多靶点粪便FIT-DNA检测技术在结直肠癌患者、配偶及一级亲属筛查中的应用研究

关旭 马晨曦 王炜 朱德祥 庄奥博 王若谷 陈创奇 李佳英 裴海平魏少忠 许剑民 孙学军 王锡山

结直肠癌（colorectal cancer，CRC）是我国最常见的恶性消化道肿瘤之一。根据2015年中国肿瘤登记年报统计结果显示，我国结直肠癌的发病率和死亡率均呈现逐年上升趋势［1］。结直肠癌可以通过早期筛查有效预防，但我国结直肠癌的筛查仍未普遍开展，诊疗资源的不足及人群对肠镜筛查的抗拒是其主要原因。近年来，国内新型技术多靶点粪便FIT-DNA联合检测技术应运而生并且飞速发展，与结肠镜相比，其具备无创、简便的优势，为结直肠癌筛查提供了一个新思路和新方法。2018年，中国抗癌协会大肠癌专业委员会发布了《中国结直肠肿瘤早诊筛查策略专家共识》［2］，结合以往筛查经验，提出了我国结直肠肿瘤筛查的三级路径策略，提倡利用新型、无创、居家方便的精准早期筛查技术推动结直肠癌筛查的有效开展。

结直肠癌的病因包括遗传因素、环境、饮食及生活方式等。2006年，英国一项荟萃研究发表结论［3］：与没有家族史的人相比，结直肠癌一级亲属患结直肠癌的风险大约增加一倍。虽然有结直肠癌家族史的人群为高危人群已是普遍认知，但有关一级亲属的肠癌发病风险的研究报道仍然较少。结直肠癌患者配偶虽未被列为高风险人群，但其与结直肠癌患者拥有相同的生活环境、生活方式和饮食习惯，因此结直肠癌的发病风险可能高于普通人群，但目前国内外尚缺乏对结直肠癌患者配偶筛查的系统研究报道。

为了更好地验证多靶点粪便FIT-DNA联合检测技术检测结直肠癌的有效性，同时评估其亲属因生活、饮食及遗传因素的影响发生肠癌的风险，本课题通过全国多中心开展预试验，纳入结直肠癌患者、患者配偶及一级亲属作为研究人群，以积累数据基础，为下一步开展大规模前瞻性研究提供详实、可靠的设计依据，并奠定良好的试验基础。

资料与方法

一、研究设计

本研究前瞻性、多中心纳入2017年4月～2019年3月在全国八家医院的结直肠外科或普外科就诊的结直肠癌患者、患者配偶及一级亲属作为研究对象。参与中心包括：中国医学科学院肿瘤医院、哈尔滨医科大学附属第二医院、西安交通大学第一附属医院、复旦大学附属中山医院、山东省医学科学院附属医院、中山大学附属第一医院、中南大学湘雅医院和湖北省肿瘤医院。本研究已通过中国医学科学院肿瘤医院伦理委员会批准（伦理审批号：17-197/1453）。

二、研究对象

本研究纳入标准包括：（1）在各个中心的结直肠外科或普外科就诊的结直肠癌患者以及患者配偶和一级亲属，一级亲属包括：父母、子女以及兄弟姐妹（同父母）；（2）年龄40～74岁；（3）结直肠癌患者：均需电子结肠镜检查或病理确诊；（4）结直肠癌患者配偶：婚龄需15年以上。

排除标准包括：（1）未接受肠镜确诊者；（2）有严重的心、肝、肺、肾、血液、内分泌系统疾病者；（3）同时伴有其他恶性肿瘤者；（4）已行结直肠癌或癌前病变切除手术或新辅助治疗者。

三、筛查方法

多靶点粪便FIT-DNA联合检测技术试剂盒采用杭州诺辉健康科技有限公司生产的常卫清®。研究对象需在本项目人员指导下，严格按照试剂盒内附带的采样说明书采集粪便样本，然后寄送至相关医学检验实验室进行检测。该技术通过检测人粪便样本中的KRAS基因突变、BMP3和NDRG4基因甲基化及血红蛋白，利用专业分析软件进行计算综合评分，判断结直肠进展期新生物（结直肠进展期新生物包含结直肠癌和进展期腺瘤，即腺瘤具备直径≥10 mm、含有25%以上的绒毛成分、有高级别上皮内瘤变或重度异型增生中的任一条即可归为进展期腺瘤）的患病风险。若结果为阳性，提示受检者患结直肠癌或癌前病变的风险较高，需做进一步临床诊断。

