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

2020-06-24 13:07李创坤黄颖烽邹瞭南李筱颖赵日升王怀明黄榕康中山大学附属第六医院结直肠外科广东广州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
外科研究与新技术 2020年1期
关键词:肠镜甲基化灵敏度

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。

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