大腸癌組織及外周血相關(guān)分子診斷標(biāo)志物研究現(xiàn)狀概述

張治寬 王雅楠 屈蓮平 張小鳳 石彩冬 李兆桓 鄒敏 高峰

近年來(lái)，大腸癌（colorectal cancer，CRC）的發(fā)病率和病死率呈逐年上升的趨勢(shì)，其發(fā)病率位居全球惡性腫瘤的第三位，死亡率位居第二位［1］。據(jù)報(bào)道，早篩早診可以將CRC 患者五年生存率提高到90%以上［2］。因此，早期篩查及診治對(duì)提高CRC 患者的臨床治愈率，以及改善CRC 患者的預(yù)后意義重大。目前，對(duì)于CRC 診斷主要依賴直腸指檢、內(nèi)鏡、影像學(xué)以及腫瘤標(biāo)志物等血清學(xué)檢查。其中，腫瘤標(biāo)志物（Tumor Marker，TM）是能夠反映腫瘤存在和生長(zhǎng)的物質(zhì)，其主要來(lái)源為腫瘤細(xì)胞代謝產(chǎn)物、分化紊亂的細(xì)胞基因產(chǎn)物以及腫瘤宿主細(xì)胞的細(xì)胞反應(yīng)性產(chǎn)物等［3］。研究發(fā)現(xiàn)，TM 檢測(cè)對(duì)于輔助診斷CRC 以及判斷CRC 的治療效果具有重要意義。因此，探究可靠的TM 有助于在早期階段診斷疾病，提高患者生存率。目前，已有研究發(fā)現(xiàn)多種與CRC 發(fā)生發(fā)展相關(guān)的新型TM，為CRC 的早期診斷檢測(cè)提供了更多檢測(cè)靶標(biāo)。本文就近幾年有關(guān)TM 在CRC 診療和預(yù)后中的研究作一綜述，旨在為CRC 的早期篩查和診斷提供理論基礎(chǔ)和研究思路。

1 CRC 腫瘤標(biāo)志物

1.1 胚胎抗原類CRC 標(biāo)志物

癌胚抗原（Carcinoembryonic antigen，CEA）是由黏膜上皮細(xì)胞分泌的酸性糖蛋白，其最初發(fā)現(xiàn)于結(jié)腸癌及胎兒腸組織中，是CRC 最常見的TM之一。Kang 等［4］研究發(fā)現(xiàn)，新確診的CRC 患者中，術(shù)后CEA 水平若未能恢復(fù)正常，可能提示著腫瘤未清除徹底。但是，一項(xiàng)薈萃分析顯示CEA 對(duì)CRC 的敏感性僅為46%，特異性為89%［5］。CEA 水平的升高也可能是腸息肉、炎癥等良性病變所引起［6］。Uzunoglu 等［7］發(fā)現(xiàn)術(shù)前CEA 水平高和低的患者TNM 分期相似（P=0.174），但術(shù)后CEA 水平均明顯降低。這提示CEA 對(duì)于CRC 治療后隨訪和復(fù)發(fā)監(jiān)測(cè)意義更為重要。因此，CEA 雖特異性很高，但對(duì)于早期CRC 診斷靈敏性不高，具有一定的局限性。而隨著基因治療技術(shù)的發(fā)展，可以考慮利用CEA 特異性高的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)CEA 進(jìn)行腫瘤定位，從而導(dǎo)向化療藥物在腫瘤部位的特異性殺傷作用。

1.2 酶類CRC 標(biāo)志物

顆粒酶（Granzymes，GZMs）是外源性絲氨酸蛋白酶，主要由自然殺傷細(xì)胞及細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞分泌，其可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。P?czek 等［8］研究發(fā)現(xiàn)，GZMs 具有抗炎特性，且GZMB 在CRC 轉(zhuǎn)移患者中表達(dá)較低，提示其水平升高可能與CRC 良好的預(yù)后相關(guān)。絲氨酸/蘇氨酸激酶?31（Serine?threo?nine kinase?31，STK31）屬于中心體蛋白激酶，參與調(diào)控細(xì)胞周期時(shí)相。Watany 等［9］通過(guò)研究120 名受試者（CRC49 例、良性結(jié)腸息肉29 例、健康者45名）發(fā)現(xiàn)，STK31 篩查CRC 的敏感性為93%，特異性達(dá)到95.9%；而STK31 鑒別CRC 與良性息肉的敏感性為93.9%，特異性為84.6%；STK31 在敏感性與特異性方面均優(yōu)于CEA，且這項(xiàng)研究表明STK31 聯(lián)合CEA 對(duì)于鑒別CRC 和良性結(jié)腸息肉的特異性和敏感性達(dá)到100%。其他酶類TM 見表一，酶類TM 的敏感性雖較高，但是由于機(jī)體炎癥及功能改變都會(huì)引起酶的異常，因此大部分酶類TM 的特異性不高。

