大腸癌早期診斷研究進展

王麗強 綜述，玄延花 審校

(1.延邊大學2012級研究生，吉林 延吉133000；2.延邊大學病理與病理生理學教研室，吉林 延吉133002)

大腸癌是消化系統最常見的惡性腫瘤之一，世界范圍內，大腸癌發病率、死亡率均在不斷上升，大腸癌預后與早期診斷、早期治療密切相關，若早期發現，多可手術切除，預后良好。據文獻報道，大腸癌如果早期發現5年生存率可達90%，而有轉移的進展期大腸癌其5年生存率低于10%[1,2]。早期大腸癌指癌浸潤僅限于粘膜及粘膜下層者，無論大小或淋巴結轉移，由于其臨床癥狀隱匿，早期診斷困難。提高大腸癌早期檢出率一直是醫學界研究的熱點，下面對大腸癌早期診斷進展做一綜述。

1 高危人群篩查

大腸癌是嚴重危害人類健康的一類疾病，由于早期癥狀隱匿，患者就診時多處于疾病的中晚期，療效差、預后不良，加強大腸癌高危人群篩查，提高早期大腸癌的診斷與治療，意義重大。根據國內外研究，大腸癌高危因素主要包括：50歲以上，有腸道癥狀如排便習慣與糞便性狀改變、不明原因貧血、腹部包塊等，家族性腺瘤性息肉病(FAP)，遺傳性非息肉病性大腸癌(HNPCC)，一級血緣親屬中有大腸癌者，大腸癌術后，大腸腺瘤，潰瘍性結腸炎(UC)，克羅恩病(CD)，下腹部放療史等，篩查方法如下。

1.1直腸指診直腸指診是一項操作簡單、無創、非常有效的檢查方法，約75%-80%的直腸癌發生在距肛緣7 cm范圍內，均在手指可觸及范圍，故強調指診的重要性。

1.2糞便隱血試驗(FOBT) 是目前應用最廣泛的篩查方法之一，可有效檢出大腸癌，甚至部分早期癌，糞便隱血試驗中比較常用的是化學法、免疫法，我國推薦兩步序貫篩查，即先用化學法初篩，陽性者再用免疫法復查，再陽性者結腸鏡檢查，“序貫隱血大腸癌初篩方案”具有效/價比最高的優點，適合我們國家使用。Li等[3]在報道中指出：使用大腸癌優化序貫篩查方案進行大腸癌人群篩檢，大腸癌的早期檢出率提高58.19%。

1.3大腸癌患者相關基因檢測

(1)APC基因 被認為是大腸癌的“門衛”基因，與家族性腺瘤性息肉病(FAP)和散發性大腸癌有關。APC基因為抑癌基因，位于染色體5q21，由15個外顯子組成，它編碼一個由2843個氨基酸組成的蛋白，即APC蛋白，位于結直腸上皮細胞基底膜側。編碼的APC蛋白在Wnt信號通路中調控β-catenin，APC基因突變將導致產生截短的無活性的APC蛋白[4]，使之不能正常發揮生理功能，導致細胞粘附、生長、分化、增殖、凋亡調控和細胞內信號等方面的重要改變，使細胞發生癌變。國外多家機構聯合做了一個統計分析，發現APC基因突變位于其第15位外顯子突變密集區的1309區密碼子[5]。Sheng等[6]對14名來自家族性腺瘤性息肉病家庭的患者進行APC基因突變率的檢測，結果發現APC基因的點突變率為64.3%(9/14)，包括6個移碼突變，1個無義突變和2個拼接錯誤，2個成員檢測出大片段缺失突變，微突變和大片段缺失突變的總突變率為78.6%(11/14)。

