外周血甲基化Septin-9檢測對結直腸癌診斷價值的Meta分析

李 丹 蘇光建 肖燕萍 余小龍 崔兆磊 陳 燕

(福建省腫瘤醫院檢驗科/福建醫科大學附屬腫瘤醫院檢驗科/福建省腫瘤生物治療重點實驗室，福州 350014)

外周血甲基化Septin-9檢測對結直腸癌診斷價值的Meta分析

李 丹 蘇光建 肖燕萍 余小龍 崔兆磊 陳 燕①

(福建省腫瘤醫院檢驗科/福建醫科大學附屬腫瘤醫院檢驗科/福建省腫瘤生物治療重點實驗室，福州 350014)

目的Meta系統性評價Septin-9在結直腸癌中的診斷價值。方法檢索PubMed、生物醫學外文全文服務系統、Ovid、中國學術期刊全文數據庫、中國生物醫學文獻數據庫、維普中文科技期刊數據庫、萬方數據庫，日期截止至2017年1月。嚴格按照納入和排除標準篩選文獻，并依據QUADAS標準對文獻進行質量評估。使用雙變量Meta模型合并檢驗效能分析，通過Q檢驗、I2檢驗檢測研究異質性，通過亞組分析、敏感性分析探討異質性來源，通過Deek's漏斗圖評估發表偏移。結果共納入11篇文獻；Septin-9診斷結直腸癌的合并敏感度為0.70(95%CI：0.67～0.72)，合并特異度為0.91(95%CI：0.90～0.92)，診斷比值比為28.76(95%CI：17.70～46.75)，SROC的曲線下面積(AUC)為0.922 1。異質性檢驗提示不存在閾值效應，但存在其他因素引起的異質性。通過敏感性分析發現納入文獻中有一個離群值。亞組分析結果顯示，根據1/3判為陽性和2/3判為陽性分組：AUC為0.939 7比0.826 5。根據亞洲人種和歐美人種分組：AUC為0.936 8比0.921 0。Deek's漏斗圖評估納入文獻不存在發表偏倚。結論外周血甲基化Septin-9診斷結直腸癌的整體準確性較高，可作為一項很好的指標用于結直腸癌診斷。

結直腸癌；DNA甲基化；Septin-9；診斷價值；Meta分析

在中國，結直腸癌(Colorectal cancer,CRC)患者的發病率一直呈逐年上升趨勢，2015年發病率和死亡率均排在腫瘤性疾病的第五位[1]。研究證實，約80%的CRC是由腺瘤性息肉演變而來，癌變前有長達10年的良性腫瘤發展階段[2]，該時間窗為結直腸癌的預防和早期診斷提供了有利時機。早期診斷并有效的治療在延長患者生存期方面有巨大的潛能[3]。CRC作為一種異質性疾病，具有CpG島甲基化表型(CpG island methylator phenotype,CIMP)[4]。目前研究表明，Septin-9基因的甲基化可用于CRC的血清學診斷[5,6]。但現有的研究報道，關于Septin-9的檢測結果之間有較大差異，敏感性36.6%～95.6%，特異性84.8%～99.0%，診斷效能不一致。本研究擬通過系統的Meta分析，評價Septin-9診斷CRC的合并效能。

1 材料與方法

1.1文獻檢索策略 本項Meta分析研究遵循PRISMA(Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analysis)規范進行[7]。兩位檢索人員獨立用網絡搜索確定符合條件的研究文獻。外文檢索數據庫為：PubMed、生物醫學外文全文服務系統、Ovid，檢索詞是：“colon cancers”、“Colorectal Cancer”和“Septin 9” 、“SEPT 9”分別用不同的兩兩配對使用；中文檢索數據庫包括：中國學術期刊全文數據庫(CNKI)、中國生物醫學文獻數據庫(CBM)、維普中文科技期刊數據庫、萬方數據庫，檢索詞是：“大腸癌”、“結直腸癌”和“Septin 9”、“SEPT 9”分別用不同的兩兩配對使用。文獻檢索日期截止至2017年1月12日。

1.2文獻的納入和排除標準 納入標準如下：①研究評估外周血Septin-9甲基化在人結直腸癌中的診斷價值；②診斷明確，且以腸鏡病理為診斷“金標準”；③研究對疾病組和對照組的定義清晰；④研究數據完整可用于2×2診斷四格表的構建。

排除標準如下：①中文和英文以外語種寫作的文獻；②樣本例數小于20例；③無完整數據構建2×2診斷四格表；④會議論文摘要、綜述、講座、病例報告、專家意見和評論等。

1.3數據提取 對選定的文獻進行數據提取，包括第一作者、發表年限、標題、國家、樣本及對照組例數、檢測方法、金標準、診斷標準、敏感度、特異度等。計算各項研究的真陽性率(TP)、假陽性率(FP)、假陰性率(FN)和真陰性率 (TN)用于構建2×2表。所有分歧均經小組討論解決。

1.4質量評價 依據QUADAS (Quality Assessment of Diagnosis Accuracy Studies)標準對文獻質量進行評估[8]。QUADAS標準包括14個問題，每項可被評價為“是”、“否”或“不清楚”，分別對應“1”、“0”和“0”分。

