血清Hcy、CEA、CA199水平与结直肠肿瘤发生发展关系的探讨

程周菁，章礼久

(安徽医科大学第二附属医院消化内科，安徽 合肥 230601)

0 引言

结直肠癌(Colorectal cancer，CRC)是全球目前第三位的常见恶性肿瘤及第二位的肿瘤致死病因，尤其最近十年我国的发病率及死亡率均呈增长趋势[1]，已成为重要的公共卫生问题。结直肠息肉包括增生性息肉和腺瘤性息肉等组织学类型，而腺瘤性息肉被认为是大多数结直肠癌的前体[2-3]。因此对于早期结直肠癌及腺瘤性息肉灵敏且准确的识别尤为重要。

结肠镜及病理检查在结直肠癌筛查中被认为是最有效的方法，但由于结肠镜检查体验较差，参与率不容乐观。2018年，一项基于182927名参与者的结直肠癌筛查研究在中国展开，结果显示高危人群筛查结肠镜检查的总体参与率仅为14.0%[4]。同时患有严重心脏病等结肠镜禁忌症的患者难以进行结肠镜检查。血清肿瘤标志物CEA和CA199可用于检测结直肠癌[5]，但敏感性、特异性均有限。

同型半胱氨酸(Hcy)是在蛋氨酸代谢中衍生的含硫非蛋白氨基酸[6]。Hcy通过调节活性氧(ROS)的产生或削弱相关的抗氧化剂体系诱导氧化应激，进而促进炎症过程，通过调节肿瘤坏死因子α(TNF-α)介导细胞毒性，参与凝血等生物学过程，并在细胞甲基化能力的调节中起决定性作用[7-9]。高同型半胱氨酸血症是公认的心血管疾病危险因素，同时血清同型半胱氨酸水平升高被认为与神经系统疾病、糖尿病、肾病、先天性疾病等疾病相关，近年来还发现与多种肿瘤关系密切，包括乳腺癌、胃癌、卵巢癌、肺癌等[10-11]。Hcy导致癌症的一种机制可能是由于DNA异常甲基化，区域特异性的低甲基化导致促炎基因的激活，区域特异性的高甲基化则与肿瘤抑制基因的失活有关[9]。

表1 三组患者临床资料比较

有少数几项研究探讨了升高的血清同型半胱氨酸水平与结直肠癌风险之间的关系，Miller et.al[12]及Chiang et.al[13]等研究提示同型半胱氨酸水平增高与患结直肠癌的风险密切相关，然而有四项研究却显示同型半胱氨酸与结直肠癌风险之间未发现统计学关联[14-17]。基于以上研究可知，血清同型半胱氨酸水平与结肠癌风险之间可能存在潜在的相关性，但仍不明确。

本研究通过检测结直肠肿瘤(包括结直肠癌与结直肠腺瘤性息肉)患者、结直肠增生性息肉患者及健康对照组中血清 Hcy、CEA、CA199水平，拟探讨血清 Hcy、CEA、CA199水平与结直肠肿瘤的发生发展之间的关系，以及对结直肠肿瘤的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象

收集2020 年5月至2020 年8月就诊于安徽医科大学第二附属医院消化内科、普外科经结肠镜检查或完成结直肠手术的结直肠肿瘤患者108例(36例结直肠癌患者及72例腺瘤性息肉患者)和增生性息肉31例。另外收集对照组20例，对照组为结肠镜检查结果正常者或炎性息肉者。其中结肠腺瘤性息肉组再分为两个亚组：高危组及低危组。高危腺瘤包括直径≥10毫米(多个腺瘤取最大者)、包含≥25%的绒毛成分、高级别上皮内瘤变或数目≥3个的腺瘤。

1.2 纳入及排除标准

(1)纳入标准：①结直肠肿瘤组病理明确诊断为结直肠腺瘤性息肉或结肠癌，增生性息肉组明确诊断为增生性息肉；②对照组经结肠镜检查或病理检查明确为正常肠黏膜、炎性息肉；③结直肠癌患者为初次诊断，纳入研究前未行放化疗、靶向治疗等抗肿瘤治疗；④研究组及对照组所有研究对象检验、影像学、病理、手术记录等相关资料完整；⑤既往无心血管疾病史，肾脏疾病史，呼吸系统疾病史，肝脏疾病史，糖尿病，胃肠道疾病史，肿瘤和其他代谢性疾病史。