(2)P53基因 野生型P53基因為抑癌基因，位于染色體17p13.4，包括11個外顯子，10個內含子，突變區在5-8外顯子，當正常細胞由于各種原因DNA受損后，P53基因被激活，通過對上下游基因進行調控，使受損細胞停滯于G期，進行 DNA修復，如果損害嚴重不能修復，則細胞發生凋亡[7-9]，突變的P53產物喪失此功能，導致DNA異倍體產生，繼而引起腫瘤生成。P53基因突變是大腸癌變過程中的常發事件，曾有文獻報道50-86%以上大腸癌中存在P53基因突變，且這種改變常發生在良性腫瘤向惡性腫瘤過渡時期，因而P53基因檢測對大腸癌早期診斷篩選有重要意義。Zhan等[10]在研究中對40例大腸癌患者糞便P53基因突變檢測，結果表明糞便P53基因突變檢測大腸癌的敏感性為57.5%，特異性為100%。

(3)K-ras K-ras基因為原癌基因，定位于染色體12p，主要在1號外顯子第12、13位密碼子及2號外顯子第6l位密碼子發生點突變。K-ras基因突變將導致編碼的氨基酸發生改變，產生具有致癌活性的p21蛋白。K-ras基因發生異常時，鳥苷三磷酸酶(GTPase)活性降低，p21GTP牢固結合而不被GTPase水解，一直處于激活狀態，持續刺激細胞生長、發育、增殖，引起細胞惡變，大腸癌即可發生。K-ras基因與大腸癌進展有關，對其早期診斷有重要意義[11]。

(4)結直腸癌缺失基因(DCC) DCC基因定位于人染色體18q21.3，DCC編碼的蛋白質是跨膜蛋白，由1477個氨基酸組成。楊莉[12]等在研究中檢測74例大腸癌中DCC蛋白表達情況，結果DCC蛋白表達率為45.9%(34/74)，提示大腸癌中存在DCC蛋白失表達，且DCC失表達與腫瘤分化程度及Dukes分期有關，腫瘤分化程度越低，Dukes分期越晚，DCC失表達越明顯，因此檢測大腸癌中DCC表達情況，對大腸癌的早期診斷、指導治療有一定的參考價值。

(5)DNA錯配修復(mismatch repair，MMR)基因 人類錯配修復(MMR)系統由一系列能特異識別、雙向切除并修復錯配堿基的酶分子組成，對保持遺傳物質的完整性、穩定性有重要作用。MMR發生突變，將產生帶有缺陷的錯配修復蛋白，導致微衛星不穩定或DNA復制錯誤，引起細胞增殖及分化異常，促進家族性非息肉病性大腸癌(HNPCC)和部分散發性大腸癌的發生和發展。目前已經發現的人類MMR基因有9個，與大腸癌有關的研究主要集中在hMLHl和hMSH2。hMLHl定位于人類染色體3p21.3，DNA長度為2268bp，編碼756個氨基酸，hMSH2基因定位于人類染色體2p16，DNA長度為2802bp，編碼934個氨基酸，二者是HNPCC的常規基因檢測指標。

(6)基因甲基化 最具特征的是CpG島甲基化，已發現許多腫瘤中抑癌基因的失活與該基因的啟動子區域過度甲基化有關。最近一項對大腸癌和癌前病變患者進行糞便DNA甲基化檢測的研究[13]，結果發現在大腸癌中SFRP2、HPP1、MGMT 3種基因甲基化的敏感性分別為94.2%、71.2%、48.1%，大腸癌和癌前病變患者糞便中至少有一個基因甲基化的比例分別為96.2%、81.8%。付蕾[14]等研究結果中正常大腸組織中未檢測到Vimentin基因甲基化，結直腸癌患者糞便中Vimentin基因甲基化檢出率為36%，其中早期結直腸癌糞便Vimentin基因甲基化檢出率為66.7%，表明Vimentin基因甲基化對大腸癌的早期診斷有意義。

(7)多基因聯合檢測 大腸癌在遺傳學上是多基因、多階段、多步驟演進的過程，多基因檢測勢必能提高大腸癌檢出率及敏感性，秦高平[15]等的研究結果顯示大腸癌組35份糞便中P53、k-ras及APC基因突變率分別為42.86%、40.00%、51.43%，基因聯合檢測以3個基因中任何一個突變陽性即標記為陽性，糞便聯合檢測總突變率為80%(28/35)，多基因聯合檢測檢出率明顯高于單基因檢測。

