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结直肠癌筛查的研究进展

2017-02-25刘洪英

河南外科学杂志 2017年3期
关键词:甲基化敏感性标志物

刘洪英

天津市武清区人民医院 天津 301700

结直肠癌筛查的研究进展

刘洪英

天津市武清区人民医院 天津 301700

结直肠癌;筛查方法;进展

结直肠发病率位居世界恶性肿瘤第3位,多数患者就诊时已处于肿瘤进展期,预后效果差[1]。在无症状人群中开展结直肠癌的筛查能够发现早期结直肠癌的一些癌前病变,对降低病死率,改善预后具有重要意义。本文就结直肠癌筛查研究进展进行分析,旨在探讨结直肠癌的有效筛查手段。

1 基因DNA甲基化标志物筛查及相关筛查方法

基因DNA高甲基化是结直肠癌发生发展的一个早期事件,肿瘤细胞基因启动子的过甲基化作为一个信号的增益,并非信号的丢失而被检测出现,这种使甲基化为基础的实验比检测基因表达缺失技术,更具有敏感性。最早报道的异常血液基因DNA甲基化标志物是错配修复基因(MLH),结直肠癌患者的血液样本中,可检测到不同基因启动的异常甲基化,如细胞周期蛋白依赖刺激酶抑制剂2A(CDKN2A)、无芒相关同源盒基因4(ALX4)、Runt相关转录因子(RUNX3)等的甲基化频率明显高于无癌的健康患者[2]。采用以细胞质分裂基因9(Septin9)为基础的甲基化检测试剂盒进行分析可见,95.7%的患者Septin9呈阳性,而无肿瘤的对照组患者阳性率仅为15.2%[3-4]。全身器官恶性肿瘤会引起血液中甲基化指标发生异常,且血液中的甲基化指标并不能特异性反映出其直接来源于结直肠癌。因此,在结直肠癌早期阶段,释放到血液循环中的异常甲基化片段含量低,且可能难以检出。早期或晚期结肠癌中,粪便中可能出现一定量自癌肿病灶上脱落下来的异常甲基化片段,因此粪便DNA甲基化指标在诊断早期结直肠癌中更具有临床意义[5]。 粪便DNA检测是从结直肠癌发生的分子生物学机制出发的,是在基因水平阐述病变发生及发展过程,通过对患者粪便中提取脱落的肿瘤细胞DNA,分析结直肠癌发生的不同阶段及基因突变情况,从而给予诊断。具有非侵入性、敏感性、特异性高等特点。Fearon教授[6]在Cell上详细阐述了结直肠癌发生是由于APC、K-ras、p53等基因突变累积的结果,这使得采用粪便DNA突变位点筛查结直肠癌成为一种可能。随后Sidransky等[7]在其研究中指出,9例结直肠癌患者粪便DNA检测中,8例患者检测到ras基因突变,p53基因突变阳性率占50%~70%。但同时指出,K-ras、p53等基因突变并不是所有结直肠腺瘤或腺癌中都可能发生,仅靠检测K-ras、p53等基因突变检测结直肠癌的敏感性不高。之后陆续出现了联合APC、K-ras、p53、L-DNA、BAT-26等基因突变的方式检测结直肠癌,其敏感性及特异性高达90%以上。而在粪便DNA检测工具上,美国EXACT Sciences公司推出的全球第一款商业用粪便DNA检测试剂盒PreGenPlus,共包括23个靶点,其敏感性及特异性远远高于同期粪便隐血试验,但粪便DNA检测需要的粪便样品量较大,且造价昂贵,临床广泛推广受到一定限制。

2 血液标志物筛查方法

血液系统通过将营养物质运输到人体细胞,并将废物运出体外。因此,血液也是体内重要的信号通道,可从中寻找出某些具有高特异性及敏感性的物质,反映结直肠癌的发生及发展情况。且血液标本具有易取得、便于保存、非侵入性的特点,也受到临床的广泛关注。血液标志物筛查也是结直肠癌初筛的方法之一。

