粪便SDC2基因甲基化检测在结直肠肿瘤早期检测中的应用价值

李创坤，黄颖烽，邹瞭南，李筱颖，罗 杰，牛 凤，赵日升，王怀明，王 辉，黄榕康 .中山大学附属第六医院结直肠外科，广东广州 0；.广州市第十二人民医院普外科，广东广州 00；.广东省中医院珠海医院肛肠外科，广东珠海 90；.江门市五邑中医院脾胃病科，广东江门 9000；.上海国际医学中心内科，上海 000；.中山大学附属第一医院胃肠外科，广东广州 0080

结直肠癌是最常见的恶性肿瘤之一，其发病率和死亡率逐年递增［1-3］。早期筛查、早期诊断并进行适当干预能提高患者存活率致75%～90%［4］，如发生转移则5年生存率不到10%。结肠镜活组织病理检查是目前结肠癌早期诊断的常用措施，具有很高的诊断价值，但仍有一定漏诊率，且是侵入性检查故有合并穿孔、出血、感染等并发症风险。其他如粪便潜血检查（fecal occult blood test，FOBT）、血清癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）、CT 仿真镜等，均存在特异度不高等缺点［5］。因此，寻找灵敏度高、特异性好且易被患者接受的检测方法十分重要。

DNA 甲基化是最早发现的修饰途径之一。大量研究表明，DNA 甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达；并广泛存在于多种肿瘤［6］。有研究表明粪便DNA 甲基化水平改变与结直肠癌发生发展关系密切，且异常甲基化常发生在结直肠肿瘤早期，对近远端结直肠癌（colorectal cancer，CRC）及大腺瘤（直径≥1 cm）检测具有较高准确率［7］。本文通过检测粪便SDC2甲基化水平和血清CEA 在结直肠癌及癌前病变中的灵敏度和特异度，探讨我们开展的一项大肠癌无创检测新技术——粪便SDC2基因甲基化检测在结直肠肿瘤早期检测中的临床价值。

1 对象和方法

1.1 受检人群

纳入条件为：（1）年龄30～90 岁；（2）除肠癌外无其他肿瘤证据；（3）男女人数大致相同；（4）所有肿瘤患者未接受放化疗。收集2018年1月—2018年12月作者所在医院收治的134例入组人群的临床资料。其中，男76例，女61例，年龄为30～90岁，中位年龄63 岁；结直肠癌26例，结直肠腺瘤22例，正常人86例，均经肠镜及病理证实，见表1。所有入组人群均知情同意并签署知情同意书。

1.2 样本收集方法

收集134例入组人群正常饮食情况下的治疗前的粪便标本，每人4.5 g，放入长安心粪便采集装置（广州市康立明生物科技有限责任公司）的粪便保护液中，然后送至康立明生物公司进行基因检测。血清CEA检测则在指定医院进行。

1.3 诊断标准

粪便SDC2基因甲基化检测阳性表示SDC2高度甲基化，阴性为低度甲基化。血清CEA＞5 mg/mL为阳性，CEA≤5 mg/mL为阴性。

1.4 统计学方法

采用IBM SPSS 25.0 软件进行统计分析。数据采用阳性率和构成比表示，率比较应用χ2检验，采用一致性检验（Kappa 值）统计分析SDC2基因甲基化检测结果和血清CEA 检测结果与肠镜检测结果的一致性，当Kappa 值＞0.4，说明两者一致性好，Kappa 值＜0.4，则两者一致性较差，P＜0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

结直肠癌患者粪便SDC2甲基化检测阳性检出率明显高于血清CEA 检测（88.46%vs. 26.92%，P＜0.001）；腺瘤患者粪便SDC2基因甲基化检测阳性检出率高于血清CEA 检测（31.82%vs. 4.55%，P=0.042），但无统计学差异；而正常人血清CEA和粪便SDC2甲基化阳性检出率无差异（其中肿瘤病人组SDC2甲基化检测有3例因取样失败而剔除），见表2。

