大腸癌早期篩查的研究進展*

葉曉宇，葛淑敏，薛小慧，孔夢玉，崔 霞，王長娟，武金寶

(1.內蒙古科技大學包頭醫學院，內蒙古 包頭 014060；2.內蒙古科技大學包頭醫學院第二附屬醫院內蒙古消化病研究所)

大腸癌(colorectal canccer,CRC)是常見的消化系統疾病，是指大腸黏膜上皮的惡性病變，是結腸癌和直腸癌的總稱，也稱為結直腸癌。CRC從良性腺瘤到惡性腺癌是一個漫長的逐步發展過程，如果及早發現，90 %的死亡是可以預防的。然而，CRC早期無癥狀，不易發現。因此，CRC篩查是一項公共衛生優先事項[1]。在全球范圍內，結腸癌是第四大最常見的惡性腫瘤，而直腸癌是第八大最常見的惡性腫瘤[2]。總的來說，CRC是世界上第三種最常見的癌癥，占所有確診的癌癥病例的11 %。此外，CRC是全球第二大致命性癌癥[3]。在各種惡性腫瘤中，CRC幾乎都是腺癌。腺癌由腺瘤發展而來，腺瘤有不同程度的不典型增生(可能發展為侵襲性惡性腫瘤)。正常的結直腸黏膜，腺瘤，腺癌的進展已經被很好地定義[4]。隨著人們生活水平以及飲食習慣的改變，CRC的發病率和死亡率呈逐年上升趨勢，并且大腸癌早期癥狀不典型，當出現典型癥狀時已經達到中晚期，因此對于大腸癌的早期篩查尤為重要。大腸癌的早期篩查包括有創檢查及無創檢查，近幾年來對于大腸癌的診斷、篩查以及治療方案有了一些新的進展，本文對大腸癌早期篩查的研究進展做一個綜述。

1 內鏡檢查

1.1結腸鏡 結腸鏡被認為是結直腸癌篩查的金標準，可以提供診斷和治療。具有較高的敏感性和特異性，是其他檢查篩查陽性時的最終檢查[5]。多項前瞻性隊列研究估計，接受結腸鏡篩查的患者癌癥死亡率比未接受結腸鏡篩查的患者低68 %～88 %。盡管總體死亡率減低68 %，但是結腸鏡檢查對近端結腸癌的益處有限。有研究得出結論，結腸鏡可顯著降低大腸癌的死亡率，但是結腸不同部位的益處并不一致[6]。這種差異可能是由幾個因素造成的，例如，結腸鏡檢查不全面，內鏡醫生的培訓水平和經驗不足，腸道準備不足，或者近端結腸息肉切除的技術要求高，或者近端和遠端結直腸癌生物學特征可能存在差異。為了徹底解決這些問題，目前正在進行大型隨機對照試驗[7]。結腸鏡在大腸癌診斷中具有較大應用優勢及較高的使用價值，通過結腸鏡對患者的早期篩查，能盡早發現及了解患者病變情況，有利于患者病情的判斷。結腸鏡及病理活檢仍然是大腸癌診斷的金標準。結腸鏡檢查具有腸道準備要求高和腸穿孔風險的缺點，這種方法不適用于肛門直腸狹窄、腹膜刺激、嚴重心肺功能障礙和其他嚴重疾病的患者，并且費用較高，加上人們對于結腸鏡檢查的恐懼心理，結腸鏡檢查的現狀不是特別樂觀[8]。

1.2結腸膠囊內鏡(CCE) 在使用內窺鏡膠囊進行的大腸檢查中，如果發現有重要的病變，醫生需要為后續的治療性結腸鏡檢查確定這些病變的位置。為了滿足這一需求，有研究者提出了一種基于連續幀圖像特征點跟蹤的模型。通過將結腸局部近似為圓柱體，利用幾何假設，通過設置腸道物理特性和內鏡膠囊圖像采樣頻率的先驗值，獲得了膠囊的位移和方向。該模型的性能是基于多個重構膠囊穿越大腸路徑的平均差值來評估的。所有視頻的平均路徑差僅為3.3～4.7 cm，最小誤差和最大誤差分別為1.2 cm和6.0 cm。對直腸、降結腸、乙狀結腸、脾曲、橫結腸、肝和升結腸的框架分類進行了相互比較，平均準確率為86 %[9]。在一項關于結腸膠囊內鏡在有CRC體征或癥狀或疾病高風險人群中檢測結腸息肉的診斷準確性和安全性的系統綜述中，報告的膠囊內鏡對于大于6 mm的結腸息肉敏感性和特異性分別為87 %和76 %。結果顯示，對較大的息肉(至少10 mm)的檢測性能得到了改善，敏感性為89 % (95 % CI：77 %～95 %)，特異性為91 % (95 % CI：86 %～95 %)[10]。結腸膠囊內鏡具有零輻射暴露的優點。由于小腸腸腔狹窄，普通胃鏡難以到達，膠囊內鏡效果最好，不明原因的消化道出血、消化道腫瘤等是其最佳檢查適應證[11]。缺點是腸道準備的要求遠遠高于結腸鏡，并且膠囊滯留小腸的話則需要行結腸鏡或外科手術取出，不能對可疑病變進行活檢診斷。歐洲消化內鏡學會建議用于對平均風險人群的大腸癌篩查，其開展困難的原因是價格高昂，故實施起來有些困難[12]。

