早期结直肠癌血清自身抗体的研究进展△

刘书霞，韩晓红

国家癌症中心/国家肿瘤临床医学研究中心/中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院检验科，抗肿瘤分子靶向药物临床研究北京市重点实验室，北京 1000210

结直肠癌是常见的恶性肿瘤之一，根据中国2014年肿瘤登记数据显示：结直肠癌的发病率和病死率在中国恶性肿瘤中分别居第3位和第5位，其中，新发病例数约为37万例，死亡病例数为18万例，分别占总新发病例数和死亡病例数的9.73%和7.84%[1]。早期结直肠癌患者多无明显症状，多数患者发现时已属于中晚期，因此，早期发现和早期治疗对于提高结直肠癌患者的生存率尤为重要。目前，临床上结直肠癌的诊断方法主要是结肠镜检查，但是该检查方法为有创性检查，伴有出血、穿孔等并发症的风险，在临床应用时具有较多的禁忌证，且检测成本较高，患者的耐受性也较差[2]。因此，可靠的无创性检查更适合用于早期检测，但是常见的粪便隐血试验和血清学肿瘤标志物癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）和糖类抗原19-9（carbohydrate antigen 19-9，CA19-9）等指标在早期检测中的特异度和灵敏度均较低，限制了其作为早期筛查结直肠癌指标的临床应用价值。随着分子生物学和高通量检测技术的飞速发展，新型肿瘤标志物不断出现，自身抗体就是目前备受关注的一种肿瘤标志物。早在1971年，Taylor和Odili[3]就已发现，乳腺癌患者体内存在抗肿瘤抗原的自身抗体。虽然肿瘤自身抗体产生的机制尚不明确，但是，同肿瘤相关抗原一样，它与肿瘤的发生、发展密切相关[4]。近年来，已有多项研究发现，在肿瘤患者的血清甚至癌前病变患者的血清中能够检测到自身抗体的存在[5-6]，并探索了其在一些肿瘤（如乳腺癌、非小细胞肺癌、肝癌等）的诊断、治疗和预后中的作用[7-9]，因此，自身抗体可能是较有前景的、可用于肿瘤早期检测和动态监测的生物标志物，为肿瘤的早期发现、早期诊断和早期治疗提供参考。本文就结直肠癌患者血清中的自身抗体进行简要阐述。

1 肿瘤血清自身抗体的检测方法

肿瘤血清自身抗体的检测方法主要包括酶联免疫吸附试验（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）和蛋白质印迹法（Western blotting）。新涌现的技术，如血清学筛选互补DNA表达文库（serological screening of cDNA expression library，SEREX）技术、噬菌体展示技术、蛋白微阵列技术、反向捕获蛋白芯片技术、血清蛋白组分析技术、多亲和性蛋白图谱技术等，逐渐被用于自身抗体的筛选和定量检测[10]。Babel等[11]应用蛋白芯片技术同时筛选8000种蛋白，最终鉴定结果显示，促分裂原活化的蛋白激酶激活的蛋白激酶3（mitogen-activated protein kinase-activated protein kinase 3，MAPKAPK3）自身抗体和激活素A受体2B（activin A receptor type 2B，ACVR2B）自身抗体联合检测对结直肠癌的诊断效能更好，灵敏度和特异度分别是83.3%和73.9%。

