血清胆汁酸谱对结直肠腺瘤的诊断价值

顾栋婷，孔燕，郭红艳，沈玉婷，仓慧，高昳，王芳军

南通大学附属江阴医院消化内科1、体检科2，江苏 江阴 214422

结直肠癌(colorectal cancer，CRC)是我国常见的消化道恶性肿瘤，其发病率及死亡率在全球位于第三位和第二位，在我国则位于第二位和第五位，且发病率、死亡率逐年升高[1]。CRC 大多由结直肠腺瘤发展而来，早期发现并切除腺瘤可有效降低CRC的发病率及死亡率，提高患者的生存质量，因此结直肠腺瘤的早诊早治具有重要的临床意义。研究发现，次级胆汁酸是结直肠癌的促癌因子[2-3]，但结直肠腺瘤作为CRC的癌前病变[4]，其胆汁酸谱的变化在结直肠腺瘤癌变过程中的作用尚不明确。本研究通过对比分析结直肠腺瘤患者与健康体检人群血清胆汁酸谱的差异，以探讨血清胆汁酸谱对结直肠腺瘤的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2021年11月至2022年4月南通大学附属江阴医院收治的55 例结直肠腺瘤患者作为观察组。纳入标准：(1)年龄18～80 岁；(2)全结肠镜检查提示结直肠息肉，且活检结果为腺瘤。排除标准：(1)合并其他结直肠病变；(2)合并炎症性肠病；(3)合并恶性肿瘤；(4)伴有急、慢性肝病史；(5)正在接受放、化疗或免疫治疗；(6)有长期服用降脂药物、激素等影响脂质代谢的药物史、因胆道结石服用熊脱氧胆酸(UDCA)药物史及素食者；(7)曾有过胆囊切除术史；(8)妊娠期妇女；(9)病情危重不能合作者。选择同期在本院接受全结肠镜检查未见明显异常的40 例健康体检人群作为对照组。两组人群的一般资料比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，具有可比性，见表1。本研究经医院医学伦理委员会批准，所有入组人群均签署知情同意书。

表1 两组受检者的一般资料比较[例(%),±s]Table 1 Comparison of clinical data between the two groups[n(%),±s]

表1 两组受检者的一般资料比较[例(%),±s]Table 1 Comparison of clinical data between the two groups[n(%),±s]

注：aFisher确切概率法。ΒMI，体质量指数；TC，胆固醇；TG，甘油三酯；LDL，低密度脂蛋白；ALP，碱性磷酸酶。Note:aIndicates that Fisher's exact probability method is used. ΒMI: body mass index; TC: cholesterol; TG: triglycerides; LDL: low-density lipoprotein;ALP:alkaline phosphatase.

对照组(n=40)观察组(n=55)项目性别男性女性年龄(岁)居住地城市乡镇农村ΒMI(kg/m2)吸烟史饮酒史高血压史糖尿病史TC(mmol/L)TG(mmol/L)LDL(mmol/L)ALP(mmol/L)χ2/t值1.980 P值0.160 22(55.0)18(45.0)50.43±8.99 38(69.1)17(30.9)54.13±12.37 1.608-0.111 0.189a 15(37.5)5(12.5)20(50.0)23.37±2.62 5(12.5)8(20.0)11(27.5)2(5.0)4.81±0.85 1.37±0.53 3.10±0.66 79.22±25.31 31(56.4)4(7.3)20(36.4)24.26±3.09 11(20.0)15(27.3)21(38.2)5(9.1)4.92±0.83 1.82±2.07 2.95±0.64 80.63±26.66 1.472 0.930 0.670 1.183-0.630 1.330 1.061 0.262 0.144 0.335 0.414 0.277 0.695a 0.530 0.187 0.292 0.794

1.2 检测方法 收集两组人群在行结肠镜检查、服用泻药前的清晨空腹外周静脉血5 mL，以3 000 r/min离心10 min，取上层血清，通过三重四极杆液相串联质谱仪测定16 型胆汁酸水平。胆酸(CA)、鹅脱氧胆酸(CDCA)、脱氧胆酸(DCA)、石胆酸(LCA)、甘氨胆酸(GCA)、甘氨鹅脱氧胆酸(GCDCA)、牛磺胆酸(TCA)、牛磺鹅脱氧胆酸(TCDCA)、牛磺脱氧胆酸(TDCA)、内标去氢胆酸(dhCA)试剂购自SigmaAldrich (St. Louis,MO，USA)；熊脱氧胆酸(UDCA)、猪去氧胆酸(HDCA)、甘氨熊脱氧胆酸(GUDCA)、甘氨脱氧胆酸(GDCA)、牛磺熊脱氧胆酸(TUDCA)、牛磺猪去氧胆酸(THDCA)、牛磺石胆酸(TLCA)试剂购自Steraloids, Inc. (Newport，Rhode Island，USA)。

