多靶點糞便FIT-DNA檢測技術在結直腸癌患者、配偶及一級親屬篩查中的應用研究

關旭 馬晨曦 王煒 朱德祥 莊奧博 王若谷 陳創奇 李佳英 裴海平魏少忠 許劍民 孫學軍 王錫山

結直腸癌（colorectal cancer，CRC）是我國最常見的惡性消化道腫瘤之一。根據2015年中國腫瘤登記年報統計結果顯示，我國結直腸癌的發病率和死亡率均呈現逐年上升趨勢［1］。結直腸癌可以通過早期篩查有效預防，但我國結直腸癌的篩查仍未普遍開展，診療資源的不足及人群對腸鏡篩查的抗拒是其主要原因。近年來，國內新型技術多靶點糞便FIT-DNA聯合檢測技術應運而生并且飛速發展，與結腸鏡相比，其具備無創、簡便的優勢，為結直腸癌篩查提供了一個新思路和新方法。2018年，中國抗癌協會大腸癌專業委員會發布了《中國結直腸腫瘤早診篩查策略專家共識》［2］，結合以往篩查經驗，提出了我國結直腸腫瘤篩查的三級路徑策略，提倡利用新型、無創、居家方便的精準早期篩查技術推動結直腸癌篩查的有效開展。

結直腸癌的病因包括遺傳因素、環境、飲食及生活方式等。2006年，英國一項薈萃研究發表結論［3］：與沒有家族史的人相比，結直腸癌一級親屬患結直腸癌的風險大約增加一倍。雖然有結直腸癌家族史的人群為高危人群已是普遍認知，但有關一級親屬的腸癌發病風險的研究報道仍然較少。結直腸癌患者配偶雖未被列為高風險人群，但其與結直腸癌患者擁有相同的生活環境、生活方式和飲食習慣，因此結直腸癌的發病風險可能高于普通人群，但目前國內外尚缺乏對結直腸癌患者配偶篩查的系統研究報道。

為了更好地驗證多靶點糞便FIT-DNA聯合檢測技術檢測結直腸癌的有效性，同時評估其親屬因生活、飲食及遺傳因素的影響發生腸癌的風險，本課題通過全國多中心開展預試驗，納入結直腸癌患者、患者配偶及一級親屬作為研究人群，以積累數據基礎，為下一步開展大規模前瞻性研究提供詳實、可靠的設計依據，并奠定良好的試驗基礎。

資料與方法

一、研究設計

本研究前瞻性、多中心納入2017年4月～2019年3月在全國八家醫院的結直腸外科或普外科就診的結直腸癌患者、患者配偶及一級親屬作為研究對象。參與中心包括：中國醫學科學院腫瘤醫院、哈爾濱醫科大學附屬第二醫院、西安交通大學第一附屬醫院、復旦大學附屬中山醫院、山東省醫學科學院附屬醫院、中山大學附屬第一醫院、中南大學湘雅醫院和湖北省腫瘤醫院。本研究已通過中國醫學科學院腫瘤醫院倫理委員會批準（倫理審批號：17-197/1453）。

二、研究對象

本研究納入標準包括：（1）在各個中心的結直腸外科或普外科就診的結直腸癌患者以及患者配偶和一級親屬，一級親屬包括：父母、子女以及兄弟姐妹（同父母）；（2）年齡40～74歲；（3）結直腸癌患者：均需電子結腸鏡檢查或病理確診；（4）結直腸癌患者配偶：婚齡需15年以上。

排除標準包括：（1）未接受腸鏡確診者；（2）有嚴重的心、肝、肺、腎、血液、內分泌系統疾病者；（3）同時伴有其他惡性腫瘤者；（4）已行結直腸癌或癌前病變切除手術或新輔助治療者。

三、篩查方法

多靶點糞便FIT-DNA聯合檢測技術試劑盒采用杭州諾輝健康科技有限公司生產的常衛清?。研究對象需在本項目人員指導下，嚴格按照試劑盒內附帶的采樣說明書采集糞便樣本，然后寄送至相關醫學檢驗實驗室進行檢測。該技術通過檢測人糞便樣本中的KRAS基因突變、BMP3和NDRG4基因甲基化及血紅蛋白，利用專業分析軟件進行計算綜合評分，判斷結直腸進展期新生物（結直腸進展期新生物包含結直腸癌和進展期腺瘤，即腺瘤具備直徑≥10 mm、含有25%以上的絨毛成分、有高級別上皮內瘤變或重度異型增生中的任一條即可歸為進展期腺瘤）的患病風險。若結果為陽性，提示受檢者患結直腸癌或癌前病變的風險較高，需做進一步臨床診斷。