(2)排除标准：①妊娠期及哺乳期女性；②正在服用或近期服用任何可能影响同型半胱氨酸的药物，例如H2受体阻滞剂，质子泵抑制剂，二甲双胍，苯妥英钠和甲氨蝶呤；③炎症性肠病、肠结核、既往结肠手术史、酗酒；④临床资料不全者。

1.3 方法

(1)一般资料收集

记录研究对象的年龄、性别、吸烟和饮酒史，家族史以及用药情况；测量身高、体重计算体重指数(BMI)(kg/m2)，测量血压；采集血糖、血脂、肌酐、谷丙转氨酶、谷草转氨酶等指标数据。结直肠腺瘤性息肉患者记录腺瘤位置、数目、大小(若为多个腺瘤记录最大者)等特征。结直肠癌患者记录肿瘤位置、大小、淋巴结转移情况、血管侵袭情况、肿瘤浸润程度、病理分型、局部及远处转移等临床病理学参数。

(2)血清Hcy、CEA及CA199测定

清晨空腹，由肘静脉采血3 mL，并收集于真空采血生化管中。Hcy采用酶循环法，CEA及CA199采用电化学发光法，由安徽医科大学第二附属医院检验医学科进行检测并提供结果。Hcy正常值参考范围为：0-15.0 mmol/l，CEA正常值参考范围为：0-5 ng/mL，CA199的正常参考范围为：0-27 u/mL。

1.4 统计学分析

采用SPSS 26.0软件进行分析。符合正态分布的计量资料采用均数±标准差()表示，多组间差异采用方差分析评估，组间比较采用LSD-t检验；非正态分布计量资料采用中位数及上、下四分位数表示M(P25，P75)表示，组间比较采用Mann-Whitney U检验(Wilcoxon秩和检验)。分类资料采用频数和百分比(%) 表示，使用卡方检验或Fisher精确概率检验。相关因素分析采用二元logistic回归模型。采用ROC曲线评估血清Hcy水平诊断结直肠肿瘤的价值。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组临床资料比较

本研究共纳入159例研究对象，包括20例健康对照，31例增生性息肉及108例结直肠肿瘤患者(72例腺瘤性息肉患者及36例结直肠癌)，其中腺瘤性息肉按照危险程度分为低危型腺瘤性息肉(25例)及高危型腺瘤性息肉(47例)。三组患者的性别、BMI、甘油三酯、胆固醇、空腹血糖等差异无统计学意义，年龄差异具有统计学意义(P=0.025)。三组患者CA199水平的差异无统计学意义，Hcy与CEA在三组的水平差异具有统计学意义，且结直肠肿瘤组均明显高于增生性息肉 (PHcy＜0.001；PCEA=0.030)及健康对照组 (PHcy=0.001；PCEA＜0.001)，在增生性息肉组与健康对照组间差异均无统计学意义。三组患者临床资料的比较如表1所示。

2.2 不同病理类型结直肠肿瘤患者血清Hcy、CEA、CA199水平的比较

对于血清Hcy水平，不同病理类型的患者之间水平显著不同，结直肠癌组患者水平显著高于增生性息肉组(P＜0.001)及健康对照组(P=0.001)，但与高危腺瘤性息肉组(P=0.525)及低危腺瘤性息肉组(P=0.127)的差异没有统计学意义；高危腺瘤性息肉组Hcy水平明显高于增生性息肉组(P=0.002)及健康对照组(P=0.002)，与低危腺瘤性息肉组相比差异没有统计学意义(P=0.298)；低危腺瘤性息肉与增生性息肉组(P=0.073)及对照组(P=0.054)均无显著差异；增生性息肉组与对照组的Hcy水平差异无统计学意义(P=0.734)。

对于血清CEA水平，不同病理类型的患者之间水平显著不同，结直肠癌组患者CEA水平较增生性息肉组(P＜0.001)及健康对照组(P=0.005)升高，但与高危腺瘤性息肉组(P=0.813)及低危腺瘤性息肉组(P=0.086)无明显差异；高危腺瘤性息肉组CEA水平明显高于健康对照组(P=0.032)，与低危腺瘤性息肉组(P=1.000)及增生性息肉组(P=0.497)相比差异没有统计学意义；低危腺瘤性息肉组与健康人群(P=1.000)及增生性息肉(P=1.000)均没有差异；健康对照人群与增生性息肉组间无明显差异(P=1.000)。