1.3內鏡窄帶成像技術(NBI) NBI是新型的消化道內鏡檢查技術，此技術在應用中通常將重點放在消化道黏膜表面的觀察上，可以實現對患者消化道微小血管、腺管的檢查[13]。NBI的作用原理是濾掉內鏡光源所發出的紅藍綠光波中的寬帶廣譜，僅僅留下窄帶廣譜，通過對三色光的透光深度進行限定，將光線集中在患者獨立的黏膜表面，提高了微血管、毛細血管的對比水平，進而掌握患者黏膜腺管開口及微小血管的形態情況，可有效提高早期大腸癌及癌前病變的診斷率，臨床應用價值顯著[14]。徐建狄等[15]研究顯示，NBI的圖像清晰度明顯優于常規內鏡，NBI對病變輪廓的觀察更為清晰，應用NBI進行檢測的早癌及癌前病變患者檢出率高于常規內鏡，早癌與癌前病變的漏診率低于常規內鏡，篩查的準確度優于常規內鏡。何咖鮚等[13]研究結果顯示，在消化道早癌的檢查方面，內鏡窄帶成像技術對早癌的檢出率更高。袁燕文等[16]通過對60例懷疑早期結直腸癌和癌前病變患者進行NBI加染色放大內鏡來診斷，診斷的準確率為84.0 %，認為NBI對CRC早期篩查值得推廣。

1.4高分辨率顯微內窺鏡(HRME) 高分辨率顯微內窺鏡(HRME)是一項新技術，雖然在胃腸道腫瘤的應用仍處于早期研究階段，但在區分腫瘤性和非腫瘤性結腸息肉方面已經顯示出了顯著的診斷準確性和潛在的療效。HRME對于腫瘤性息肉具有的高準確性、特異性和陰性預測值[17]。在Parikh等人的一項研究中，對94例經常規結腸鏡前瞻性鑒定的171個息肉進行HRME成像，并實時分類為腫瘤(腺瘤、癌癥)或非腫瘤(正常、增殖性、炎癥性)，其檢測腫瘤性結直腸息肉的準確率為94 %、特異性為95 %、陽性預測值為87 %；此外，陰性預測值高達91.3 %[18]。總之，HRME可以有效地在一系列胃腸道組織中區分腫瘤組織和非腫瘤組織。高準確性和特異性，使其成為評估可疑組織的一個有吸引力的補充工具，有潛力幫助內窺鏡醫生確定哪些病變需要活檢，哪些病變可以手術切除，哪些病變需要內鏡切除。盡管它不可能完全取代病理學，但這種新方法有潛力減少手術相關的成本，而且還可以減少手術時間、活檢次數和回訪[19]，對于CRC的早期篩查有一定的優勢。

2 實驗室檢查

2.1糞便隱血試驗(FOBT) 糞便隱血試驗(FOBT)是一種簡便易行、經濟、無痛苦的篩查大腸癌的方法，其檢查方法大致包括化學法糞便隱血試驗(gFOBT)和免疫法糞便隱血實驗(iFOBT)[20]。

2.1.1化學法糞便隱血試驗(gFOBT) gFOBT是目前可用的FOBT的早期形式，它是一個簡單的測試，具有被證明的好處。gFOBT是首個納入CRC篩查的糞便試驗。以往的研究證明每年進行一次gFOBT可以降低CRC的發生率[21]。然而，該檢測的準確性和可接受性并不令人滿意，因為該檢測依賴于糞便中血紅素的檢測，血紅素與過氧化氫為基礎的顯影劑發生化學反應，氧化愈創木酚變藍。然而，為了獲得明顯的顏色變化差異，需要中等濃度的血紅素。因此，gFOBT的靈敏度相對較低。此外，gFOBT依賴于純氧化反應，無法避免食品中過氧化物酶對檢測結果的影響。例如，含有肌紅蛋白的紅肉和含有過氧化物酶的植物會導致假陽性結果。而服用維生素C等抗氧化劑會導致假陰性。

