结直肠癌和结直肠腺瘤筛查方式的研究进展

2022-12-07 04:07褚以忞彭海霞
关键词:腺瘤敏感度标志物

赵 敏,褚以忞,彭海霞

上海交通大学医学院附属同仁医院内窥镜室,上海 200336

结直肠癌(colorectal cancer,CRC)是世界上最常见的恶性肿瘤之一,发病率和死亡率分别高达10.0%和9.4%,位居世界第三位和第二位[1]。近年来,随着我国人民生活方式和饮食结构的改变,CRC分别位居全国恶性肿瘤发病率和死亡率的第二位和第五位[2],给我国CRC 的预防、诊断、治疗带来了巨大的挑战。腺瘤-癌途径是CRC 发生的主要途径,是指从正常肠道黏膜改变发展为腺瘤、早期癌,最终发展为转移性癌症[3]。研究表明,筛查出的早期CRC患者在经过治疗后,其5 年生存率高达90%以上[4],而晚期CRC 患者的5 年生存率仅为12%[5]。我国85%以上的CRC 发现即已属晚期,即使经过手术、放射治疗(放疗)、化学治疗(化疗)和靶向治疗,生存率仍明显低于40%[6]。因此为了更好地防治CRC,开展全民CRC 和腺瘤的早期筛查迫在眉睫。筛查计划的目的是在可治愈的阶段或仍处于非恶性前兆阶段(结直肠腺瘤)时发现和切除病变,从而有效降低CRC的死亡率[7-8]。

目前CRC 和结直肠腺瘤的筛查技术包括基于粪便的检查、影像学检查、内窥镜检查和液体活检等。

1 基于粪便的检查

基于粪便的检查包括粪便隐血试验(fecal occult based test,FOBT)、粪便DNA 检测、粪便菌群标志物检测、粪便M2 型丙酮酸激酶(M2 pruvate kinase,M2-PK)检测等。

1.1 FOBT

较大的息肉或CRC由于局部血供丰富,易在排便过程中破裂出血,表现为大便与血液混合,如果出血量较少(消化道出血在5~50 mL)则表现为隐匿性消化道出血。目前临床检测隐匿性消化道出血最常用的方法是FOBT。FOBT 是CRC 无创筛查重要的手段之一,包括愈创木脂化学法(guaiac-based FOBT,gFOBT)和免疫化学法(fecal immunochemical test,FIT)。gFOBT 通过过氧化物酶活性检测血红蛋白(Hb)的亚铁离子,其检测结果易受饮食和药物影响,可能出现假阴性结果,遗漏小息肉或不出血的息肉[9-10],因此特异性不强。FIT 是利用特定的抗体进行的一种免疫化学试验,在检测CRC方面更加敏感和准确(灵敏度69%~95%)[11-13],而且不需要饮食限制,已经取代了gFOBT。因此大多数人群筛查项目使用FIT作为结肠镜检查(colonoscopy,CS)的分流测试[14]。在这种情况下,所有FIT阳性的参与者都会被建议转诊CS,以发现和切除腺瘤和早期癌症。目前,市售的FIT产品主要有2种形式:定性FIT产品和定量FIT 产品。研究分析表明,使用自动粪便血液分析仪(OC-SENSOR,Eiken Chemical Co.Ltd,日本)进行的定量测试比使用免疫金标记FIT 试纸(HemoSure,WHPM Co.Ltd,北京)的定性测试有更多优势,定量试验提高了CRC 和结直肠腺瘤的阳性预测值[15]。因此,大型国家项目和临床试验经常使用定量测试。但是FIT 对晚期结直肠腺瘤的敏感性较低,其中10 µg Hb/g 阈值时的敏感度为40%,特异度为95%[16]。因此,提高无创、便捷和价廉的粪便检测的敏感性是CRC筛查更具成本效益和效率的方法[17-19]。

由图8可知,与空白曲线相比,针铁矿表面具有较大缓冲性,当pH由4变化到9时,消耗了一定量的KOH,而空白滴定在这段pH区间变化非常快,因为空白溶液没有缓冲能力,针铁矿对于酸和碱具有一定的缓冲能力。这表明矿物表面可以释放或者吸附羟基或氢离子。