表2 不同病理类型结直肠肿瘤患者的血清Hcy、CEA、CA199水平

表3 基于不同年龄、性别的结直肠肿瘤患者的血清Hcy、CEA、CA199水平

血清CA199水平在不同病理类型的患者之间未发现显著差异(P=0.541)(表 2)。

2.3 基于不同年龄的不同病理类型结直肠肿瘤患者血清Hcy、CEA、CA199水平的比较

(1)＜50岁人群不同病理类型结直肠肿瘤患者血清Hcy、CEA、CA199水平的比较

高危腺瘤性息肉组中血清Hcy水平高于增生性息肉组(P=0.003)及健康对照组(P=0.046)，与低危腺瘤性息肉组无显著差异(P=0.217)；低危腺瘤性息肉组与增生性息肉组(P=0.122)及健康对照组(P=0.398)均无明显差异；健康对照组与增生性息肉组比较无明显差异(P=0.594)。血清CEA及CA199水平在四组间无显著差异。(表3)

(2)≥50岁人群不同病理类型结直肠肿瘤患者血清Hcy、CEA、CA199水平的比较

对于血清Hcy水平，结直肠癌组患者水平较增生性息肉组(P=0.006)及健康对照组(P=0.001)升高，但与高危腺瘤性息肉组(P=0. 244)及低危腺瘤性息肉组(P=0.160)的比较没有显著差异；高危腺瘤性息肉组Hcy水平高于健康对照组(P=0.020)，与低危腺瘤性息肉组(P=0.663)，和增生性息肉组(P=0.082)相比差异没有统计学意义；低危腺瘤性息肉与增生性息肉组(P=0. 270)及对照组(P=0.086)均无显著差异；增生性息肉组与对照组的Hcy水平差异无统计学意义(P=0.451)。

对于血清CEA水平，结直肠癌组患者水平较增生性息肉组(P=0.001)及健康对照组(P=0.003)升高，与高危腺瘤性息肉组(P=0.569)及低危腺瘤性息肉组(P=0.360)无明显差异；高危腺瘤性息肉组水平与低危腺瘤性息肉组(P=1.000)、增生性息肉组(P=0.286)及健康对照组(P=0.363)相比差异没有统计学意义；低危腺瘤性息肉组与健康人群(P=1.000)及增生性息肉(P=1.000)间没有差异；健康对照人群与增生性息肉组间无明显差异(P=1.000)。血清CA199水平在五组间未发现显著差异(表3)。

2.4 不同大小、数目的结直肠息肉患者血清Hcy、CEA、CA199水平的比较

(1)直径≥1cm与＜1cm结直肠息肉患者血清Hcy、CEA、CA199水平的比较

对于血清Hcy水平，息肉直径大于等于1cm组水平高于健康对照组(P=0.015)，但与息肉直径小于1cm组无显著差异(P=0.083)，息肉直径小于1cm组与健康对照组无明显差异(P=0.693)。

对于血清CEA水平，息肉直径大于等于1cm组水平高于健康对照组(P=0.022)，但与息肉直径小于1cm组无显著差异(P=1.000)，息肉直径小于1cm组与健康对照组无明显差异(P=0.109)。

血清CA199水平在三组间无显著差异(P=0.904)(表4)。

(2)单发与多发息肉患者血清Hcy、CEA、CA199水平的比较

对于血清Hcy水平，多发息肉组较单发息肉组(P=0.022)及健康对照(P=0.009)升高，单发息肉组与健康对照无明显差异(P=0.997)。

对于血清CEA水平，多发息肉组水平高于健康对照组(P=0.011)，与单发息肉组无明显差异(P=0.455)，单发息肉组与健康对照无差异(P=0.194)。

血清CA199水平在三组间无显著差异(P=0.765)。(表4)

