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糞便檢查在結(jié)直腸癌篩查中的作用糞便檢查在結(jié)直腸癌篩查中的作用
作者:北京中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院消化科 李文彬 李景南 期刊來源:臨床內(nèi)科雜志,2014年11月第31卷第11期
結(jié)直腸癌(CRC)是消化系統(tǒng)常見的惡性腫瘤之一,近年來其發(fā)病率和病死率呈上升趨勢(shì)。結(jié)直腸癌具有較明確的癌前病變,西方國(guó)家很早就致力于推廣篩查方案,在過去的30年中其發(fā)病率和病死率明顯下降。 目前,結(jié)直腸癌篩查手段主要分為兩大類:糞便檢查和結(jié)腸結(jié)構(gòu)性檢査。前者包括糞便潛血、鈣衛(wèi)蛋白、糞便基因?qū)W及糞便MicroRNA檢查等,后者包括全結(jié)腸鏡、乙狀結(jié)腸鏡檢查、鋇灌腸、CT仿真結(jié)腸鏡等。其中,結(jié)腸鏡檢查被認(rèn)為是結(jié)直腸癌診斷的金標(biāo)準(zhǔn),具有精確度高、可于發(fā)現(xiàn)癌前病變同時(shí)將其移除的優(yōu)點(diǎn),但因其為侵入性檢查、需要腸道準(zhǔn)備、花費(fèi)較高,其應(yīng)用受到了很大限制,依從性僅為50%左右。相對(duì)而言,糞便檢查簡(jiǎn)單、易行、無創(chuàng)、節(jié)省人力物力,適合大規(guī)模人群篩查。本文對(duì)各種糞便檢查在結(jié)直腸癌篩査中的應(yīng)用及研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
一、糞便潛血試驗(yàn) 糞便潛血試驗(yàn)(F0BT)具有簡(jiǎn)單、低廉的優(yōu)點(diǎn),是結(jié)直腸癌篩查最常用的手段之一。有研究表明,糞便潛血篩查可提高早期結(jié)直腸癌和癌前病變的發(fā)現(xiàn)率。糞便潛血試驗(yàn)的檢測(cè)方法分為兩種,一種為傳統(tǒng)的化學(xué)法糞便潛血試驗(yàn)(gFOBT),另一種為近年來新出現(xiàn)的免疫法糞便潛血試驗(yàn)(FIT)。 1.化學(xué)法糞便潛血試驗(yàn):化學(xué)法又稱愈創(chuàng)木酯法,其原理是血紅蛋白的降解產(chǎn)物血紅素可將無色的愈創(chuàng)木酯氧化為過氧化氫,采用相應(yīng)試紙進(jìn)行檢測(cè)。國(guó)外隨機(jī)對(duì)照研究結(jié)果顯示,每年1次或兩年1次的化學(xué)法糞便潛血試驗(yàn)篩查能夠使結(jié)直腸癌的死亡率降低15%~33%,發(fā)病率降低17%~20%。 化學(xué)法糞便潛血試驗(yàn)的不足之處在于,發(fā)現(xiàn)進(jìn)展期腺瘤或早期結(jié)直腸癌的敏感度和精確度均較低;不能特異性識(shí)別人類的血紅素,易受食物和藥物的影響而出現(xiàn)假陽(yáng)性;對(duì)上消化道和小腸出血的敏感性更好,對(duì)結(jié)直腸癌和早期腺瘤的診斷缺乏特異性。基于以上幾點(diǎn),化學(xué)法糞便潛血試驗(yàn)在大系列人群中篩査結(jié)直腸癌的價(jià)值還有待進(jìn)一步明確。 2.免疫法糞便潛血試驗(yàn)(FIT):免疫法糞便潛血試驗(yàn)作為化學(xué)法的替代,其原理建立在針對(duì)人血紅蛋白(Hb)抗原基礎(chǔ)上的特異性抗原-抗體反應(yīng)。因此,免疫法糞便潛血試驗(yàn)不受食物的影響。另外,血紅蛋白在上消化道被分解破壞,免疫法糞便潛血試驗(yàn)僅檢測(cè)完整的血紅蛋白,與化學(xué)法糞便潛血試驗(yàn)比較,免疫法糞便潛血試驗(yàn)可以更特異性地檢測(cè)下消化道出血,從而更適用于結(jié)直腸癌篩查。Hol等研究表明,免疫法糞便潛血試驗(yàn)對(duì)于結(jié)直腸進(jìn)展期腫瘤的檢出率明顯高于gFOBT(2.4%和1.1%),雖明顯低于結(jié)腸鏡(8.0%),但亦可反映出免疫法糞便潛血試驗(yàn)在結(jié)直腸癌篩査中的明顯優(yōu)勢(shì)。 Quintero等研究表明,免疫法糞便潛血試驗(yàn)對(duì)結(jié)直腸癌的檢出率與結(jié)腸鏡相似(均為0.1%),對(duì)進(jìn)展期腺瘤的檢出率略低于結(jié)腸鏡(0.9%和1.9%)。我們的研究表明,連續(xù)3次的免疫法糞便潛血試驗(yàn)檢查可顯著提高檢出腺瘤和癌的特異性。