1.2 粪便DNA检测

粪便DNA检测是运用分子生物学方法检测粪便样本中脱落的肿瘤细胞中的变异DNA,从而判断个体是否患有结直肠腺瘤或CRC。粪便DNA 检测包括单靶点和多靶点方案,也可与FIT联合使用。它具有无创、无需限制饮食、无需特殊设备等优点[20]。多靶点检测工 具DNA ColoGuard (Multitarget stool DNA test,MT-sDNA;Exact Sciences Corporation,美国)是一种替代性粪便测试,将粪便DNA标记(包括KRAS基因突变、NDRG4和BMP3基因甲基化异常和β-肌动蛋白的定量分子检测)与FIT 的结果相结合,在近10 000人群样本中进行测试,结果显示:与FIT相比,MT-sDNA 在预测CRC 和晚期腺瘤方面有较高的敏感度(分别为92.3%vs73.8%;42.2%vs23.8%),并保持了较高的特异度(89.9%vs96.4%)[21]。我国进行了一项病例对照研究[22]显示:使用FIT-DNA 检测试剂盒ColoClear (New Horizon Health Technology Co.Ltd,杭州),将FIT 检测与KRAS基因突变、NDRG4和BMP3甲基化异常的检测相结合,FIT-DNA 试剂盒在预测晚期腺瘤方面可能比FIT 具有更好的敏感度(53.1%vs36.7%),但是在预测CRC 方面没有明显差异。然而,尽管做出了这些努力来改进基于粪便的筛查,但其主要的缺点仍然是费用昂贵,成本效益低,很难广泛应用于CRC筛查[23]。

1.3 粪便菌群标志物检测

粪便菌群标志物应用于临床检测CRC和晚期腺瘤的研究受到了越来越多的关注。标记具核梭形杆菌(Fusobacterium nucleatum,Fn)可以提高FIT 诊断性能,为单独检测FIT可能遗漏的病变提供了查漏价值。标记Fn与FIT联合检测时,检出CRC和腺瘤的敏感度比单独的FIT 有显著提高(分别为92.3%vs73.1%;38.6%vs15.5%)[24]。一项研究[25]显示:CRC组粪便Fn和pks+大肠杆菌的含量明显高于结直肠腺瘤组和健康对照组,但是在肿瘤分布部位以及区分CRC和结直肠腺瘤方面无明显差异。粪便菌群标志物的主要缺点在于分析方法复杂,所需价格昂贵,用于CRC筛查的确切价值还需大样本人群筛查研究进一步明确。

LS accounts for 3% to 5% of all CRC[25] and it is the commonest inherited colon cancer syndrome. The average age of malignancy in LS is 44 years, vs 64 years in sporadic CRC[3,17].

目前,CRC 的筛查方法多样,包括最常用的FIT,作为诊断金标准的CS 和病理检查,辅助诊断的CTC,以及尚待完善的基于粪便和血液的生物标志物筛查等。作为金标准的CS 有创且依赖医师的技术水平,一些无创的新的研究试图在粪便或血液样本中发现癌症生物标志物。然而,大多数已确定的生物标志物(M2-PK、DNA、RNA、EVs 等)仅在初步的病例对照研究中进行了评估。为了改善CRC和结直肠腺瘤的筛查和诊断,需要进行大规模的随机对照研究以确认这些生物标志物的临床效益和实用性。

1.4 粪便M2-PK检测

肿瘤细胞中的M2-PK 主要以二聚体形式存在,可以促进肿瘤的增殖和转移。在CRC 和腺瘤患者中,它可以从肿瘤细胞释放到血液中,也可以释放到患者的粪便中。研究[26]表明:CRC 和结直肠腺瘤患者粪便中M2-PK 的水平显著高于健康人群,在CRC 和腺瘤的敏感度分别为92.8% 和69.4%,均明显高于FOBT,但是在特异性方面无明显差异。粪便M2-PK检测的优势在于其成本实惠、使用方便和结果快速,但是目前尚需进一步研究认证其筛查效果。