2.5 结直肠肿瘤、结直肠癌发病危险因素的二元Logistic回归分析

(1)结直肠肿瘤发病的危险因素分析

二元logistic回归分析中，结直肠肿瘤组108例，非结直肠肿瘤组51例，进行单因素分析，结果表明结直肠肿瘤组年龄、血清Hcy水平、血清CEA水平显著高于非结直肠肿瘤组，男性、年龄、血清Hcy水平、血清CEA水平、肿瘤直径大于等于1cm是结直肠肿瘤发生的危险因素。将单因素分析中有统计学意义的变量纳入多因素分析，进一步分析表明血清Hcy水平 (OR=1.176，95%CI 1.013-1.365)，肿瘤直径大于等于1cm(OR=4.829，95%CI 2.117-11.015)是发生结直肠肿瘤发病的独立危险因素(表5、表6)。

表4 不同大小、数目的结直肠息肉患者的血清Hcy、CEA、CA199水平

表5 结直肠肿瘤发病危险因素的单因素分析

表6 结直肠肿瘤发病危险因素的多因素分析

(2)结直肠癌发病的危险因素分析

二元logistic回归分析中，结直肠癌组36例，非结直肠癌组123例，单因素分析中，年龄、胆固醇水平、血清CEA水平、血清Hcy水平与结直肠癌的发生显著相关。将上述四个变量纳入多因素分析进一步分析，结果表明年龄(OR=1.078，95%CI 1.030-1.128)，血 清 CEA 水 平 (OR=1.355，95% CI 1.070-1.715)是发生结直肠癌发病的独立危险因素，而胆固醇水平与结直肠癌发生风险之间呈负相关(OR=0.274，95% CI 0.124-0.604)(表 7、表 8)。

表7 结直肠癌发病危险因素的单因素分析

表8 结直肠癌发病危险因素的多因素分析

2.6 ROC曲线分析

(1)血清Hcy水平、血清CEA水平单独或联合检测诊断结直肠肿瘤的价值分析

血清Hcy水平单独检测诊断结直肠肿瘤的AUC值为0.705，最佳临界值为11.3mmol/l，敏感度为69.44%，特异性为64.71%。血清CEA水平单独检测诊断结直肠肿瘤的AUC值为0.691，最佳临界值为1.85ng/mL，敏感度为67.31%，特异性为66.67%。血清Hcy联合CEA检测诊断结直肠肿瘤的AUC值为0.750，敏感度为66.35%，特异性为76.47%。血清Hcy水平、血清CEA水平、血清Hcy联合CEA检测三者间AUC两两对比，差异无统计学意义(P＞0.05)(图1、表9)。

(2)血清Hcy水平、血清CEA水平单独或联合检测诊断结直肠癌的价值分析

血清Hcy水平单独检测诊断结直肠肿瘤的AUC值为0.646，最佳临界值为11.2mmol/l，敏感度为80.56%，特异性为44.72%。血清CEA水平单独检测诊断结直肠肿瘤的AUC值为0.704，最佳临界值为4.35ng/mL，敏感度为44.44%，特异性为91.60%。血清Hcy联合CEA检测诊断结直肠肿瘤的AUC值为0.741，敏感度为50.00%，特异性为88.24%。血清Hcy水平、血清CEA水平、血清Hcy联合CEA三者间AUC两两对比，差异无统计学意义(P＞0.05)(图2、表10)。

图1 血清Hcy、CEA及Hcy联合CEA检测诊断结直肠肿瘤的ROC曲线

表9 血清Hcy、CEA及Hcy联合CEA检测诊断结直肠肿瘤的相关参数

图2 血清Hcy、CEA及Hcy联合CEA检测诊断结直肠癌的ROC曲线

表10 血清Hcy、CEA及Hcy联合CEA诊断结直肠癌的相关参数

3 讨论

随着生活及饮食方式的改变，结直肠癌在我国的发病率和死亡率日益增长，使生存及生活质量面临重大考验。根据美国预防服务工作队的一项声明，对50-75岁人群进行结直肠癌筛查可有较大获益[18]。其中，结肠镜是筛查的金标准手段[19]，但由于痛苦体验及经济负担，亟需更多无创且高效的筛查方法。CEA、CA199是经典的与结直肠癌相关的肿瘤标志物，但受限于其敏感性及特异性。现有越来越多的学者开始关注Hcy与结直肠癌之间的关联，但结果仍存在争议，在我们的研究中Hcy与结直肠肿瘤存在密切联系，且并不逊于CEA。