總體免疫法糞便潛血試驗(yàn)對(duì)于診斷結(jié)直腸癌的敏感性可達(dá)61%~91%,特異性可達(dá)91%~98%,對(duì)于診斷進(jìn)展期腺瘤的敏感性可達(dá)27%~67%,特異性也可達(dá)90.6%。但免疫法糞便潛血試驗(yàn)亦存在其限制性,近期有學(xué)者提出,免疫法糞便潛血試驗(yàn)對(duì)于近端結(jié)腸如回盲部病變的敏感性偏低,這可能與其檢測(cè)手段相關(guān)。此外,免疫法糞便潛血試驗(yàn)的費(fèi)用亦高于gFOBT。 免疫法糞便潛血試驗(yàn)分為兩種,一種為定性法免疫法糞便潛血試驗(yàn)(qlFIT),另一種為定量法免疫法糞便潛血試驗(yàn)(qnFIT)。定性法免疫法糞便潛血試驗(yàn)需提前設(shè)置好糞便血紅蛋白濃度檢測(cè)的Cut-off值,因而檢測(cè)結(jié)果的判讀為“全或無”。而定量法免疫法糞便潛血試驗(yàn)則可定量測(cè)定出糞便血紅蛋白濃度,具有更多優(yōu)勢(shì)。腸道新生物血紅蛋白的丟失與腺瘤的大小和組織學(xué)特性密切相關(guān),qnFIT的優(yōu)勢(shì)則在于可以根據(jù)篩査的目的和策略來設(shè)定最優(yōu)化的Cut-off值,從而達(dá)到篩查效率最大化。目前,對(duì)于結(jié)直腸癌篩查中免疫法糞便潛血試驗(yàn)的Cut-off值的設(shè)定尚有爭(zhēng)議,多認(rèn)為設(shè)置為100ng/ml對(duì)結(jié)直腸癌診斷篩査的效價(jià)比最高,但該值對(duì)于進(jìn)展期結(jié)直腸腫瘤來說易造成漏診,認(rèn)為篩査進(jìn)展期結(jié)直腸腫瘤的Cut-off值應(yīng)該更低。且不同的Cut-off值,從25~150ng/ml之間,對(duì)于管狀腺瘤的發(fā)現(xiàn)率均較低,說明免疫法糞便潛血試驗(yàn)不適合作為非進(jìn)展性結(jié)腸息肉的檢測(cè)手段。
二、鈣衛(wèi)蛋白 鈣衛(wèi)蛋白最早于1980年從中性粒細(xì)胞中分離發(fā)現(xiàn),絕大多數(shù)來自于中性粒細(xì)胞,少數(shù)則可在單核細(xì)胞和反應(yīng)性的巨噬細(xì)胞中發(fā)現(xiàn),可以作為急性炎性細(xì)胞活化的標(biāo)志物。糞便中鈣衛(wèi)蛋白(FCP)含量可作為腸道炎癥的一種標(biāo)志物。有研究發(fā)現(xiàn),鈣衛(wèi)蛋白在炎癥性腸病與功能性疾病如腸易激綜合征的鑒別診斷中發(fā)揮重要作用。 結(jié)直腸癌常常會(huì)出現(xiàn)局部黏膜的急性炎癥反應(yīng),因此鈣衛(wèi)蛋白也可應(yīng)用于結(jié)直腸癌篩查。Røseth等研究表明,在預(yù)測(cè)結(jié)直腸癌方面鈣衛(wèi)蛋白的敏感性達(dá)到了90%。Tibble等比較了鈣衛(wèi)蛋白和糞便潛血試驗(yàn)在結(jié)直腸癌及腺瘤診斷中的應(yīng)用,發(fā)現(xiàn)鈣衛(wèi)蛋白對(duì)結(jié)直腸癌及腺瘤總的敏感性為79%,特異性為72%,糞便潛血試驗(yàn)對(duì)兩者診斷敏感性為43%,特異性為92%,說明鈣衛(wèi)蛋白作為結(jié)直腸癌篩查比糞便潛血試驗(yàn)有更高的敏感性,但由于易受到IBD等疾病的影響,特異性有所降低。 三、糞便基因?qū)W檢測(cè) 結(jié)直腸癌發(fā)生過程是一個(gè)多步驟、多基因突變的結(jié)果,采用適當(dāng)方法把糞便中脫落的腫瘤細(xì)胞中的DNA提取出來,檢測(cè)相關(guān)突變基因及表觀遺傳學(xué)標(biāo)記,可以作為結(jié)直腸癌的診斷篩查手段之一。Sidransky等首次報(bào)道從糞便中檢測(cè)出Ras基因用于結(jié)直腸癌診斷,目前已從糞便中檢測(cè)出APC、Ras、P53、DCC、BCL-2、MSI、L-DNA等多種基因及表觀遺傳學(xué)標(biāo)記。因此,糞便基因?qū)W檢測(cè)是轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的重要內(nèi)容之一。 1.DNA檢測(cè)(sDNA):由于脫落人糞便的腫瘤細(xì)胞DNA不可能為單一的基因,因此為達(dá)到足夠的敏感性,需要采用多靶點(diǎn)DNA聯(lián)合檢測(cè)。