所有研究对象均需完成结肠镜检测，并以结肠镜检测结果作为诊断金标准，来评价FIT-DNA检测技术的检测效能。敏感度定义为结直肠癌、腺瘤、息肉或炎症被正确诊断的概率；特异度定义为肠镜正常者被正确诊断的概率。

四、统计学分析

使用SPSS 22.0软件进统计学分析。本文所有数据采用［例（%）］来表示，卡方检验或Fisher's检验用以比较组内差异。检验均为双侧，P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、多靶点粪便FIT-DNA联合检测技术总体检测情况

共有211名受试者最终纳入本研究，其中135例为就诊的结直肠癌患者（64.0%），47例为患者配偶（22.3%），29例为患者一级亲属（13.7%）。127例（60.2%）受试者多靶点粪便FIT-DNA检测结果为阳性，其中结直肠癌患者、配偶和一级亲属的检测阳性率分别为89.6%（121/135）、8.5%（4/47）和6.9%（2/29）。多靶点粪便FIT-DNA联合检测技术在各组人群中的总体检测情况详见表1。

表1 211例受试者总体检测情况分析

二、多靶点粪便FIT-DNA联合检测技术在结直肠癌患者中检测情况

在135例接受多靶点粪便FIT-DNA检测的结直肠癌患者中，121例结果为阳性，检测结直肠癌的总体敏感度为89.6%。对于AJCC I期至Ⅳ期（AJCC TNM分期第八版）的结直肠癌患者，其敏感度分别为 88.0%（22/25）、90.7%（49/54）、86.2%（25/29）和84.6%（11/13），差异无统计学意义（χ2=0.336，P=0.562）。亚组分析显示，多靶点粪便FIT-DNA检测结直肠癌的敏感度同样不受年龄（χ2=0.013，P=0.910）、性别（χ2=3.032，P=0.082）、肿瘤原发灶部位（χ2=0.413，P=0.521）或肿瘤分化程度（χ2=0.157，P=0.692）的影响，详见表2。

表2 135例结直肠癌患者检测情况分析

三、多靶点粪便FIT-DNA联合检测技术在结直肠癌患者家属中检测情况

在76例结直肠癌患者家属中，47例为患者配偶，其余29例为患者一级亲属。肠镜总体病变检出率为18.4%（14/76），包括3例腺瘤（4.0%）、8例息肉（10.4%）和3例炎症（4.0%），详见表3。在47例患者配偶中，肠镜异常率为14.9%（7/47），包括2例腺瘤（4.3%）、3例息肉（6.3%）和2例炎症（4.3%）；在29例患者一级亲属中，肠镜病变检出率为24.1%（7/29），包括1例腺瘤（3.4%）、5例息肉（17.2%）和1例炎症（3.5%）。多靶点粪便FIT-DNA联合检测技术对腺瘤、息肉和炎症的检出率分别为33.3%（1/3）、12.5%（1/8）和66.7%（2/3）。

表3 76例患者家属的基本特征及检测情况分析

四、多靶点粪便FIT-DNA联合检测技术的检测性能

211例受试者中，肠镜检查结果发现150例异常者（包括结直肠癌、腺瘤、息肉或炎症），其余62例为正常；多靶点粪便FIT-DNA检测的阳性和阴性例数分别为127例和85例，详见表4。其检测结直肠癌、腺瘤、炎症或息肉的敏感度分别为89.6%（121/135）、33.3%（1/3）和27.3%（3/11），其特异度为96.8%（60/62）。

表4 多靶点粪便FIT-DNA联合检测技术的检测性能

讨 论

在结直肠癌的早期防治措施中，早诊筛查的作用尤其重要，是遏制结直肠癌发病的有力措施。世界主要发达国家均已实施针对全国人口的结直肠肿瘤早诊筛查，并将其作为基本公共卫生服务，已取得明显成绩［4-6］。2014 年，Imperiale等［7］对北美90个地区、近10 000名受试者进行多靶点粪便FITDNA检测，同时将结果与粪便免疫化学检测（fecal immunochemical test，FIT）结果进行对比，发现多靶点粪便FIT-DNA检测CRC的敏感性为92.3%，检测晚期癌前病变（包括腺瘤和无蒂锯齿状息肉）的敏感性为42.4%，均优于FIT检测的敏感性（分别为73.8%和23.8%）。基于此研究，FDA于2014年批准了“Cologuard”多靶点粪便FITDNA检测产品应用于平均风险人群CRC的筛查［8］，其费用由美国医疗中心和医疗补助服务中心每3年报销一次，进一步提高了美国筛查人群的依从性。

