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粪便检查在结直肠癌筛查中的现状

发布日期:2015-2-5 10:41:44 文章来源:临床内科杂志 作者次数:1380

    结直肠癌(CRC)是消化系统常见的恶性肿瘤之一,近年来其发病率和病死率呈上升趋势。结直肠癌具有较明确的癌前病变,西方国家很早就致力于推广筛查方案,在过去的30年中其发病率和病死率明显下降。

     

    目前,结直肠癌筛查手段主要分为两大类:粪便检查和结肠结构性检査。前者包括粪便潜血、钙卫蛋白、粪便基因学及粪便MicroRNA检查等,后者包括全结肠镜、乙状结肠镜检查、钡灌肠、CT仿真结肠镜等。其中,结肠镜检查被认为是结直肠癌诊断的金标准,具有精确度高、可于发现癌前病变同时将其移除的优点,但因其为侵入性检查、需要肠道准备、花费较高,其应用受到了很大限制,依从性仅为50%左右。相对而言,粪便检查简单、易行、无创、节省人力物力,适合大规模人群筛查。本文对各种粪便检查在结直肠癌筛査中的应用及研究进展进行综述。

     

    粪便潜血试验

     

    粪便潜血试验(F0BT)具有简单、低廉的优点,是结直肠癌筛查最常用的手段之一。有研究表明,粪便潜血筛查可提高早期结直肠癌和癌前病变的发现率。粪便潜血试验的检测方法分为两种,一种为传统的化学法粪便潜血试验(gFOBT),另一种为近年来新出现的免疫法粪便潜血试验(FIT)。

     

    化学法粪便潜血试验:化学法又称愈创木酯法,其原理是血红蛋白的降解产物血红素可将无色的愈创木酯氧化为过氧化氢,采用相应试纸进行检测。国外随机对照研究结果显示,每年1次或两年1次的化学法粪便潜血试验筛查能够使结直肠癌的死亡率降低15%~33%,发病率降低17%~20%。化学法粪便潜血试验的不足之处在于,发现进展期腺瘤或早期结直肠癌的敏感度和精确度均较低;不能特异性识别人类的血红素,易受食物和药物的影响而出现假阳性;对上消化道和小肠出血的敏感性更好,对结直肠癌和早期腺瘤的诊断缺乏特异性。基于以上几点,化学法粪便潜血试验在大系列人群中筛査结直肠癌的价值还有待进一步明确。

     

    免疫法粪便潜血试验(FIT):免疫法粪便潜血试验作为化学法的替代,其原理建立在针对人血红蛋白(Hb)抗原基础上的特异性抗原-抗体反应。因此,免疫法粪便潜血试验不受食物的影响。另外,血红蛋白在上消化道被分解破坏,免疫法粪便潜血试验仅检测完整的血红蛋白,与化学法粪便潜血试验比较,免疫法粪便潜血试验可以更特异性地检测下消化道出血,从而更适用于结直肠癌筛查。Hol等研究表明,免疫法粪便潜血试验对于结直肠进展期肿瘤的检出率明显高于gFOBT(2.4%和1.1%),虽明显低于结肠镜(8.0%),但亦可反映出免疫法粪便潜血试验在结直肠癌筛査中的明显优势。

     

    Quintero等研究表明,免疫法粪便潜血试验对结直肠癌的检出率与结肠镜相似(均为0.1%),对进展期腺瘤的检出率略低于结肠镜(0.9%和1.9%)。我们的研究表明,连续3次的免疫法粪便潜血试验检查可显著提高检出腺瘤和癌的特异性。总体免疫法粪便潜血试验对于诊断结直肠癌的敏感性可达61%~91%,特异性可达91%~98%,对于诊断进展期腺瘤的敏感性可达27%~67%,特异性也可达90.6%。但免疫法粪便潜血试验亦存在其限制性,近期有学者提出,免疫法粪便潜血试验对于近端结肠如回盲部病变的敏感性偏低,这可能与其检测手段相关。

     

    此外,免疫法粪便潜血试验的费用亦高于gFOBT。免疫法粪便潜血试验分为两种,一种为定性法免疫法粪便潜血试验(qlFIT),另一种为定量法免疫法粪便潜血试验(qnFIT)。定性法免疫法粪便潜血试验需提前设置好粪便血红蛋白浓度检测的Cut-off值,因而检测结果的判读为“全或无”。而定量法免疫法粪便潜血试验则可定量测定出粪便血红蛋白浓度,具有更多优势。肠道新生物血红蛋白的丢失与腺瘤的大小和组织学特性密切相关,qnFIT的优势则在于可以根据筛査的目的和策略来设定最优化的Cut-off值,从而达到筛查效率最大化。目前,对于结直肠癌筛查中免疫法粪便潜血试验的Cut-off值的设定尚有争议,多认为设置为100ng/ml对结直肠癌诊断筛査的效价比最高,但该值对于进展期结直肠肿瘤来说易造成漏诊,认为筛査进展期结直肠肿瘤的Cut-off值应该更低。且不同的Cut-off值,从25~150ng/ml之间,对于管状腺瘤的发现率均较低,说明免疫法粪便潜血试验不适合作为非进展性结肠息肉的检测手段。

     

    钙卫蛋白

     