2 结直肠癌相关抗原的血清自身抗体

2.1 抗p53蛋白自身抗体

p53是一种肿瘤抑制基因，其介导的细胞信号转导通路在调节细胞的正常活动中发挥着重要的作用。在所有恶性肿瘤中，多数会出现该基因的突变，这是肿瘤中常见的遗传学突变。p53基因突变后导致p53蛋白过表达或p53蛋白在肿瘤细胞的细胞质或细胞核中堆积，最终导致p53蛋白具有免疫原性，机体产生针对p53蛋白的自身抗体（antip53 antibody，Ap53Ab）。Ap53Ab是目前研究较广泛的肿瘤自身抗体之一，并作为新型的肿瘤标志物存在于多种肿瘤中。研究发现，在早期结直肠癌患者中，Ap53Ab检测的灵敏度高于CEA和CA19-9，认为其可能对早期结直肠癌的筛查具有重要意义[12-13]。在最近的一项关于Ap53Ab和结直肠癌关系的研究中发现，早期（0～I期）结直肠癌患者（n=168）中Ap53Ab、CEA和CA19-9检测的阳性率分别为16.7%、12.5%和11.3%，进一步表明Ap53Ab在早期结直肠癌检测中的阳性率高于常规肿瘤标志物，可能成为结直肠癌早期筛检的血清学标志物，具有良好的前景。但是，由于Ap53Ab是免疫球蛋白G （immunoglobulin G，IgG）类抗体，半衰期约为21天，抗体阳性的患者在手术后恢复至正常水平至少需要6个月，甚至是5年，因此，术前检测血清中的Ap53Ab更具有意义[14]。

2.2 抗CEA自身抗体

CEA是一类分子量为180～200 kDa的多糖蛋白复合物，在健康人血清中的表达水平较低，主要在胚胎发育阶段和肿瘤组织中表达，目前作为结直肠癌常见的血清学标志物被广泛应用。但是，CEA主要在结直肠癌晚期患者的血清中升高，而在结直肠癌早期患者中的阳性率较低。有研究发现，消化系统肿瘤患者的血清中存在CEA抗体，甚至在肿瘤早期CEA正常的患者体内也能够检测到CEA抗体[15]。Castaldi等[16]发现结直肠癌患者血清中CEA单体和CEA-IgM免疫复合物检测的阳性率分别为43%和38%，而二者联合检测的阳性率达64%，而在早期结直肠癌患者血清中CEA和CEA-IgM阳性率分别为8%和29%。因此，CEA抗体比CEA对早期结直肠癌更敏感，且二者联合检测对结直肠癌的早期检测可能更具有意义。

2.3 抗黏蛋白自身抗体

黏蛋白（mucin，MUC）是一组高度糖基化的不同糖蛋白的总称，包括MUC2、MUC5AC、MUC5B和MUC6等，由特殊上皮细胞——杯状细胞分泌，广泛覆盖在管状器官如气管、支气管、胃肠道和生殖道等上皮细胞表面，主要起到细胞保护、细胞识别和黏液维持等作用。MUC多样化的生物学功能在肿瘤的发生、发展中起着重要的作用。Kocer等[17]报道了MUC5AC抗体在健康受试者、结直肠息肉和结直肠癌患者血清中的表达及与结直肠癌预后的关系，结果发现，在结直肠癌患者中MUC5AC抗体的水平较高，并且MUC5AC抗体阳性患者的预后较差，无病生存期和总生存期均较短。

2.4 抗凋亡抑制蛋白自身抗体

凋亡抑制蛋白（inhibitor of apoptosis protein，IAP）是一类高度保守的内源性抗细胞凋亡抑制蛋白家族，主要通过抑制胱天蛋白酶（caspase）活性和参与调节核因子кB（nuclear factor kappalightchain-enhancer of activated B cell，NF-кB）的表达从而抑制肿瘤细胞的凋亡。存活蛋白（survivin）、黑色素瘤凋亡抑制蛋白（livin）和X连锁凋亡抑制蛋白（X-linked inhibitor of apoptosis protein，XIAP）是IAP家族的重要成员，并且是多种凋亡刺激物的负调控因子。相关研究表明，IAP在多种肿瘤中的表达水平明显增高[18-19]，且肿瘤患者体内存在针对这些IAP的自身抗体[20-22]。El Ali等[23]发现胃肠道肿瘤和健康者的血清livin抗体水平存在明显差异，并采用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳和Western blotting证实了livin抗体的存在。Hosono等[24]通过检测62例健康人、240例结直肠息肉和176例结直肠癌患者血清中survivin、livin和XIAP这3种IAP抗体的水平，同时对p53抗体、CEA和CA19-9进行检测和比较，结果发现，在早期结直肠癌患者中，血清survivin抗体和p53抗体联合检测的阳性率最高（35.6%），提示二者联合检测可能是早期结直肠癌检测的重要标志物。