2.1 DNA 游离的DNA是由于凋亡细胞或坏死肿瘤细胞释放,及巨噬细胞或其他清道夫细胞在吞噬后分泌、释放出来的。近几年,随着NGS技术的兴起,cfDNA检测受到临床广泛关注,其检测的主要标志物为异常的甲基化标志物、肿瘤DNA突变标记、循环中线粒体DNA等。

2.2 RNA RNA 可稳定存在于细胞外,各类RNA,包括信合RNA、非编码RNA等均可在血清及血浆及其他体液中检测出[8]。RNA的表达在正常状态下是受高度调节的。但在病理状态下,其呈非调节状态,这也是RAN作为指标癌症标志物的依据。但对于mRNA的检测实验,目前仍处于试验研究阶段,作为结直肠一线筛查仍有一定距离。miRNA是一种由大约18~25个核苷酸大小的非编码RNA。Ng等人[9]在研究中指出,结直肠癌患者血标本中的miRNA221p及miRNA-92较健康人群有明显升高,其敏感性可高达89%,特异性在70%左右。此外,随着RNA测序技术的兴起,LncRNA检测成为可能,LncRNA具有调节基因表达及细胞功能的作用。LncRNA像miRNA一样,可抑制肿瘤和致癌中发挥着重要的作用,即LncRNA在肿瘤人群中也存在着失调的情况。因此,LncRNA可作为肿瘤及其他疾病的潜在生物学标志物。其在结直肠癌中的研究主要集中在作为组织标志物,而非血循环中的标志物。而LncRNA-p21在结直肠癌组织中表达有明显上调,且在晚期结直肠癌中,其表达水平与肿瘤进展呈正相关关系[10]。随着RNA检测技术的发展,LncRNA可作为血液检测结直肠癌中的一线初筛生物学指标。

2.3 蛋白质 大量的细胞表面抗原,如分化抗原被认为是结直肠癌潜在的诊断及转移生物学标志。这些抗原随着肿瘤进展及肿瘤细胞与其他细胞的相互作用而发生改变。结直肠癌血标本中的蛋白质标志物检测重点为肿瘤细胞通过分泌、漏出进入血液中的蛋白质,即肿瘤分泌物。近年研究指出,结直肠癌组织中可提取802种蛋白质,通过iTRAQ联合二维液相色谱串联质谱技术,可以确认与癌症相关的82种蛋白。免疫组化发现,结直肠癌患者凝胶溶素几乎没有表达,表明凝胶溶素的降低是其标志之一[11-12]。

3 粪便隐血试验

粪便排泄物检测方法较多,较为常见的有免疫法、化学法两种。粪便隐血试验效果较好,且不易受食物及药物的影响,但需要多次取材,且检出率并不高。

4 影像学筛查

4.1 CT结肠成像(CTcolonography,CTC)与双重气钡造影检查 CTC是一种无创性检查,可作为一种筛查早期结直肠癌的方法,但其不能对病变进行活检,且假阳性高。 而双重气钡造影敏感性较低,目前已较少应用[13]。

4.2 结直肠镜筛查 结直肠镜是通过全结肠镜检查发现病变,是诊断结直肠癌的金标准和降低结直肠癌发生率的有效方法之一。检查中可发现病变,并取活检送至病理学检测。结肠镜退镜时间最少要7 min才能保证对结直肠癌较高的诊断率,并可以减少漏诊的发生。近年来结肠胶囊内镜(colon capsule endoscopy,CCE)在临床应用中具有安全且无侵入性的特点,可有效评估结肠病变情况,提高筛查信从率,但其费用问题仍是临床应用的瓶颈。

5 总结与展望

虽然我国在结直肠癌筛查的研究上有一定的进展,但存在问题仍然很多,如无症状人群结直肠癌防治意识不强,筛查率不高等。且筛查手段较多,但均未突破结直肠镜的诊断水平。而结直肠镜存在费用高,有入侵性等缺陷,用于普及难度较大。今后应积极结合地区特点优化筛查方案,不断提高无症状人群防治意识,同时加大血液基因等检测研究力度,力求早日发现特异性高、依从性好、经济简便的筛查手段,为结直肠癌的防治提供更为合理的途径。

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(收稿 2016-07-15)

R735.3

A

1077-8991(2017)03-0093-03

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