應(yīng)的有效性[12]。Qiu Liang 等[13]研制了一種檢測雙鏈DNA 的新型mSEPT9 檢測方法,在這個方法中甲基化DNA 連同質(zhì)控基因的特異序列能夠在一個反應(yīng)中得到擴(kuò)增及檢測,對結(jié)直腸癌發(fā)生的敏感性及特異性分別為77.4%,97.8%,對于臨床早期結(jié)直腸癌檢測有更好的診斷價值。此外,也有研究者探索mSEPT9 檢測聯(lián)合不同的標(biāo)記物,檢測其在腫瘤中的表達(dá)情況。如LEI ZHANG 等[12]通過聯(lián)合SEPT9 甲基化與編碼蛋白基因Synuclein Gamma(SNCG)檢測,發(fā)現(xiàn)其在食道癌中不同分期表達(dá)存在差異,聯(lián)合檢測敏感性有所提高??傊?,甲基化在部分癌癥發(fā)生的過程中發(fā)揮著重要作用,通過單獨或聯(lián)合篩查篩出早期病變?nèi)缦倭龅仁枪P者努力探索的方向。
本研究中,外周血mSEPT9 檢測受試者特征曲線顯示SEP9 在CT 值為39.55 是分界值,這與試劑盒建議的小于41 為陽性有一定的差異,筆者分析這與本研究總體樣本量較小,而且是單中心研究結(jié)果有一定的關(guān)系,而且可能與本研究結(jié)果主要針對的是結(jié)直腸癌早期病變-結(jié)直腸腺瘤有關(guān),尚需增大樣本量、多中心的研究進(jìn)一步證實。同時,在39.55 分界值時候敏感度為90.91%,特異度為56.67%,敏感度較高、而特異度不是很強(qiáng)。因此,在結(jié)直腸腺瘤或結(jié)直腸癌早篩的過程中,可以通過多個標(biāo)記物的聯(lián)合檢測以提高敏感性及特異性,F(xiàn)EI XU 等[14]通過聯(lián)合檢測mSEP9 和支鏈氨基酸轉(zhuǎn)氨酶1(branched chain amino acid transaminase 1,BCAT1)對于結(jié)直腸癌的診斷敏感性可達(dá)83.7%,特異性可達(dá)93.9%,曲線下面積為0.908。目前,報道稍多的是SEP9 基因甲基化聯(lián)合大便隱血免疫法(fecal immunochemical test,F(xiàn)IT)檢測,H.W 等[15]聯(lián)合 FIT 和DNA 甲基化檢測(包括mSEPT9),對結(jié)直腸癌敏感性提高到81.5%,曲線下面積為 0.93,優(yōu)于單獨的FIT,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義,而對腺瘤的敏感性為 27.8%,特異性為94.4%,多維檢測在不同階段的腫瘤中的敏感性及特異性也不同。因此,探討更便捷和經(jīng)濟(jì)的聯(lián)合檢測方式篩查結(jié)直腸腺瘤依然是待解決的問題??梢酝ㄟ^多中心、大樣本、多分層的研究得到更加經(jīng)濟(jì)有效的檢測方法,使陰性檢測者不必接受腸鏡等侵入性檢查,而結(jié)直腸腺瘤患者能夠更有針對性接受腸鏡檢查,從而大范圍減少由腺瘤惡變?yōu)榘┑目赡堋?/p>
目前,臨床常用篩查結(jié)直腸癌的方法主要是檢測外周血腫瘤標(biāo)記物,如 CEA、CA19-9、CA125 等,而這些標(biāo)記物一般可在多種惡性腫瘤中有不同程度的升高因此對結(jié)直腸癌的診斷特異性較差。尤其是在結(jié)直腸癌發(fā)生的早期病變-腺瘤中的敏感性及特異性則更不明顯,這在筆者的研究中也得到證實。本研究在結(jié)直腸腺瘤中外周血CEA 檢測的受試者特征曲線顯示曲線下面積為0.533,P值為0.683 7(>0.05),差異無統(tǒng)計學(xué)意義,因此,不能單獨將外周血CEA 檢測用于結(jié)直腸腺瘤的篩查。
在結(jié)果中經(jīng)過Fisher 精確統(tǒng)計,低級別與高級別腺瘤mSEPT9 陽性例數(shù)差異無統(tǒng)計學(xué)意義,這也許并不能完全代表真實的客觀情況,因為此次受試者樣本量少尤其高級別腺瘤組受試者樣本量很少,只有5 例,通過這次研究入組對象等分析在后續(xù)的研究中納入腺瘤更細(xì)分類入組及增加入組樣本數(shù)量,并進(jìn)行多中心研究對于得到更加客觀的結(jié)論非常重要,只有這樣得到的結(jié)論才更能分層分類指導(dǎo)臨床推廣應(yīng)用。
綜上所述,在結(jié)直腸癌早期病變-腺瘤的早期篩查中,本研究結(jié)果一定程度上為臨床優(yōu)先進(jìn)行mSEPT9 檢測進(jìn)行有效分層管理,再對陽性人群進(jìn)行侵入性腸鏡檢查提供了一定的理論基礎(chǔ),這樣一定程度上可增加結(jié)直腸癌或腺瘤早期篩查的陽性診斷率,并可增加該類篩查人群對腸鏡檢查的接受度及相應(yīng)減少腸鏡侵入性檢查的有可能造成的并發(fā)癥風(fēng)險。
本研究有一定的局限性,首先是樣本量相對較少,其次是沒有進(jìn)行多因素的分析,因此研究結(jié)果外周血mSEPT9 檢測對預(yù)測結(jié)直腸腺瘤有較高的敏感性,和相對較好特異性的結(jié)論要慎重解讀,后續(xù)項目組可通過優(yōu)化如納入更細(xì)分層,入組更多樣本量、多中心、多因素分析及聯(lián)合其他檢測項目對結(jié)直腸腺瘤進(jìn)行早期預(yù)測及診斷研究,以期為結(jié)直腸癌早期病變-腺瘤篩查診斷及管理提供更好的檢測保障。