CS 在检测癌症和癌前病变方面具有很高的敏感度和特异度,CS 下活检病理是诊断CRC 的金标准。在检查过程中,也可以同时切除病变或活检以进行组织学评价[40-41]。一项大型meta 分析表明:与FS 相比,CS 对整个大肠和小肠远端的癌和癌前病变有很高的敏感度和特异度(97%~98%),CS 可降低近端结肠癌的死亡率[40]。良好的肠道准备和规范的CS操作是降低漏诊率的关键,然而检查过程中的不适感和并发症的发生是部分患者畏惧并拒绝检查的原因。研究[36,42]表明:有0.1%~0.2%的患者发生出血或肠穿孔等并发症。但鉴于CS 的高敏感度与高特异度,并兼具诊断和活检、切除腺瘤和早期CRC 的功能,其具备不被取代性[43]。

2 影像学检查

影像学检查包括计算机断层结肠成像(computed tomo-graphic colonography,CTC)、双对比钡灌肠(double-contrast barium enema,DCBE)和结肠胶囊内镜检查(colon capsule endoscopy,CCE)。

2.1 CTC

CTC 通过重建计算机断层扫描或磁共振的空气悬浮结肠图像,提供结肠的二维和三维管腔内图像。欧洲胃肠镜学会指南建议把CTC 作为诊断CRC 的首选放射学检查[27]。但CTC 的总体敏感度和特异度分别为66.8%和80.3%,均低于CS。而对于>10 mm的息肉,CTC 显示出91.2%的敏感度和87.3%的特异度[28]。由于CTC 为无创检查,发生肠穿孔的风险非常低,也不需要镇静[29],因而患者更易接受。但CTC 阳性结果后仍需要后续的CS,继而对病变进行切除或活检。且CTC 需要患者进行积极的肠道准备,使患者暴露于辐射,并且缺乏标准化方法导致诊断性能参差不齐。

液体活检是一个统称,是指分析癌症患者生物液体中分离出来的肿瘤生物标志物。外周血是液体活检的主要来源,包括循环肿瘤细胞、循环游离DNA(circulating free DNA,cfDNA)或RNA 以及含有蛋白质的外泌体、核酸和脂质[44]。对生物液体中的肿瘤生物标志物进行分析,有可能提高筛查人群的参与率[45]。外周血是研究最多的生物液体之一,对于无症状的、中等风险的、不愿意接受粪便检查或内窥镜检查的人来说,准确的血液检测可能是一种有吸引力的选择。在一项临床试验中,12%拒绝粪便筛查的患者同意进行外周血的测试[46]。

2.2 DCBE

FS 只显示远端肠道,不能发现近端结肠的病变。但FS 的优点包括不需要饮食限制,而且涉及最少的肠道准备[36-37]。在一项随机对照试验中,FS 可将筛查患者的CRC 发生率和死亡率分别降低26% 和30%[38]。但我国38%的结肠腺瘤和42%的CRC 位于近端结肠,使用FS可能遗漏大量病变[39]。

2.3 CCE

在非肿瘤性梗阻的患者中,CCE 可以被认为是CTC 的替代方案,用以探索近端结肠段病变的情况[27]。文献报道93%的病例中,第二代CCE 可以补充不完整的CS,并有助于检测其他相关的结肠 和 结 肠 外 病 变[33]。SPADA 等[34]在 一 项 前 瞻性、单盲、头对头的研究中,比较了CTC 和CCE在未完成CS 患者中的作用;在这项研究中,CCE在24.5%的患者中识别了≥6 mm 的息肉[95%置信区 间(confidence interval,CI) 16.6%~34.4%],CTC 仅在12.2% 的患者中识别了息肉(95%CI6.8%~20.8%),相对敏感度为2.0 (95%CI1.34~2.98),这表明使用CCE 时对病变≥6 mm 病变的敏感性明显增加。在另一项695 例患者的前瞻性多中心研究中,CCE 对≥6 mm 腺瘤的敏感度和特异度分别为88%和82%,这对于不能接受CS 或做过不完全CS 的患者来说是足够的[35],但CCE 成本更高,且缺乏切除或活检病变的能力,因此仅能作为CS 的替代选择。