表1 137例入组人群一般临床资料Tab.1 General clinical data of 137 enrolled patients

表2 粪便SDC2基因甲基化与血清CEA检测［n（%）］Tab.2 Levels of fecal SDC2 gene methylation and serum CEA［n（%）］

采用一致性检验（Kappa 值）统计分析SDC2基因甲基化检测结果与肠镜检测结果的一致性；结直肠癌患者粪便SDC2甲基化检测结灵敏度88.46%（23/26），与肠镜结果一致性好（Kappa=0.667，P＜0.001）具有统计学意义；血清CEA 检测结果与肠镜结果一致性差（Kappa=0.227，P=0.05）。长安心检测灵敏度明显高于血清CEA 检测（约登指数0.76vs. 0.19，），表明长安心检测效果好于血清CEA 检测，与肠镜和病理检查结果一致，但血清CEA 检测特异性（91.67%）高于长安心检测（87.96%），见表3。

表3 粪便SDC2基因甲基化检测与血清CEA检测诊断价值［n（%）］Tab.3 Diagnostic value of fecal SDC2 gene methylation test and serum CEA test［n（%）］

3 讨论

肠镜联合组织学病理检查是目前诊断结直肠肿瘤的金标准，但由于侵入性导致患者依从率较低，且时有报道发生近段结肠肿瘤漏检［11］。粪便潜血试验是临床推荐的结直肠肿瘤早期筛查非侵入手段，但灵敏度、特异度较低，特别是对于直径≥1 cm的腺瘤［12］。血清CEA 检测在其他胃肠肿瘤也表达，特异度不高［13］。因此，基于血液、粪便等生物样本的精准无创检测便成为诊断结直肠肿瘤的新选择［14-15］。研究表明，结直肠肿瘤细胞比正常上皮细胞更易脱落至肠腔并随粪便排出，在碱性环境降解速度缓慢，因此粪便检测结直肠肿瘤基因改变切实可行［8］。近年，表观遗传学在肿瘤早期诊断中的作用受到重视，如DNA 甲基化［9］。研究表明，DNA 甲基化改变与结直肠肿瘤发生发展关系密切，尤其是基因区域性高甲基化在结直肠肿瘤中频繁出现［10］，这为探索新的结直肠肿瘤检测方法提供了思路。

Chen等［16］报道，粪便NDRG4、SDC2在结直肠肿瘤中甲基化频率和水平高于正常或非肿瘤邻近组织。Ahlquist 等［7］的研究显示，粪便NDRG4、BMP3、TFPI2 甲基化水平检测结直肠癌和癌前病变的灵敏度分别为85%、54%。许多研究证实了粪便基因检测在结直肠肿瘤早期发现中的价值［18-19］。本研究结果，结直肠肿瘤SDC2基因甲基化检测粪便样本阳性达88.46%，高于Ahlquist等［17］的报道，尤其在结直肠癌及癌前病变早期检测中也有较高的阳性率，但血清CEA 检测灵敏度不高，存在一定程度漏诊。与直肠癌血液CEA 检测特异度和灵敏度均低于粪便基因甲基化检测的报道不一致［21］，这可能与入组人群结直肠癌患者数量低有关。但是，本研究结果显示虽然粪便SDC2甲基化水平在肿瘤病人的阳性率高于正常人群，但在正常人群中假阳性率达17.44%，而血清CEA的假阳性率为9.30%。这可能跟各个医院留置粪便标本的时间不同和单一基因检测有关。因为粪便放置太久容易破坏DNA，并且检测环节复杂，因此提高DNA 的检出率及其重要。基因联合检测较单基因检测可明显提高敏感性以及特异性，从而降低假阳性率。

可见，粪便SDC2DNA 甲基化检测在结直肠肿瘤诊断中具有灵敏度高、取样方便且无创、检测快速等优点，相比血清CEA 检测，能提高结直肠肿瘤诊断效能。如能扩大样本量，并通过长期的随访，有望在结直肠肿瘤早期筛查中发挥重要作用。