正常大腸黏膜發展為大腸癌是包括癌基因的激活、抑癌基因失活、錯配修復基因突變等多基因參與的多階段演變過程，以上分析表明基因檢測，尤其是多基因聯合檢測技術有助于大腸癌的早期診斷。

1.4血清腫瘤標志物聯合檢測消化道腫瘤早期癥狀不明顯，診斷困難，相關腫瘤標志物可起到協助診斷的作用，目前應用于大腸癌診斷的血清腫瘤標志物有癌胚抗原(CEA)、糖鏈抗原19-9(CA19-9)等幾十種，但大多數敏感性低，特異性差，多項研究表明單項腫瘤標志物的檢測對消化道腫瘤的診斷有一定的局限性，不能滿足臨床的需要，而聯合檢測多種腫瘤標志物可提高大腸癌早期檢出率及診斷的敏感性。

2 內鏡在大腸癌早期診斷中的作用

隨著內鏡及其各種附件的發展，結腸鏡以其直觀、清晰度高、可以直視下病理檢查等優點，在大腸疾病的診斷中，成為患者及越來越多醫務工作者的選擇，結腸鏡結合鏡下病理檢查成為早期大腸癌診斷的金標準。

2.1早期大腸癌結腸鏡下表現

按日本大腸癌研究會的大體形態分類標準早期大腸癌分兩型，隆起型、平坦型。隆起型(I型)分為有蒂的Ip型、無蒂的Is型、有亞蒂的Isp型。平坦型(II型)分為表面隆起的IIa型、表面平坦的IIb型、表面凹陷的IIc型，及側向發育型腫瘤LST型。普通電子結腸鏡對早期大腸癌的檢出率低，難以發現腸道微小、平坦病變，在檢查過程中一旦發現大腸黏膜局部發紅、蒼白、血管網消失、易出血、腸黏膜無名溝中斷，病變周圍的白斑中央凹陷，黏膜表面凹凸不整，腸壁輕度變形等征象，應當進行充氣-吸氣試驗，并結合染色放大內鏡、超聲內鏡等仔細觀察，將病變的界限及表面形態清楚顯現，明確病變的浸潤深度，并行多點活檢，以期及時發現早期大腸癌。

2.2染色放大內鏡

染色放大內鏡通過在局部噴灑染色劑進行染色后將病變范圍及表面形態顯示出來，然后采用放大內鏡進行觀察，能發現與大腸癌關系密切的平坦型和凹陷型病變，同時通過對大腸腺管開口形態觀察可區別腫瘤性或非腫瘤性病變、良性或惡性病變、腺瘤有無癌變等，對判斷內鏡下黏膜切除后有無腫瘤殘留也具有重要意義。非著色性染色劑靛胭脂是目前最常用的黏膜染色劑，0.2-0.4%的靛胭脂水溶液具有最佳染色效果。

腺管開口形態(pit pattern)根據日本學者工藤的分類，分為五型。Ⅰ型：為圓形，是正常黏膜的pit，亦可見于炎性息肉或黏膜下腫瘤。Ⅱ型：呈星芒狀或乳頭狀，開口較正常pit大，組織學表現為增生性病變。IIIL型：呈管狀或類圓形，比正常pit大，病理組織學為腺瘤，多為隆起樣病變。IIIS型：比正常pit小，多發生于凹陷型腫瘤，即IIc病變，病理組織學為腺瘤或早期大腸癌。IV型：呈分枝狀、腦回狀或溝紋狀。病理組織學為絨毛狀腺瘤。VA型：pit排列不規則，不對稱，大小不均，絕大部分為早期癌。VN型：pit消失或無結構，該型皆為浸潤癌。

2.3共聚焦激光顯微內鏡(CLE)