整个伍迪·艾伦的电影《午夜巴黎》里上演的都是一场场的“穿越剧”,电影的主旨其实是“反穿越”,告诉人们旧时光的好。而在现实世界中,大部分人更乐意活在旧时光里—念想着旧时的名牌、衣装钗钿、玉器、爱人……在介绍巴黎手工坊之前,要先介绍几位设计师,他们让巴黎的手工坊有了“灵魂”,他们也目睹着“旧时光”的潮起潮落。

3 内窥镜检查

循环肿瘤细胞是从外周血中分离出来的肿瘤细胞。研究表明循环肿瘤细胞的计数可以作为肿瘤进展和治疗反应的潜在标志物[47]。我国一项研究[48]显示:以CS 检查结果为参考,循环肿瘤细胞检测出腺瘤和CRC 的敏感度分别为95.2%和79.2%。然而,循环肿瘤细胞的稀有性和异质性以及检测和分析技术的局限性限制了循环肿瘤细胞作为一种新的生物标志物的被广泛接受和应用。

3.1 FS

日本一项研究发现,DCBE在CRC和结直肠腺瘤中的特异性明显低于CS,但DCBE 的敏感性高于CS,且可以作为诊断大规模黏膜下浸润性CRC 的辅助手段[30]。DCBE 在过去被认为是一种安全的方法经常使用,但与CTC 的缺点相似,需要在阳性结果后进行后续CS。随着CS的出现,它的使用已大大减少[31]。现阶段钡餐研究在筛查CRC 方面主要由内窥镜或CTC 取代,其使用持续减少可能会进一步对其性能质量产生负面影响,目前临床多用于评估非肿瘤性疾病,如炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)[32]。

经过近现代以来的翻译实践和理论研究,外国人名汉译已经建成一些规范。如陈国华和石春让在《外国人名汉译的原则》一文中提到名从主人、定名不咎、音义兼顾、译音循本、音系对应等四个原则。[9]岳静和付吟璐在《浅析外国人名汉译的规范化问题》一文中强调了注重汉译名的人名区分度、异域辨识度、性别辨识度,以及对源语发音、专名主人的汉语定名、约定俗成原则的尊重。[10]但是由于汉语与大多数国家文字(字母文字)在类型上的差异,导致汉语不能完全音译,进而导致在对应音的选字和字义的考虑两方面的困难。前者基本可以通过译音表加以规范,但后者则涉及广泛,非硬性规定可以奏效。

3.2 CS

您说,您将“毁灭一切”并有很多人“跟着您走”。 阿廖沙·卡拉马佐夫“不跟从”,而且,要知道,他后面也会跟着“赞成的人”[2]493。

4 液体活检

我们都知道,企业的建立以及发展必定会存在着风险。应收账款制度的实施,必须认清其可能会带来的各种风险问题,只有正确认识了其可能带来的风险,我们才能够制定正确的解决方案,而这些,很多企业往往是做不到的。对于风险问题,企业没有考虑周全,就很容易导致大量的应收账款不能按期收回,形成呆账、坏账的现象。企业没有正确认识到此制度带来的风险问题,只盲目地开展应收账款,没有做好回收工作,信用体系没有建立健全,很容易就会导致企业陷入破产的境地。故对应收账款制度所带来的风险认识不足也是一个现存的问题。