    钙卫蛋白最早于1980年从中性粒细胞中分离发现,绝大多数来自于中性粒细胞,少数则可在单核细胞和反应性的巨噬细胞中发现,可以作为急性炎性细胞活化的标志物。粪便中钙卫蛋白(FCP)含量可作为肠道炎症的一种标志物。有研究发现,钙卫蛋白在炎症性肠病与功能性疾病如肠易激综合征的鉴别诊断中发挥重要作用。

     

    结直肠癌常常会出现局部黏膜的急性炎症反应,因此钙卫蛋白也可应用于结直肠癌筛查。Roseth等研究表明,在预测结直肠癌方面钙卫蛋白的敏感性达到了90%。Tibble等比较了钙卫蛋白和粪便潜血试验在结直肠癌及腺瘤诊断中的应用,发现钙卫蛋白对结直肠癌及腺瘤总的敏感性为79%,特异性为72%,粪便潜血试验对两者诊断敏感性为43%,特异性为92%,说明钙卫蛋白作为结直肠癌筛查比粪便潜血试验有更高的敏感性,但由于易受到IBD等疾病的影响,特异性有所降低。

     

     

    粪便基因学检测

     

    结直肠癌发生过程是一个多步骤、多基因突变的结果,采用适当方法把粪便中脱落的肿瘤细胞中的DNA提取出来,检测相关突变基因及表观遗传学标记,可以作为结直肠癌的诊断筛查手段之一。Sidransky等首次报道从粪便中检测出Ras基因用于结直肠癌诊断,目前已从粪便中检测出APC、Ras、P53、DCC、BCL-2、MSI、L-DNA等多种基因及表观遗传学标记。因此,粪便基因学检测是转化医学的重要内容之一。

     

    DNA检测(sDNA):由于脱落人粪便的肿瘤细胞DNA不可能为单一的基因,因此为达到足够的敏感性,需要采用多靶点DNA联合检测。目前投入商业应用的只有一种粪便DNA检测(SDNA)方法,是一种多位点检测板,包括21种点突变(包括K-ras、APC和P53基因),1个BAT-26(—种微卫星不稳定性的标记)的探针和一个DIA(DNA完整性分析,DNA integrity analysis)标记。横断面研究表明,sDNA对结直肠癌的敏感性高达87%,对进展期肿瘤的敏感性高达40%。Ahlquist等研究表明,sDNA可以检测出85%的结直肠癌及54%的直径>1cm的腺瘤,对非转移的结直肠癌(I~III期)的检出率可高达87%,影响检出率的因素为肿瘤的大小而非部位。

     

    DNA 甲基化检测(Hypermethylated DNA):DNA甲基化是表观遗传修饰的主要方式之一,在许多恶性肿瘤的癌前病变中均发现了多个抑癌基因的CpG岛高甲基化。在结肠癌中发生甲基化基因有P16、CD-KN2A、MLH1和MGMT等,Ahlquist等研究表明,在结直肠癌患者粪便中检测到的异常甲基化与癌组织中改变一致,应用3种标记(CDKN2A、MGMT和MLH1)联合检测粪便DNA甲基化对诊断结直肠癌的敏感性为58%,特异性为70%。近来发现SFRP2基因甲基化时,WNT途径激活,导致结直肠癌的发生,被认为是结直肠癌发生的早期事件。Mulller等研究表明,检测粪便中甲基化SFRP2对于结肠癌诊断敏感性为75%~90%,特异性为77%。Oberwalder等研究证实,SFRP2基因甲基化在增生性息肉中的阳性率为33%,在腺瘤中的阳性率为46%。近期1项荟萃分析显示,DNA甲基化对发现结直肠癌和腺瘤的总的敏感性为62%,特异性为89%,其中,对腺瘤的敏感性为54%,特异性为88%。因此,认为DNA甲基化的精确性尚不满意,不适合单独应用于结直肠癌的筛查。

     

    MicroRNA检测:MicroRNA是一种非编码调控RNA,在细胞的增殖、分化、凋亡等生命过程中起到重要的调控作用。miRNA在结直肠肿瘤中广泛表达,截至目前,共发现35种在结直肠癌细胞中上调或下调表达的miRNA。检测患者粪便中microRNA含量可以作为诊断结直肠癌及息肉的生物标记物之一。Koga等发现,粪便miRNA(miR-17-92cluster、miR-21、miR-135a和miR-135b)检出远端和近端结直肠癌的敏感性分别为81.5%和52.9%。Wu等评价了结直肠癌和肠息肉患者粪便中miR-21和miR-92a检测的敏感性和特异性,发现结直肠癌患者中粪便miR-21和miR-92a的表达均明显升高,肠息肉患者中粪便miR-92a明显升高。粪便miR-92a对结直肠癌的敏感性为71.6%,对息肉的敏感性为56.1%,特异性为73.3%,明显优于粪便miR-21,同时发现切除结肠肿瘤或进展期息肉后miR-92a水平明显降低。该研究初步探索了检测粪便miRNA应用于诊断结直肠癌及息肉的可行性及价值。但粪便micRNA这一检查方法目前尚未得到真实临床情境下的严格评价,需要继续进行相关研究来进一步探索和完善。

     

    粪便检査简便易行、方便无创、依从性高,在结直肠癌筛査中占有重要位置。随着研究的深入,以粪便检査为初筛、结肠镜检查为确证的筛查方案有利于结直肠癌筛查工作的普及和优化,进一步提高早期结直肠癌的检出率。

     

    作者:北京中国医学科学院  北京协和医学院  北京协和医院消化科    李文彬  李景南;期刊来源:《临床内科杂志》

     

    (作者:)
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