CLE是在標準電子內鏡頭端整合了共聚焦激光顯微鏡，檢查時可獲得放大1000倍的高分辨率橫斷面圖像，清晰顯示在體粘膜的組織學及細胞和亞細胞結構，能對表層粘膜細胞及深達250 μm固有層進行觀察，通過影像的后處理將斷面影像重建形成三維結構圖像，使內鏡醫師能夠完成“虛擬活檢”和組織學診斷，同時還可對可疑病灶進行靶向活檢，提高對大腸癌的早期診斷率。在檢查過程中為了使成像對比鮮明，需應用熒光造影劑，目前最常用的是熒光素鈉(10%)和鹽酸吖啶黃(0.05%)。CLE較色素內鏡對早期大腸癌的識別更具敏感度[16]，Sanduleanu等[17]用CLE對大腸癌高危人群進行篩查，結果顯示腺瘤性上皮隱窩、血管結構改變，細胞極性消失；非腫瘤性上皮，隱窩、血管結構輕微異常，細胞極性存在。CLE可以完全區分高級別瘤變和低級別瘤變，準確度96.7%，敏感度97.3%，特異度92.8%。

2.4窄帶成像技術(NBI)和富士能智能染色內鏡技術(FICE)

NBI、FICE技術均是不需要噴灑染色劑的特殊電子染色內鏡，研究表明具有NBI或FICE功能的電子內鏡，可以更好地顯示消化道黏膜表面微細形態結構，在區別瘤性和非瘤性病變方面優于普通內鏡，有利于提高早期大腸癌的檢出率。NBI下觀察到的微血管形態分為正常、模糊、網狀、致密、不規則及稀疏6種類型，Wada等[18]研究發現，在NBI下觀察大多數增生性息肉微血管形態表現為模糊型，腺瘤性息肉的微血管形態主要表現為網狀或致密型，而癌癥微血管形態主要表現為不規則或稀疏型，NBI鑒別腫瘤性與非腫瘤性病變的敏感度、特異度及準確率分別達83.5%、98.7%、98.2%，認為NBI在鑒別腫瘤性與非腫瘤性病變中具有重要價值。Pohl等[19]研究發現具有FICE功能的放大內鏡對對息肉性病變診斷的敏感性、特異性、準確性分別為96.6%、80.3%、90%，均高于傳統的染色內鏡，能有效預測息肉的病理組織學類型，以區別瘤性、非瘤性及癌性病變。

2.5超聲內鏡(EUS)

超聲內鏡不同于體外超聲，避免了腸腔內氣體和周圍臟器干擾，明顯提高圖像的分辨率。正常結腸壁從腔內向腔外超聲分為5層：①淺表的黏膜層②黏膜肌層③黏膜下層④固有肌層⑤漿膜層。其中①、③、⑤層表現為高回聲帶，②、④層表現為低回聲帶，早期大腸癌指癌浸潤局限于黏膜及黏膜下層者，黏膜內癌(m癌)EUS顯示病變局限在第1、2層內，第3層以下看不到異常改變。表現為：第1層不平，或隆起突出，第2層低回聲帶中可見點狀回聲或中位回聲腫塊。黏膜下層癌(sm癌)EUS可以看到第3層強回聲帶出現不整、薄層化及斷裂破壞聲像[20]。

超聲內鏡檢查可列為早期大腸癌術前常規，有助于判斷腫瘤浸潤深度和是否有局部淋巴結轉移，對大腸癌的TN分期有較高準確性，對于判定是否適合內鏡下治療亦有一定的幫助。

盡管多種檢測方法，在大腸癌的早期診斷中已經顯示了重要作用，但目前我國早期大腸癌檢出率仍很低，這就需要我們臨床工作者更加耐心細致的工作，另一方面提高基因檢測水平，尋找敏感性、特異性強的腫瘤標志物，研發更先進的新型內鏡等，對于大腸癌早期診斷意義重大，我們相信隨著科研、醫學水平的進步，大腸癌的早期診斷將不會是問題。

參考文獻：

[1]Courtney RJ，Paul CL，Carey ML，et al.A population-based cross-sectional study of colorectal cancer screening practices of first-degree relatives of colorectal cancer patients[J].BMC Cancer，2013，13:13.doi:10.1186/1471-2407-13-13

[2]Laetitia Dahan，Emmanuelle Norguet，Marie-Christine Etienne-Grimaldi，et al.Pharmacogenetic profiling and cetuximab outcome in patients with advanced colorectal cancer[J].BMC Cancer，2011，11:496.doi:10.1186/1471-2407-11-496.