4.1 循环肿瘤细胞

内窥镜检查包括柔性乙状结肠镜(flexible sigmoidoscopy,FS)和CS检查。

4.2 循环肿瘤DNA

cfDNA 存在于外周血、尿液、腹水和胸水中,主要来自血液系统、胃肠道和皮肤的凋亡细胞。具有肿瘤特异性突变的cfDNA 被称为循环肿瘤DNA(circulating tumor DNA,ctDNA)。ctDNA 片段主要来源于凋亡或坏死的肿瘤细胞[49]。对经常与肿瘤发生有关的基因中的cfDNA 突变进行评估,发现ctDNA 是一种很有前途的预测CRC 的生物标志物,可以帮助识别CRC 的早期病变及监测肿瘤复发[50]。ctDNA检测作为肿瘤转移与原发肿瘤之间的纽带,可实时反映肿瘤进展情况,对肿瘤分期具有参考价值。研究[51-52]发现:CRC 患者的ctDNA 的平均浓度远远高于健康人群,CRC 早期患者的ctDNA 浓度明显低于晚期患者,并且ctDNA 浓度与肿瘤大小呈正相关。ctDNA 的水平可以表明其预后价值。最近的研究发现,监测CRC 患者的ctDNA 水平可以比传统的肿瘤标志物或放射诊断更早显示疾病复发和对治疗的反应[53]。ctDNA 以其易于获取和克服肿瘤空间异质性的特点,可用于垂直检测肿瘤患者的突变状态,并根据患者肿瘤的分子特征进行个体化治疗。BETTEGOWDA 等[54]利用外周血ctDNA 检测206 例CRC患者的KRAS基因突变,发现敏感度达到87.2%,特异度高达99.2%。近期我国一项前瞻性队列研究显示,单个ctDNA 甲基化标志物(cg10673833)在检测1 493 例高风险人群的CRC 和癌前病变时有89.7%的灵敏度和86.8%的特异度[55]。Septin9(SEPT9)是血液中与CRC 有关的最广泛研究的DNA 标志物之一。在无症状人群的筛查中,检测循环中甲基化SEPT9(methylationSEPT9,mSEPT9)的EpiProcolon检测法的敏感度从61.2%到82.2%不等,特异度从83.6%到95.1%不等,比癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA) 和FIT 测 试 表 现 更 好[56-59]。然 而,mSEPT9不能区分CRC、息肉或腺瘤,而且不受肿瘤定位的影响,但可能受年龄或性别的影响,这表明需要有特定年龄和性别的界限,以更好地优化筛查和诊断程序。由此可见,需要进一步的临床研究来验证ctDNA 是否能成为无创筛查CRC 和结直肠腺瘤的标志物。

4.3 循环肿瘤RNA

循 环 肿 瘤 RNA (circulating tumor RNAs,ctRNAs)包括微小RNA(micro RNA,miRNA)、其他非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)和信使RNA(messenger RNA,mRNA)。miRNA 是过去10年中研究最多的一种类型,可能是CRC 中描述最广泛的非侵入性生物标志物。它们在血清和粪便样本中都能检测到,可以以2 种形式释放到血液中,要么与RNA 结合蛋白联合,要么包装在外泌体中,两者都为体液中的RNA 提供保护和稳定性[60]。有证据表明,一些miRNAs 的水平在CRC 中会发生改变,并且miRNAs 会调节促进癌症的RAS基因[61]。我国进行了一项纳入35项研究的meta分析,共涉及3 258例CRC 患者和2 683 例健康人,发现miRNA 在检测CRC 方面有很好的表现,敏感度为80% (95%CI0.75~0.83),特异度为80%(95%CI0.75~0.84)[62]。YAN 等[63]进行的一项包含103 项研究的meta 分析显示,在亚洲人中比较血浆、血液、组织和粪便等样本,从血清样本中获得的miRNAs 对检测CRC 更有帮助。然而,目前还没有相关的诊断产品可广泛用于临床,这意味着需要进行更多的研究,以便将这些标志物用于临床筛查环境中。