1.3 糖蛋白抗原類CRC 標(biāo)志物

糖類抗原19?9（Carbohydrate antigen 19?9，CA19?9）是細(xì)胞膜上的一種糖脂質(zhì)，在血清中主要以唾液黏蛋白的形式存在。Tan 等［10］通過(guò)對(duì)186例CRC 患者及15 例良性疾病患者的腹腔液進(jìn)行細(xì)胞學(xué)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，與pCEA、pCA125、pCA724 相比，pCA19?9 的曲線下面積最高，其敏感性為84.62%，特異性為85.19%，提示pCA19?9 對(duì)CRC腹膜轉(zhuǎn)移有診斷價(jià)值，且診斷價(jià)值最高。Liang等［11］研究發(fā)現(xiàn)，血清CA242 表達(dá)水平與CRC 的部位、TNM 分期、轉(zhuǎn)移均密切相關(guān)，而CRC 患者術(shù)前血清CYFRA21?1 的表達(dá)水平與M 分期密切相關(guān)［12］，提示CA19?9、CA242 及CYFRA21?1 與CRC預(yù)后均具有顯著相關(guān)性。肝腸鈣黏蛋白（Liver?in?testine cadherin，CDH17）主要表達(dá)于胚胎、成人腸上皮細(xì)胞和部分胰腺導(dǎo)管上皮細(xì)胞。Han 等［13］研究發(fā)現(xiàn)CDH17 表達(dá)與CRC 的TNM 分期、分化程度及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，但CDH17 的表達(dá)與CRC 患者的生存率無(wú)顯著相關(guān)性［14］，其他糖蛋白抗原類TM 見表一。綜上，糖蛋白抗原類TM 主要作為腫瘤轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)指標(biāo)，對(duì)于CRC 的預(yù)后可采取組織及血清標(biāo)志物聯(lián)合監(jiān)測(cè)。臨床上，炎癥及良性疾病均可引起糖蛋白抗原的改變，也可將這一類TM 推薦為健康人群定期篩查項(xiàng)目。

1.4 癌基因類CRC 標(biāo)志物

RNA 作為生物學(xué)中心法則一環(huán)，運(yùn)載基因的同時(shí)調(diào)控信息并反映細(xì)胞狀態(tài)。研究表明，外泌體RNA（Exosomes RNAs，exRNAs）能夠作為早期癌癥診斷、預(yù)測(cè)治療反應(yīng)的無(wú)創(chuàng)生物標(biāo)志物［15］。葉紅軍等［16］研究發(fā)現(xiàn)，在早期結(jié)腸癌診斷中，血清miR?183 水平的AUC（AUC=0.883 0）值較CEA 和CA?724 高，且miR?183 表達(dá)水平與腫瘤的侵襲和擴(kuò)散明顯相關(guān)。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，CRC 組織及癌旁組織miR?411?5p 的表達(dá)水平具有顯著差異，MIR?411?5p 在癌組織中的表達(dá)顯著下調(diào)，且其敏感性和特異性分別為70%和65%，miR?411?5p 可能作為CRC 的一種TM 用于早期診斷及預(yù)防［17］。CircMBOAT2是一種源自MBOAT2基因的CircRNA，Tang 等［18］研究發(fā)現(xiàn)，CircMBOAT2在CRC 組織和血清標(biāo)本中均有高表達(dá)，并與腫瘤分期有關(guān)，單因素和多因素分析均提示，組織中CircMBOAT2水平是判斷CRC 預(yù)后的獨(dú)立指標(biāo)。其他癌基因蛋白類TM 見表1。癌基因類TM 對(duì)于早期CRC 診斷具有較高的意義，理論上，臨床治療中可以應(yīng)用基因敲除或外源基因?qū)?，直接修?fù)及糾正腫瘤相關(guān)基因結(jié)構(gòu)和功能缺陷，達(dá)到抑制腫瘤目的，但是目前基因治療對(duì)于機(jī)體的傷害未完全明確。