大多数结直肠癌都是经正常黏膜-腺瘤-癌的过程发展而来，而切除腺瘤已被证明是降低结直肠癌发病率和死亡率的最有效策略[20]，因此早期识别包含腺瘤性息肉在内的结直肠肿瘤至关重要。在我们的研究中，结直肠肿瘤人群的血清Hcy、CEA水平均显著高于增生性息肉组及对照组，但血清CA199水平在各组间未发现明显差异，在进一步基于病理分组的比较中，血清CA199水平依旧未在各组间表现出差异，而血清Hcy、CEA水平仍能将结直肠癌、高危型腺瘤性息肉与增生性息肉组及健康对照组区别开来，且在小于50岁及男性人群中Hcy表现出比CEA更大的优势。同样的，在不同息肉大小及息肉数目的亚组分析中，Hcy水平仍表现优良。遗憾的是在女性人群中，未发现Hcy水平在各组间的差异，可能与女性患病率较低以及样本量较少相关。在相关性分析中，我们发现Hcy水平的升高是结直肠肿瘤发病的独立危险因素，而血清CEA水平却未发现此关联，进一步对结直肠癌进行分析发现，结果表明在单因素分析中Hcy水平的升高是结直肠癌发生的危险因素，但在多因素分析中却得出无显著关联的结论，考虑可能与非结直肠癌组中包含腺瘤性息肉人群相关，但我们发现血清CEA水平与结直肠癌的发生呈正相关。本研究采用ROC曲线分析Hcy、CEA、Hcy联合CEA检测对结直肠肿瘤及结直肠癌发生的预测价值，结果显示三者的预测AUC相当，对于结直肠肿瘤，血清Hcy单独检测的敏感度最高，Hcy联合CEA检测的特异性最高；对于结直肠癌，血清Hcy单独检测的敏感度仍最高，血清CEA单独检测的特异性最高。Miller et.al[12]和Chianget.al[13]的研究均提示高同型半胱氨酸血症是结直肠癌发病的独立危险因素，在Liu et.al的研究也发现Hcy水平与直肠癌的发生发展密切相关[21]。Kaji et al[22]以终末期肾病患者为研究.7u人群，发现Hcy水平的升高与结直肠肿瘤的发生呈负相关。

同型半胱氨酸的代谢主要根据细胞内蛋氨酸水平进行转硫途径或再甲基化途径[10,23]，由于代谢途径相关酶的基因多态性，以及叶酸、B族维生素的缺乏等外源性因素，Hcy在体内积累，使炎症过程被促进，并引起DNA甲基化不足，进而导致基因组不稳定，最终参与肿瘤的发生发展。在本研究中，我们证实了血清Hcy水平的升高与结直肠肿瘤发生存在密切联系。我们还发现在不同病理分型的患者中，随着组织学的进展，血清Hcy、CEA水平呈递增趋势，但相邻组间的差异并不显著，可能受限于样本量的原因，因此我们考虑血清Hcy、CEA水平与结直肠肿瘤的发展可能存在一定联系，需要未来进一步的研究。

本研究有以下几点局限性：首先，本研究为回顾性分析，可能会产生选择偏倚和混杂因素；其次，本研究的研究人群来源于单中心，不能排除地域、种族对结果产生的影响；第三，样本量有限，尤其是结直肠癌患者，不能将结肠癌患者根据TNM分期进一步进行亚组分析；最后，影响血清Hcy水平的不可控因素较多，离临床实际应用仍有距离。希望未来有更多的多中心大样本量的研究。

综上，结直肠肿瘤、结直肠癌患者的血清Hcy、CEA水平显著高于增生性息肉患者及健康人群，血清Hcy水平升高是结直肠肿瘤发生的独立危险因素，血清CEA水平升高是结直肠癌发生的独立危险因素，且血清Hcy水平对于结直肠肿瘤诊断的敏感度优于经典肿瘤标志物CEA。因此为了实现对结直肠癌早期预防及早诊早治，对于血清Hcy大于11.3mmol/l，同时有便血、腹泻便秘交替、贫血等报警症状或有肿瘤家族史的人群，无论血清CEA水平是否升高，建议进行结肠镜检查以排除结直肠肿瘤。