1.3 观察指标 比较两组人群的胆汁酸谱，包括6 种游离胆汁酸(CA、CDCA、DCA、LCA、UDCA、HDCA)及10种结合胆汁酸(GCA、GCDCA、GDCA、GUDCA、TCA、TCDCA、TDCA、TLCA、TUDCA、THDCA)。

1.4 统计学方法 应用SPSS25.0 软件处理数据。连续变量进行正态性及方差齐性检验，若为正态分布资料以均数±标准差(±s)表示，组间比较采用t检验；若为非正态分布资料采用中位数和上、下四分位数[M(P25，P75)]表示，组间比较采用非参数检验。分类变量采用频数(%)表示，采用χ2检验或Fisher精确检验。采用多因素Logistic 回归方程分析结直肠腺瘤患病危险因素。将组间有差异的指标纳入二元Logistic回归方程，据此建立诊断模型Y。采用受试者工作特征曲线(receiver operating characteristiccurve，ROC)评估单项胆汁酸指标及诊断模型的诊断效能。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组受检者的血清胆汁酸谱比较 两组受检者的CA、CDCA、LCA、UDCA、HDCA、GCA、GCDCA、GUDCA、TCA、TCDCA、TLCA、TUDCA、THDCA水平比较差异均无统计学意义(P＞0.05)。但观察组患者的DCA、GDCA、TDCA 水平明显高于对照组，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表2。

表2 两组受检者的血清胆汁酸比较[M(P25，P75)，ng/mL]Table 2 Comparison of bile acid levels in two groups[M(P25,P75),ng/mL]

2.2 DCA、GDCA、TDCA诊断结直肠腺瘤的临界值 采用ROC 分析对照组与观察组之间有差异的3 种胆汁酸(图1)，DCA、GDCA、TDCA的临界值分别为122.1、60.6 和14.6，AUC (95%CI)分别为0.664 (0.549～0.780)、0.633(0.515～0.751)和0.671(0.558～0.784)，敏感性分别为89.1%、72.7%和61.8%，特异性分别为45.0%、55.0%和72.5%，见表3。

图1 血清胆汁酸指标的ROC曲线Figure 1 ROC curves of serum bile acid indexs

表3 血清胆汁酸指标的ROC分析与诊断临界值Table 3 ROC analysis and the cut-off values of serum bile acid index

2.3 结直肠腺瘤患病的危险因素 纳入DCA、GDCA、TDCA 构建多因素Logistic 回归方程。结果显示：DCA≥122.1 ng/mL(OR=4.426，95%CI：1.460～13.421)、TDCA≥14.6 ng/mL(OR=2.777，95%CI：1.065～7.240)是结直肠腺瘤的独立危险因素(P＜0.05)，见表4。

表4 结直肠腺瘤患病危险因素的Logistic回归分析Table 4 Logistic regression analysis of risk factors for colorectal adenoma

2.4 结直肠腺瘤诊断模型的建立 采用二元Logistic 回归分析两组之间有差异的两项指标，据此建立诊断模型(表5)，通过Hosmer-Lemeshow 检验(χ2=4.653，P＞0.05)，检验结果显示模型拟合度良好。根据图2 的ROC，诊断模型的AUC (95%CI)为0.724(0.617～0.831)，敏感性为96.4%，特异性为42.5%，约登指数为0.389。

表5 结直肠腺瘤患病危险因素的二元Logistic回归分析Table 5 Risk factors for colorectal adenoma by binary logistic regression analysis