所有研究對象均需完成結腸鏡檢測，并以結腸鏡檢測結果作為診斷金標準，來評價FIT-DNA檢測技術的檢測效能。敏感度定義為結直腸癌、腺瘤、息肉或炎癥被正確診斷的概率；特異度定義為腸鏡正常者被正確診斷的概率。

四、統計學分析

使用SPSS 22.0軟件進統計學分析。本文所有數據采用［例（%）］來表示，卡方檢驗或Fisher's檢驗用以比較組內差異。檢驗均為雙側，P＜0.05為差異有統計學意義。

結 果

一、多靶點糞便FIT-DNA聯合檢測技術總體檢測情況

共有211名受試者最終納入本研究，其中135例為就診的結直腸癌患者（64.0%），47例為患者配偶（22.3%），29例為患者一級親屬（13.7%）。127例（60.2%）受試者多靶點糞便FIT-DNA檢測結果為陽性，其中結直腸癌患者、配偶和一級親屬的檢測陽性率分別為89.6%（121/135）、8.5%（4/47）和6.9%（2/29）。多靶點糞便FIT-DNA聯合檢測技術在各組人群中的總體檢測情況詳見表1。

表1 211例受試者總體檢測情況分析

二、多靶點糞便FIT-DNA聯合檢測技術在結直腸癌患者中檢測情況

在135例接受多靶點糞便FIT-DNA檢測的結直腸癌患者中，121例結果為陽性，檢測結直腸癌的總體敏感度為89.6%。對于AJCC I期至Ⅳ期（AJCC TNM分期第八版）的結直腸癌患者，其敏感度分別為 88.0%（22/25）、90.7%（49/54）、86.2%（25/29）和84.6%（11/13），差異無統計學意義（χ2=0.336，P=0.562）。亞組分析顯示，多靶點糞便FIT-DNA檢測結直腸癌的敏感度同樣不受年齡（χ2=0.013，P=0.910）、性別（χ2=3.032，P=0.082）、腫瘤原發灶部位（χ2=0.413，P=0.521）或腫瘤分化程度（χ2=0.157，P=0.692）的影響，詳見表2。

表2 135例結直腸癌患者檢測情況分析

三、多靶點糞便FIT-DNA聯合檢測技術在結直腸癌患者家屬中檢測情況

在76例結直腸癌患者家屬中，47例為患者配偶，其余29例為患者一級親屬。腸鏡總體病變檢出率為18.4%（14/76），包括3例腺瘤（4.0%）、8例息肉（10.4%）和3例炎癥（4.0%），詳見表3。在47例患者配偶中，腸鏡異常率為14.9%（7/47），包括2例腺瘤（4.3%）、3例息肉（6.3%）和2例炎癥（4.3%）；在29例患者一級親屬中，腸鏡病變檢出率為24.1%（7/29），包括1例腺瘤（3.4%）、5例息肉（17.2%）和1例炎癥（3.5%）。多靶點糞便FIT-DNA聯合檢測技術對腺瘤、息肉和炎癥的檢出率分別為33.3%（1/3）、12.5%（1/8）和66.7%（2/3）。

表3 76例患者家屬的基本特征及檢測情況分析

四、多靶點糞便FIT-DNA聯合檢測技術的檢測性能

211例受試者中，腸鏡檢查結果發現150例異常者（包括結直腸癌、腺瘤、息肉或炎癥），其余62例為正常；多靶點糞便FIT-DNA檢測的陽性和陰性例數分別為127例和85例，詳見表4。其檢測結直腸癌、腺瘤、炎癥或息肉的敏感度分別為89.6%（121/135）、33.3%（1/3）和27.3%（3/11），其特異度為96.8%（60/62）。

表4 多靶點糞便FIT-DNA聯合檢測技術的檢測性能

討 論

在結直腸癌的早期防治措施中，早診篩查的作用尤其重要，是遏制結直腸癌發病的有力措施。世界主要發達國家均已實施針對全國人口的結直腸腫瘤早診篩查，并將其作為基本公共衛生服務，已取得明顯成績［4-6］。2014 年，Imperiale等［7］對北美90個地區、近10 000名受試者進行多靶點糞便FITDNA檢測，同時將結果與糞便免疫化學檢測（fecal immunochemical test，FIT）結果進行對比，發現多靶點糞便FIT-DNA檢測CRC的敏感性為92.3%，檢測晚期癌前病變（包括腺瘤和無蒂鋸齒狀息肉）的敏感性為42.4%，均優于FIT檢測的敏感性（分別為73.8%和23.8%）。基于此研究，FDA于2014年批準了“Cologuard”多靶點糞便FITDNA檢測產品應用于平均風險人群CRC的篩查［8］，其費用由美國醫療中心和醫療補助服務中心每3年報銷一次，進一步提高了美國篩查人群的依從性。