[3]Li QL，Ma XY，Yao KY，et al.Optimization of sequential screening scheme in prevention of colorectal neoplasm[J].Zhejiang Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban，2011，40(3)：272.

[4]Torrezan GT，da Silva FC，Santos EM，et al.Mutational spectrum of the APC and MUTYH genes and genotype-phenotype correlations in Brazilian FAP，AFAP，and MAP patients[J].Orphanet J Rare Dis,2013,8:54.

[5]Wachsmannova-Matelova L，Stevurkova V，Adamcikova Z，et al.Different phenotype manifestation of familial adenomatous polyposis in families with APC mutation at codon 1309[J].Neoplasma，2009,56(6):486.

[6]Sheng JQ，Cui WJ，Fu L，et al.APC gene mutations in Chinese familial adenomatous polyposis patients[J].World J Gastroenterol,2010 ,16(12)：1522.

[7]orn HF，Vousden KH.Coping with stress: multiple ways to activate P53[J].Oncogene,2007,26:1306.

[8]Vousden KH，Prives C.Blinded by the Light:The Growing Complexity of P53[J].Cell,2009,137:413.

[9]Kruse JP，Gu W.Modes of p53 regulation[J].Cell,2009,137:609.

[10]Zhan Q，Yan J，Jiang ZY，et al.The application of p53 gene mutation status in fecal specimen in the diagnosis of colorectal carcinoma[J].Zhonghua Nei Ke Za Zhi,2004,43(7)：502.

[11]Mixich F，Ioana M，Voinea，F，et al.Noninvasive detection through REMS-PCR technique of K-ras mutations in stool DNA of patients with colorectal cancer[J].Gastrointestin Liver Dis ，2007，16(1)：5.

[12]楊 莉，孫明軍，張惠晶，等..DCC基因在大腸癌中的表達及與Bcl-2，Bax關系[J].國際病理科學與臨床雜志，2008，28(2)：103.

[13]Huang Z H，Li L H，Yang F，et al.Detection of aberrant methylation in fecal DNA as a molecular screening tool for colorectal cancer and precancerous lesions[J].World J Gastroenterol，2007,13:950.

[14]付 蕾，盛劍秋，孟曉明，等.糞便DNA的Vimentin基因甲基化檢測在結直腸患者早期診斷中的意義[J].胃腸病學和肝病學雜志，2010,19(7)：601.

[15]秦高平，王小強，閆立昆，等.聯合檢測糞便中多基因突變進行大腸癌二級篩查的研究[J].中國普外基礎與臨床雜志,2007,14(6):539.

[16]Buchner AM，Shahid MW，Heckman MC，et al.Comparison of probe-based confocal laser endomicroscopy with virtual chromoendoscopy for classification of colon polyps[J].Gastroenterology,2010，138:834.

[17]Sanduleanu S，Driessen A，Gomez-Garcia E，et al.In vivo diagnosis and classification of colorectal neoplasia by chromoendoscopy-guided confocal laser endomicroscopy[J].Clin Gastroenterol Hepatol.2010，8:371.

[18]Wada Y,Kudo SE,Misawa M,et al.Vascular pattern classification of colorectal lesions with narrow band imaging magnifying endoscopy[J].Dig Endosc,2011,23(Suppl 1):106.

[19]Pohl J，Nguyen-Tat M，Pech O,et al.Computed virtual chromoendoscopy for classification of small colorectal lesions:A prospective comparative study[J].Am J Gastroenterol，2008,103:562.

[20]金震東，李兆申,主編.消化超聲內鏡學[M].第2版.北京：科學出版社，2011:404-405.