4.4 蛋白质标志物

血液中可能存在CRC 标记的蛋白质分子数量很多。然而,目前仅有2 种基于血液的主要生物标志物可用于检测CRC 患者:CEA 和糖类抗原19-9(carbohydrate antigen 19-9,CA19-9)[64]。但是CEA和CA19-9 的浓度在其他疾病或肿瘤中也可能很高。例如CEA 在肝脏疾病、胰腺炎、IBD 和其他恶性肿瘤可能会引起较高的水平,CA19-9 在胰腺和胆道恶性肿瘤中浓度较高,可见它们在CRC 早期筛查方面缺乏敏感度和特异度,因此它们作为CRC 筛查的生物标志物是否有用仍是一个尚未解决的问题[65-66]。如今CEA 和CA19-9 被用于检测转移性疾病、复发或监测对治疗的反应,并在临床实践中得到批准[67-68]。这些结果表明,在早期检测CRC 方面需要有更可靠的新分子。BHARDWAJ 等[69]在2020 年进行了一项研究,选取年龄和性别匹配的98 例新诊断的CRC 患者和100 例通过CS 筛查的健康对照者,并使用56 例CRC 患者和102 例健康对照者进行外部验证,通过测量他们血浆样本的275 个亲蛋白标志物的水平,发现一个12 个标志物的算法(包括AREG、CEA、 GZMB、 ITGAV、 KRTI9、 MCP1、 PON3、TR、MASP1、RAR-RES2、S100A4 和TRAP)在检测早期CRC 方面特别有希望,在验证组中显示61%的敏感度和80%的特异度,曲线下面积(area under the curve,AUC)=0.75(95%CI0.67~0.84)。但是它们可能不适合常规测试,因为在进行检测实验之前,这些测试所需的技术更加复杂,且价格更加昂贵,因此将蛋白质生物标志物作为临床检测早期CRC 方法的依据仍不充分。

4.5 细胞外囊泡

细胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)如外泌体(exosomes,EXOs)、微囊泡(microvesicles,MVs)和大囊泡,可能包含有希望的生物标志物。EVs 含有蛋白质、RNA、DNA 和脂质,部分反映了起源细胞的组成。通过保护核酸不被降解,与无细胞核酸相比,EVs也被认为是肿瘤分子分析的更好的未来标志物[70]。EVs 也可由癌细胞分泌的,而且数量比正常细胞多,它增加了参与癌症进展的RNAs、生长因子和趋化因子的转移[71]。通过比较CRC 患者和健康对照组的血清EV-miRNA,YAN 等[72]发现miR-486 明显上调,而miR-548c 明显下调。研究EVs和EXOs 的重要不足是缺乏从血液中分离出EVs 并提取其内容或表面物质的标准化方案,需要后续进一步深入研究。

5 总结与展望

马克老师认为,“翻转课堂”的最大困难是让学生真正能够自己学习。要调动学生主动学习和探索的积极性,最重要的是让学生产生疑问和困惑,激发他们的好奇心。所以,教师要开发课程资源,给学生提供研究的史料、尤其是一手史料,创设情境,运用游戏等有趣的、经常变换的教学形式,让学生先发现问题。学生会在此过程中获得极大的成就感,对问题产生更高的兴趣。最后教师再提供相应的阅读材料,让学生恍然大悟,回归历史真相。

利益冲突声明/Conflict of Interests

作者宣称没有利益冲突。

The authors declare no conflicts of interest.

半刚性基层具有高强度、刚度及承载力等优点,最为普遍的半刚性材料是水泥稳定碎石及二灰稳定碎石。但是近年来,粉煤灰资源逐渐短缺、运输费用上涨,导致基层工程成本节节攀升;同时,与水泥稳定碎石相比,二灰稳定碎石施工工艺复杂、修筑成型后的结构早期强度低、养护条件严格且周期长导致修筑费用高于水泥稳定碎石[1]。现在愈来愈多的高速公路在实际建设过程中采用水泥稳定碎石作为基层材料。

作者贡献/Authors'Con tributions

赵敏、彭海霞参与了论文内容设计;赵敏、褚以忞、彭海霞参与了论文的写作与修改。所有作者均阅读并同意了最终稿件的提交。The study was designed by ZHAO Min and PENG Haixia. The manuscript was drafted and revised by ZHAO Min, CHU Yimin and PENG Haixia. All the authors have read the last version of paper and consented for submission.

·Received:2022-02-18

·Accepted:2022-05-25

·Published online:2022-05-28

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