目前投入商業(yè)應(yīng)用的只有一種糞便DNA檢測(cè)(SDNA)方法,是一種多位點(diǎn)檢測(cè)板,包括21種點(diǎn)突變(包括K-ras、APC和P53基因),1個(gè)BAT-26(—種微衛(wèi)星不穩(wěn)定性的標(biāo)記)的探針和一個(gè)DIA(DNA完整性分析,DNA integrity analysis)標(biāo)記。橫斷面研究表明,sDNA對(duì)結(jié)直腸癌的敏感性高達(dá)87%,對(duì)進(jìn)展期腫瘤的敏感性高達(dá)40%。Ahlquist等研究表明,sDNA可以檢測(cè)出85%的結(jié)直腸癌及54%的直徑≥1cm的腺瘤,對(duì)非轉(zhuǎn)移的結(jié)直腸癌(I~III期)的檢出率可高達(dá)87%,影響檢出率的因素為腫瘤的大小而非部位。 2.DNA 甲基化檢測(cè)(Hypermethylated DNA):DNA甲基化是表觀遺傳修飾的主要方式之一,在許多惡性腫瘤的癌前病變中均發(fā)現(xiàn)了多個(gè)抑癌基因的CpG島高甲基化。在結(jié)腸癌中發(fā)生甲基化基因有P16、CD-KN2A、MLH1和MGMT等,Ahlquist等研究表明,在結(jié)直腸癌患者糞便中檢測(cè)到的異常甲基化與癌組織中改變一致,應(yīng)用3種標(biāo)記(CDKN2A、MGMT和MLH1)聯(lián)合檢測(cè)糞便DNA甲基化對(duì)診斷結(jié)直腸癌的敏感性為58%,特異性為70%。近來發(fā)現(xiàn)SFRP2基因甲基化時(shí),WNT途徑激活,導(dǎo)致結(jié)直腸癌的發(fā)生,被認(rèn)為是結(jié)直腸癌發(fā)生的早期事件。Mulller等研究表明,檢測(cè)糞便中甲基化SFRP2對(duì)于結(jié)腸癌診斷敏感性為75%~90%,特異性為77%。Oberwalder等研究證實(shí),SFRP2基因甲基化在增生性息肉中的陽(yáng)性率為33%,在腺瘤中的陽(yáng)性率為46%。近期1項(xiàng)薈萃分析顯示,DNA甲基化對(duì)發(fā)現(xiàn)結(jié)直腸癌和腺瘤的總的敏感性為62%,特異性為89%,其中,對(duì)腺瘤的敏感性為54%,特異性為88%。因此,認(rèn)為DNA甲基化的精確性尚不滿意,不適合單獨(dú)應(yīng)用于結(jié)直腸癌的篩查。 3.MicroRNA檢測(cè):MicroRNA是一種非編碼調(diào)控RNA,在細(xì)胞的增殖、分化、凋亡等生命過程中起到重要的調(diào)控作用。miRNA在結(jié)直腸腫瘤中廣泛表達(dá),截至目前,共發(fā)現(xiàn)35種在結(jié)直腸癌細(xì)胞中上調(diào)或下調(diào)表達(dá)的miRNA。檢測(cè)患者糞便中microRNA含量可以作為診斷結(jié)直腸癌及息肉的生物標(biāo)記物之一。Koga等發(fā)現(xiàn),糞便miRNA(miR-17-92cluster、miR-21、miR-135a和miR-135b)檢出遠(yuǎn)端和近端結(jié)直腸癌的敏感性分別為81.5%和52.9%。Wu等評(píng)價(jià)了結(jié)直腸癌和腸息肉患者糞便中miR-21和miR-92a檢測(cè)的敏感性和特異性,發(fā)現(xiàn)結(jié)直腸癌患者中糞便miR-21和miR-92a的表達(dá)均明顯升高,腸息肉患者中糞便miR-92a明顯升高。糞便miR-92a對(duì)結(jié)直腸癌的敏感性為71.6%,對(duì)息肉的敏感性為56.1%,特異性為73.3%,明顯優(yōu)于糞便miR-21,同時(shí)發(fā)現(xiàn)切除結(jié)腸腫瘤或進(jìn)展期息肉后miR-92a水平明顯降低。該研究初步探索了檢測(cè)糞便miRNA應(yīng)用于診斷結(jié)直腸癌及息肉的可行性及價(jià)值。但糞便micRNA這一檢查方法目前尚未得到真實(shí)臨床情境下的嚴(yán)格評(píng)價(jià),需要繼續(xù)進(jìn)行相關(guān)研究來進(jìn)一步探索和完善。 糞便檢査簡(jiǎn)便易行、方便無創(chuàng)、依從性高,在結(jié)直腸癌篩査中占有重要位置。隨著研究的深入,以糞便檢査為初篩、結(jié)腸鏡檢查為確證的篩查方案有利于結(jié)直腸癌篩查工作的普及和優(yōu)化,進(jìn)一步提高早期結(jié)直腸癌的檢出率。
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