表1 腫瘤標(biāo)志物與大腸癌Table 1 Tumor markers and colorectal cancer

2 CRC 腫瘤標(biāo)志物的聯(lián)合檢測(cè)

單一的TM 檢測(cè)對(duì)于腫瘤的診斷主要存在陽(yáng)性率不高和特異性不強(qiáng)的問(wèn)題。目前，對(duì)特定腫瘤的診斷，臨床上常采用多種TM 聯(lián)合檢測(cè)，應(yīng)用多變量分析方法提高陽(yáng)性診斷的準(zhǔn)確性和特異性。另一方面，多種TM 聯(lián)合監(jiān)測(cè)不僅可以早期發(fā)現(xiàn)和診斷臨床上無(wú)癥狀微灶腫瘤，評(píng)估腫瘤術(shù)后、放化療效果、判斷復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移及預(yù)后，還可以同時(shí)對(duì)全身多個(gè)器官進(jìn)行篩查。Negm 等［31］通過(guò)蛋白芯片技術(shù)，篩選出6 個(gè)具有代表性的自身抗體（AFP、p53、K?Ras、NYCO?16、RAF1、Annexin），并發(fā)現(xiàn)與單一指標(biāo)檢測(cè)相比，這6 個(gè)自身抗體聯(lián)合檢測(cè)可將靈敏度提高34%～57%。郭雅惠等［32］研究發(fā)現(xiàn)，血漿CLIP4 基因甲基化診斷CRC 的AUC 值為0.826，高于CEA、CA125、CA19?9 聯(lián)合診斷能力，而血漿CLIP4 基因甲基化聯(lián)合血清腫瘤標(biāo)志物（CEA、CA125、CA19?9）診斷CRC 的AUC 值可達(dá)0.871，靈敏性和特異性也更高，能夠更有效篩查CRC。mSEPT9 作為反映腫瘤進(jìn)展和預(yù)后的TM，其與CEA 聯(lián)合診斷CRC 具有更高的靈敏度、準(zhǔn)確度以及陰性預(yù)測(cè)值［27，33］。當(dāng)富亮氨酸a2?糖蛋1（Leucine?Rich Alpha?2?Glycoprotein 1，LRG1）和干細(xì)胞因子（Stem cell factors，SCF）聯(lián)合診斷CRC時(shí)，AUC 值均比單一檢測(cè)高，兩者聯(lián)合檢測(cè)可以作為診斷和隨訪的TM［34］。多種TM 聯(lián)合檢測(cè)具有靈敏度高，特異性強(qiáng)，適應(yīng)性廣的優(yōu)點(diǎn)，從而能更好達(dá)到精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的目標(biāo)。

3 總結(jié)與展望

綜上，CRC 患者組織及外周血TM 的主要作用為CRC 的輔助診斷，可用于檢/監(jiān)測(cè)CRC 的發(fā)生、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)，觀察療效、判斷預(yù)后及鑒別診斷。但單個(gè)TM 水平的升高需排除炎癥、損傷等其他疾病。因此，針對(duì)近幾年發(fā)現(xiàn)的新的TM，需選擇高靈敏性和特異性的酶類、糖蛋白抗原類、癌基因類TM 聯(lián)合檢/監(jiān)測(cè)CRC，如高特異性的CEA（89%）與高敏感性的STK31（93%）聯(lián)合檢測(cè)，可以進(jìn)行CRC 早篩，聯(lián)合檢測(cè)也是CRC 動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)一種量化指標(biāo)，為精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)提供了一定的依據(jù)。

目前應(yīng)用于臨床的TM 檢測(cè)主要為多指標(biāo)聯(lián)合檢測(cè)，主要檢測(cè)被檢者的組織或血液，未來(lái)可以借助現(xiàn)代分子生物技術(shù)（蛋白質(zhì)組學(xué)、基因組學(xué)、腸道菌群等）從無(wú)痛、無(wú)創(chuàng)的角度進(jìn)行早篩早診，比如檢測(cè)被檢者尿液、唾液、糞便等，以期提高CRC 診斷的準(zhǔn)確性及篩查的多樣性，為CRC 的臨床治療提供更有效地參考。