2.1.2免疫法糞便隱血實驗(IFOBT) IFOBT是以抗人血紅蛋白抗體與糞便中的血紅蛋白抗原結合后而產生特異的反應，不會與動物的血紅蛋白或含有過氧化物酶活性的水果和蔬菜反應，避免了食物及藥物的影響。下消化道出血時IFOBT靈敏度更高。在Akram等人的研究中，與gFOBT相比，接受IFOBT檢查的患者中檢測到晚期腫瘤的比例明顯更高(0.79 % vs 0.28 %， P = 0.003)，同時具有更高的敏感性和特異性[22]。孫遠杰等研究顯示，通過IFOBT篩查，輔以結腸鏡和病理檢查，是提高大腸癌早期診斷率，降低發病率的有效方法[23]。于培霞等應用免疫法試驗研究800例便隱血標本，結果發現該方法的假陰性率為3.4 %[24]。糞便隱血試驗可發現早期大腸癌及癌前病變，操作簡單、成本低廉、有效、結果回報快、節省人力物力，適合大規模人群篩查，是國內外指南推薦的大腸癌篩查的首選方法[25]。但是糞便隱血試驗存在的不足就是對于不伴有出血的腫瘤人群，檢查結果可能存在假陰性，對于免疫法陽性的患者還要進行結腸鏡檢查等[26]。

2.2糞便微生物群檢測和腸道黏膜屏障的破壞及腸道膜菌群檢測 腸道微生物在CRC中的作用研究是一個新興的研究領域。腸道微生物區系調節是預防和治療結直腸癌的新策略，其目的是逆轉已有的微生物失調[27]。越來越多的證據表明，腸道微生物群是腫瘤微環境中固有的、必不可少的組成部分，在結直腸癌的發生、發展過程中發揮著重要作用。腸道菌群與機體的諸多疾病有關，其菌群譜呈明顯的個體化特征。在CRC患者中，傳統的有益菌如乳酸菌、雙歧桿菌等明顯減少，致癌菌如腸桿菌科、核梭桿菌等明顯增加[28]。我們還發現大腸癌患者腸黏膜屏障功能障礙，內毒素(LPS)、D -乳酸和二胺氧化酶(DAO)水平升高。經學者們相關分析表明，D -乳酸、LPS、DAO與乳酸桿菌和雙歧桿菌呈負相關，與腸桿菌科呈正相關。我們目前的研究發現早期大腸癌患者糞便微生物群失調，腸道黏膜屏障功能紊亂，提示糞便中豐富的細菌和腸道黏膜屏障指標可作為無創動態監測大腸癌發生發展的靶點[28]。歐勝峰等研究結果顯示，腸道膜菌群檢測在觀察組大腸癌患者早期初篩效果較好，初篩率達88 %，包括一部分客觀因素比如樣本量少及取樣前的腸道清潔狀況也會影響結果，腸道膜菌群檢測大腸癌的初篩率較高，方法簡便，易于普及，為大腸癌的早期篩查提供了一種有效的檢測手段[29]。

2.3血液標志物檢查

2.3.1循環腫瘤DNA(ctDNA)甲基化標志物 杜奕奇[30]等介紹了我國科研人員發現以循環腫瘤DNA甲基化標志物建立的結腸癌診斷模型準確度達到96 %，顯著高于臨床常用的結腸癌血清學標志物癌胚抗原(CEA);對1 493例結腸癌高危人群的檢查結果顯示，ctDNA診斷早期結腸癌的靈敏度高達89.7 %，對進展期腺瘤的檢出靈敏度高達33.3 %，并且患者具有較好的依從性。ctDNA是一種很有前途的生物標志物，能夠以微創的方式獲得定量和定性的全面腫瘤DNA[31]。血漿中的ctDNA含有腫瘤發生過的體細胞突變，能迅速準確地反映腫瘤的進展和治療效果。一項多中心隊列研究表明，在多變量分析中，在校正了Ⅰ期至Ⅲ期CRC已知的臨床病理危險因素后，ctDNA狀態與復發獨立相關[31]。由于該技術使用的是從個別病人身上獲得的組織DNA，與傳統的結直腸癌基因組相比，它可能有助于進一步的個體化治療[32]。因此，在不久的將來，利用ctDNA根據實時遺傳信息選擇最合適的治療方法將成為可能[31]。