我國也已開始逐漸重視癌癥篩查問題。2016年，馬志剛等［9］開展一項CRC非侵入性早期篩查技術研究，對594名體檢人群進行多靶點糞便FIT-DNA聯合檢測，結果顯示其檢測結直腸癌和腺瘤的敏感度分別為92.31%（24/26）和42.86%（12/28），且在體檢人群中結合此技術可能對提高腸癌依從性和檢出率具有一定促進作用。鄭樹等［10］在2017年于浙江入組839名受試者進行多靶點糞便FIT-DNA檢測和FIT檢測，其中前者檢測結直腸癌和進展期腺瘤的靈敏度分別為97.5%和53.1%，其特異度為89.1%，再次證明了多靶點糞便FIT-DNA檢測技術是一種有效篩查結直腸癌的新型手段。

結直腸癌是由遺傳因素、環境、飲食及生活方式協同作用的結果。然而，現只有少數前瞻性對照研究評價了結腸鏡檢查在人群中的篩檢效果。2006年，鐘英強等［11］對186例結直腸癌患者的一級親屬進行前瞻性分析研究發現，在結直腸癌先證患者的一級親屬中進行結腸鏡篩查具有較高的檢出率。2001年美國一項研究對27項已發表的病例對照和隊列研究進行了薈萃分析，顯示有結直腸癌家族史和結直腸腺瘤家族史的個體與無家族史的個體相比，患結直腸癌的風險明顯升高［12］。

2018年，JAMA腫瘤學上發表的一項哈佛大學的最新研究顯示：某些飲食習慣如紅肉、白面包和含糖飲料與結直腸癌的發生明顯相關［13］。而結直腸癌患者的配偶一般和患者擁有共同的生活環境和飲食習慣，因此其結直腸癌的發病概率可能會高于平均風險人群。通過對結直腸癌患者配偶的篩查研究，有利于進一步探究環境、飲食對結直腸癌的影響。但目前國內現存的有關多靶點糞便FIT-DNA檢測技術報道大多存在單中心、小樣本等問題，且缺少對結直腸癌患者一級親屬及配偶發病風險的探索。因此，本次全國大型多中心結直腸癌篩查研究，旨在探究多靶點糞便FIT-DNA檢測技術檢測結直腸癌的敏感度和特異度，以及結直腸癌患者配偶和一級親屬的結直腸癌及癌前病變檢出率。該研究計劃入組人群6 000例，這也是首次利用創新的結直腸癌無創性篩查手段，將結直腸癌患者、患者配偶及一級親屬一起納入分析的前瞻性研究。

從預試驗的研究結果中，我們發現多靶點糞便FIT-DNA聯合檢測技術檢測CRC的敏感度較高，為89.6%。且其檢測Ⅰ期和Ⅱ期的結直腸癌患者敏感度分別為88.0%和90.7%，表明該檢測技術對于篩查早期腸癌患者仍有較高的應用價值。雖然多靶點糞便FIT-DNA聯合檢測技術在本研究中檢測腺瘤的敏感度僅為33.3%（1/3），但由于樣本量較少，因此該結果缺少普適性。多靶點糞便FIT-DNA的檢測特異度高達96.8%，遠高于國內外其他相關研究。本研究由于人群基數較小的限制，無患者配偶或一級親屬診斷為結直腸癌，但其腸鏡異常率分別為14.9%和24.1%，其中腺瘤或息肉的檢出率分別為10.6%和20.6%。值得注意的是，在結直腸癌家屬組中6例多靶點糞便FIT-DNA陽性受試者中有4例腸鏡檢測異常（1例腺瘤，1例息肉，2例腸炎），提示這部分人群應該更加重視結直腸癌的篩查，尤其是糞便檢測陽性者，以便早期采取干預措施。本研究為伺機性篩查，主要針對可能的高風險人群，即于各個中心的普外科或結直腸外科就診的結直腸癌患者配偶或一級親屬，納入研究的受試者也均接受了腸鏡檢查，因此缺少腸鏡依從性相關的數據。在后續的研究中，我們計劃納入結直腸癌和進展期腺瘤患者的配偶和一級親屬參與腸癌的早期篩查，探索這兩類人群的腸鏡依從率和結直腸癌及癌前病變檢出率，同時創新性探索基于該新型技術的不同推薦級別（隨訪干預）對于一級親屬和配偶的腸鏡依從率和病變檢出率的影響。

綜上所述，研究顯示多靶點糞便FIT-DNA聯合檢測技術檢測結直腸癌具有較高的敏感度和特異度，且具有無創、無痛、簡便等優勢，為大眾提供了一種新型、便捷、規范和高效的結直腸癌早篩和診斷手段。雖然該預試驗樣本量較小，結果不具有普適性，但其研究的可行性已得到有效驗證，為進一步前瞻性、大規模探索多靶點糞便FIT-DNA檢測技術的有效性及腸癌家屬的發病風險奠定了堅實的基礎。