我国也已开始逐渐重视癌症筛查问题。2016年，马志刚等［9］开展一项CRC非侵入性早期筛查技术研究，对594名体检人群进行多靶点粪便FIT-DNA联合检测，结果显示其检测结直肠癌和腺瘤的敏感度分别为92.31%（24/26）和42.86%（12/28），且在体检人群中结合此技术可能对提高肠癌依从性和检出率具有一定促进作用。郑树等［10］在2017年于浙江入组839名受试者进行多靶点粪便FIT-DNA检测和FIT检测，其中前者检测结直肠癌和进展期腺瘤的灵敏度分别为97.5%和53.1%，其特异度为89.1%，再次证明了多靶点粪便FIT-DNA检测技术是一种有效筛查结直肠癌的新型手段。

结直肠癌是由遗传因素、环境、饮食及生活方式协同作用的结果。然而，现只有少数前瞻性对照研究评价了结肠镜检查在人群中的筛检效果。2006年，钟英强等［11］对186例结直肠癌患者的一级亲属进行前瞻性分析研究发现，在结直肠癌先证患者的一级亲属中进行结肠镜筛查具有较高的检出率。2001年美国一项研究对27项已发表的病例对照和队列研究进行了荟萃分析，显示有结直肠癌家族史和结直肠腺瘤家族史的个体与无家族史的个体相比，患结直肠癌的风险明显升高［12］。

2018年，JAMA肿瘤学上发表的一项哈佛大学的最新研究显示：某些饮食习惯如红肉、白面包和含糖饮料与结直肠癌的发生明显相关［13］。而结直肠癌患者的配偶一般和患者拥有共同的生活环境和饮食习惯，因此其结直肠癌的发病概率可能会高于平均风险人群。通过对结直肠癌患者配偶的筛查研究，有利于进一步探究环境、饮食对结直肠癌的影响。但目前国内现存的有关多靶点粪便FIT-DNA检测技术报道大多存在单中心、小样本等问题，且缺少对结直肠癌患者一级亲属及配偶发病风险的探索。因此，本次全国大型多中心结直肠癌筛查研究，旨在探究多靶点粪便FIT-DNA检测技术检测结直肠癌的敏感度和特异度，以及结直肠癌患者配偶和一级亲属的结直肠癌及癌前病变检出率。该研究计划入组人群6 000例，这也是首次利用创新的结直肠癌无创性筛查手段，将结直肠癌患者、患者配偶及一级亲属一起纳入分析的前瞻性研究。

从预试验的研究结果中，我们发现多靶点粪便FIT-DNA联合检测技术检测CRC的敏感度较高，为89.6%。且其检测Ⅰ期和Ⅱ期的结直肠癌患者敏感度分别为88.0%和90.7%，表明该检测技术对于筛查早期肠癌患者仍有较高的应用价值。虽然多靶点粪便FIT-DNA联合检测技术在本研究中检测腺瘤的敏感度仅为33.3%（1/3），但由于样本量较少，因此该结果缺少普适性。多靶点粪便FIT-DNA的检测特异度高达96.8%，远高于国内外其他相关研究。本研究由于人群基数较小的限制，无患者配偶或一级亲属诊断为结直肠癌，但其肠镜异常率分别为14.9%和24.1%，其中腺瘤或息肉的检出率分别为10.6%和20.6%。值得注意的是，在结直肠癌家属组中6例多靶点粪便FIT-DNA阳性受试者中有4例肠镜检测异常（1例腺瘤，1例息肉，2例肠炎），提示这部分人群应该更加重视结直肠癌的筛查，尤其是粪便检测阳性者，以便早期采取干预措施。本研究为伺机性筛查，主要针对可能的高风险人群，即于各个中心的普外科或结直肠外科就诊的结直肠癌患者配偶或一级亲属，纳入研究的受试者也均接受了肠镜检查，因此缺少肠镜依从性相关的数据。在后续的研究中，我们计划纳入结直肠癌和进展期腺瘤患者的配偶和一级亲属参与肠癌的早期筛查，探索这两类人群的肠镜依从率和结直肠癌及癌前病变检出率，同时创新性探索基于该新型技术的不同推荐级别（随访干预）对于一级亲属和配偶的肠镜依从率和病变检出率的影响。

综上所述，研究显示多靶点粪便FIT-DNA联合检测技术检测结直肠癌具有较高的敏感度和特异度，且具有无创、无痛、简便等优势，为大众提供了一种新型、便捷、规范和高效的结直肠癌早筛和诊断手段。虽然该预试验样本量较小，结果不具有普适性，但其研究的可行性已得到有效验证，为进一步前瞻性、大规模探索多靶点粪便FIT-DNA检测技术的有效性及肠癌家属的发病风险奠定了坚实的基础。