2.3.2Septin9基因的甲基化 Septin基因組是一種廣泛存在真核生物體內的基因，并且被證實與結直腸癌、膀胱癌、乳腺癌等多種惡性腫瘤疾病的發生發展有關系[33]。已經有多項研究結果表明結直腸癌患者外周血中可檢測到異常甲基化的Septin9基因(Septin9基因屬于Septins家族中的一種，Septins是一組支架蛋白，在細胞分裂過程中提供結構支持)。SEPT9在復合物中處于末端位置，在亞基聚合和整個八聚體的穩定過程中起著關鍵作用，它對胞質分裂過程中子細胞的最終分離也是至關重要的。SEPT9基因異常表達或不表達可能會嚴重影響細胞分裂，當SEPT9基因啟動子區高度甲基化、轉錄受損時，這可能是大腸癌發生的關鍵因素[34]。周廣鵬等研究招募了7 941名受試者，并在1 544名受試者中評估了SEPT9檢測的臨床性能,44例CRC患者中有30例被檢測到，具有68 %的篩查敏感性，而1 500例非CRC患者(包括晚期腺瘤、小息肉和無疾病證據(NEDs)中有1 182例被證實為陰性，其調整后的特異性為80 %。這項前瞻性研究顯示了在真實篩選背景下SEPT9檢測的性能[35]。血液甲基化SEPT9 (mSEPT9)檢測方法對結直腸癌有較高的靈敏度和特異度。單獨使用mSEPT9檢測CRC敏感性為76.6 %，特異性為94.6 %；mSEPT9檢測還具有區分癌癥和非癌癥受試者的強大能力。mSEPT9聯合CEA、CA724、SNCG、AFP可顯著提高CRC的敏感性至86.4 %。mSEPT9檢測的效果受癌癥分期、患者年齡、病理類型和腫瘤位置的影響[36]。血液mSEPT9檢測，無論是單獨使用還是與血清蛋白標記物聯合使用，都是有效的消化道腫瘤篩選方法。此外，mSEPT9是一個獨立的危險因素和預測消化腫瘤患者長期生存的標志物[36]。Sept9是一種用于CRC早期發現的新型血液檢測方法，沒有類似的篩查方法來推斷關鍵結果(CRC死亡率或發病率降低)方面的好處，基于此還需大量的臨床試驗進行檢測，對于Sept9檢測陽性的患者應進一步行結腸鏡檢查[10]。

2.3.3循環lncRNA SNHG11檢測 新出現的證據表明，腫瘤細胞釋放大量的RNA到血液中，其中的RNA強烈抵抗RNA酶，并存在于足夠的水平，可進行定量分析。腫瘤細胞釋放的長鏈非編碼RNA(lncRNAs)可以進入人體循環系統，形成穩定的循環實體。lncRNAs由超過200個核苷酸組成，不能翻譯成蛋白質，但涉及多種生物學過程，如表觀遺傳調控、免疫應答、分化和染色體動力學。目前，據報道，超過150種的人類疾病與lncRNA相關，如結腸癌、乳腺癌、白血病和銀屑病等[37]。SNHG11屬于長鏈非編碼RNA的一種，Xu等通過體外和體內實驗探討了lncRNA SNHG11在CRC中顯性表達的機制[38]。從機制上講，SNHG11高表達通過靶向Hippo途徑促進增殖和轉移。SNHG11在識別癌前病變和早期腫瘤形成方面表現出最大的診斷能力。研究顯示，SNHG11的循環水平可以有效地區分癌前期組和健康對照組。綜上所述，SNHG11可能是治療結直腸癌的一個新的治療靶點，也可能是早期發現結直腸癌的一個潛在的生物標志物[38]。

3 總結與展望

大腸癌是可以被提早發現的，早發現早治療可以明顯提高生存率。由于生活習慣、飲食習慣的改變，現在癌癥有年輕化的趨勢，所以一定要加強早癌篩查的宣傳力度，鼓勵人們積極檢查，讓人們對自己的健康負責，對自己的家人負責。有研究顯示受教育程度越高，越重視大腸癌的早期篩查，早期確診的陽性率就高。以影像、糞便和血液為基礎的篩查模式的主要局限性是兩步法,即先篩查，而后建議篩查陽性的個人進行結腸鏡隨訪。雖然結腸鏡檢查是結直腸癌的金標準,但是其費用較高且屬于有創性檢查，人們的依從性不高,這意味著它不能適用于每個人。循環lncRNA SNHG11檢測以及腸道膜菌群檢查可能成為下一代CRC篩查的有效方法,但是還需大量的臨床試驗進行檢測。