图2 诊断模型的ROCFigure 2 ROC of diagnostic model

3 讨论

结直肠息肉是肠腔表面的一类凸起性病变[5]，根据病理结果可分为腺瘤性息肉和非腺瘤性息肉。Lisichkin[6]研究发现，93.4%的结直肠癌由腺瘤发展而来。在腺瘤恶变过程中，胆汁酸发挥了重要作用[7]。研究表明，胆汁酸可通过DNA 损伤、激活EGFR-MAPK-Wnt/β-catenin信号通路等多种方式引起肠上皮肿瘤细胞过度增殖，诱发结直肠恶性肿瘤[8-9]，但胆汁酸谱的组成变化与腺瘤的发生关系尚不明确。以往关于血清胆汁酸与结直肠腺瘤风险的研究仅包含5 项游离胆汁酸[10]，而本研究应用液相色谱串联质谱法进行检测，并分析了结直肠腺瘤患者与健康体检人群的血清中完整胆汁酸谱的变化，包括6 种游离胆汁酸及10种结合胆汁酸。

本研究显示，观察组血清中DCA、GDCA、TDCA水平升高；且DCA≥122.1 ng/mL、TDCA≥14.6 ng/mL是结直肠腺瘤的独立危险因素，对于此类人群需完善肠镜检查，排除有无结直肠腺瘤。DCA、GDCA、TDCA均为疏水性胆汁酸，疏水性胆汁酸可引起肠黏膜上皮细胞凋亡，并对其造成一定的毒性损害[11]。DCA 促进结直肠癌变的相关机制已得到了广泛证实，目前研究认为DCA 可通过促进肠道肿瘤细胞增殖、破坏肠道屏障、引起肠道菌群紊乱等机制诱发结直肠癌[12-14]。GDCA、TDCA 是DCA 分别与甘氨酸和牛磺酸修饰生成的结合胆汁酸，结合胆汁酸可通过促进NF-κΒ 通路调控炎症因子IL-6 的分泌，从而引起结肠上皮细胞异常增生[15]。研究发现，GDCA 可通过下调FXR 受体的表达导致细胞氧化应激损伤和增生，促进结直肠病变[16]；TDCA 可通过激活TGR5 上调NOX5-S 来刺激细胞增殖[17]。但目前关于GDCA或TDCA促使结直肠腺瘤发生的具体机制尚不明确，仍需通过更进一步的研究证实其作用。一项国外关于结肠癌患者与对照人群的血清胆汁酸研究显示GCA、TCA、GCDCA、TCDCA、GHCA、GDCA、TDCA的水平与结肠癌发生风险之间存在正相关关系[3]，而本研究中的GCA、TCA、GCDCA、TCDCA 在观察组与对照组间的差异无统计学意义，考虑可能是本研究观察对象为结直肠腺瘤，且不排除胆汁酸谱组成存在地域差异所致，这提示可增加结直肠癌为研究对象，进一步探讨胆汁酸谱变化在结直肠病变中的潜在作用。

本研究建立了联合DCA、TDCA 的诊断模型，并对该模型与单项胆汁酸指标的诊断效能进行比较。结果显示，在单项指标中TDCA 诊断结直肠腺瘤价值最高，AUC为0.671，敏感性为61.8%，特异性为72.5%，提示单独应用TDCA筛查腺瘤的漏检率高，临床应用价值欠佳。联合DCA、TDCA 组成的诊断模型的AUC(95%CI)为0.724(0.617～0.831)，敏感性为96.4%，特异性为42.5%，约登指数为0.389，提示临床中联合应用DCA、TDCA 的诊断模型阴性预测值偏低，其排除结直肠腺瘤未患病个体的能力较差。但联合应用DCA、TDCA与单独应用TDCA诊断结直肠腺瘤比较，敏感性由61.8%增高至96.4%，诊断灵敏性显著提高，有助于提示相关人群早期完善肠镜筛查，以提高结直肠腺瘤高危人群的早期检出率。

综上所述，外周血胆汁酸谱检测为简便无创的检查，血清DCA≥122.1 ng/mL、TDCA≥14.6 ng/mL是结直肠腺瘤患病的独立危险因素。在人群筛查中联合应用DCA、TDCA，有助于提示相关人群进一步完善肠镜检查，提高结直肠腺瘤检出率，以期尽早切断腺瘤恶变的途径，改善预后。

但本研究仍存在不足，如未检测粪便胆汁酸谱的组成变化，后续可开展对比同一患者血清及粪便胆汁酸谱组成变化的相关研究，筛选出更为可靠、便捷的腺瘤筛查标志物。且本研究样本数量不足，还需通过大规模、多中心研究加以证实，探讨DCA、TDCA作为新型血清学筛查标志物的意义，为早期干预结直肠病变提供新的思路。