2.5 自身抗体联合检测

针对结直肠癌进行研究的自身抗体种类还有很多，如c-myc、NY-ESO-1、组蛋白脱乙酰基酶5（histone deacetylase 5，HDAC5）、p62等[25-29]，虽然自身抗体对肿瘤的检测具有较高的特异度，但单一指标检测具有较低的灵敏度，因此，目前大多数研究已经开展多个指标联合检测，以探索在不降低特异度的情况下提高检测灵敏度的最佳组合。Negm等[30]运用蛋白芯片技术同时检测32个自身抗体，最终筛选出6个具有代表性的自身抗体[甲胎蛋白（alpha-fetal protein，AFP）、p53、K-Ras、NYCO-16、RAF1、Annexin]。以这 6个自身抗体为一个检测组合在100例结直肠癌患者和100例健康人中进行检测，发现单一抗体的阳性率为18%～41%，特异度为94%～96%，而这6个自身抗体联合检测的灵敏度可达到75%。因此，与单一指标检测相比，自身抗体的联合检测可以较大幅度地提高检测结直肠癌的灵敏度。

3 讨论

随着个体化医学、精准医学时代的到来以及各种技术的蓬勃发展和对肿瘤的深入研究，出现了新的结直肠癌治疗策略，但是，如何早期、准确地发现肿瘤仍然是临床的一大难题。血清肿瘤标志物一直是肿瘤研究领域的热点和难点。然而，常规应用于临床的肿瘤相关抗原（如CEA、CA19-9等）对肿瘤诊断的灵敏度和特异度并不高，并且主要在肿瘤晚期出现，常用于结直肠癌患者的疗效监测。而多项研究表明，结直肠癌患者血清中存在多种抗肿瘤相关抗原的自身抗体，例如，在结直肠癌患者的血清中发现抗p53蛋白抗体，并且与CEA和CA19-9相比，抗p53蛋白抗体对结直肠癌的检测具有更高的阳性率，尤其是在结直肠癌早期。更有趣的是，大多数自身抗体在结直肠癌早期和晚期阶段的阳性率是相似的，也正是这一特点使得自身抗体或许能成为有前景的早期检测的肿瘤标志物[14,31-32]。目前报道的单一自身抗体检测灵敏度大于60%，特异度大于80%的仅有CEA抗体[15]、CCDC83抗体[33]、SPAG9抗体[34]和RPH3AL抗体[35]，并不具备足够的灵敏度，因此，通过筛选最佳组合进行联合检测显得尤为重要。目前应用多个自身抗体联合检测或自身抗体与肿瘤相关抗原标志物联合检测，可以实现在尽量不降低特异度的情况下提高肿瘤的检出率。另外，虽然自身抗体标志物的器官特异性较差，并不能够辨别肿瘤的具体发生部位，但自身抗体升高的意义更在于可以预示着肿瘤的发生。虽然自身抗体在肿瘤的早期检测方面具有诸多优势，且目前这方面的研究甚多，但仍存在一些研究间的差异，如因研究人群、研究设计、样本量大小、检测方法、检测试剂盒及界定为检测阳性的cut-off值的定义不同等，导致不同研究中自身抗体对结直肠癌的诊断效能存在很大差异。如Chen等[36]的研究结果显示，血清中p53自身抗体诊断结直肠癌的特异度可以达到100%，但是其灵敏度仅为8.2%，而在多项研究中，p53抗体的检测灵敏度均在20%左右[25,37-38]。综上所述，与传统的血清学标志物相比，自身抗体对结直肠癌的早期检测具有一定的优势，在今后的研究中应进一步挖掘新的、有价值的自身抗体和探索联合检测的最佳组合。同时应该考虑到目前研究间存在的一些差异因素，设计较为完善的研究方案，以期使自身抗体的研究结果能够尽早地转化到临床运用中来。