1.5統計學分析 統計分析使用MetaDisc 1.4和Stata 12.0軟件。采用雙變量的薈萃分析模型用于統計合并敏感度、特異度、診斷比值比(DOR)、陽性似然比(PLR)和陰性似然比(NLR)，并繪制綜合受試者工作特征曲線(SROC)曲線。用Spearman相關系數、Cochran-Q檢驗、I2檢驗評估研究異質性。此外，用影響分析和回歸分析探尋異質性潛在來源。通過Deek′s漏斗圖，評估潛在的發表偏倚，P<0.05表示差異有統計意義。

2 結果

2.1文獻納入過程 研究選擇的過程：通過數據庫共搜索到36篇英文文獻和47篇中文文獻。首先去除重復的15篇文獻，接著去除46篇基礎研究、綜述、指南等文獻，進一步去除標本類型不是外周血或數據未能構建2×2四格表的文獻7篇，最后排除QUADAS質量評估不合格的文獻4篇。最終有11篇文獻納入此次的Meta分析。

2.2納入文獻的質量評估 本次研究最終入選11篇文獻(表1)。均采用外周血標本進行檢測，腸鏡病理為診斷“金標準”。 采用QUADAS質量評價14個條目對納入文獻進行質量評估，結果見圖1。

表1 Septin-9對結直腸癌診斷價值納入文獻的主要特征

Note：1)One or more positive results in three times repeated trials were judged positive；2).Two or more positive results in three times repeated trials were judged positive.

2.3異質性分析 使用MetaDisc 1.4軟件進行異質性分析。分別檢驗閾值效應和非閾值效應。采用Spearman 相關系數分析閾值效應。Spearman 相關系數=0.225 ，P=0.420，說明本研究不存在閾值效應。分析非閾值效應采用Cochran-Q檢驗：Q=60.57，P=0.000；I2檢驗：I2=76.0%，說明本研究存在異質性，可能主要由非閾值效應引起。

圖1 采用QUADAS質量評價對納入文獻的質量進行評估Fig.1 Study quality assessment using QUADAS checklistNote:QUADAS:Quality Assessment of Diagnosis Accuracy Studies[8];1.Representative spectrum;2.Acceptable selection criteria;3.Acceptable reference standard;4.Short time period between tests;5.All participants received reference standard;6.Same reference criteria used;7.Reference criteria independent of Index test;8.Repeatability of the Index test;9.Repeatability of reference criteria;10.Blinding of researchers to reference;11.Blinding of researchers to index test;12.Availability of clinical data;13.Uninterpretable results reported;14.Withdrawals explained.

2.4診斷效能 由于存在異質性，選用隨機效應模型進行合并效應量的Meta分析(圖2)。合并敏感度為0.70(95%CI:0.67～0.72)，合并特異度為0.91(95%CI:0.90～0.92)，合并陽性似然比為7.28(95%CI:5.61～9.46)，合并陰性似然比為0.30(95%CI:0.23～0.39)，診斷比值比為28.76(95%CI:17.70～46.75)，SROC的曲線下面積(AUC)為0.922 1。

2.5敏感度分析和亞組分析 通過敏感性分析，納入文獻中發現一離群值 “Hye Seung Lee 2013”(圖3)，可能是研究異質性的來源之一。對該文獻研究后進行剔除，重新合并效應量后發現合并敏感度由0.70(95%CI：0.67～0.72)提高到0.73(95%CI：0.70～0.75)，診斷比值比由28.76(95%CI：17.70～46.75)提高到32.40(95%CI：20.01～52.46)。亞組分析顯示，根據陽性判斷標準不同，剔除兩個未說明的文獻，其余文獻根據1/3判為陽性和2/3判為陽性分組：合并敏感度分別為0.71(95%CI：0.67～0.74)比0.69(95%CI：0.65～0.72)，合并特異度為0.91(95%CI：0.90～0.92)比0.92(95%CI：0.90～0.94)，AUC為0.939 7比0.826 5。根據人種分組，分為亞洲人種和歐美人種：合并敏感度分別為0.67(95%CI：0.62～0.71)比0.71(95%CI：0.68～0.75)，特異度為0.93(95%CI：0.90～0.95)比0.91(95%CI：0.90～0.92)，AUC為0.936 8比0.921 0。見表2。

圖2 納入文獻合并效應量的森林圖Fig.2 Forest plots of pooled diagnostic indexes for the included studiesNote:A.Pooled sensitivity;B.Pooled specificity;C.Pooled DOR;D.SROC curve.

表2 亞組合并效應量的異質性分析

Note：1).One or more positive results in three times repeated trials were judged positive；2).Two or more positive results in three times repeated trials were judged positive.

圖3 異常值檢驗Fig.3 Outlier detection analysis

圖4 Deek′s漏斗圖評估納入文獻的潛在發表偏倚Fig.4 Funnel plot for assessment of potential publication bias of included studies

2.6發表偏倚 采用線性回歸制作Deek′s漏斗圖，評估納入文獻的潛在發表偏倚，P=0.490，說明不存在發表偏倚(圖4)。

3 討論

Septin 9首次被發現參與癌癥是在白血病中作為與MLL基因的一個融合產物[20]。隨后研究表明,Septin-9在CRC中發揮抑癌基因作用，其在健康人群和其他非惡性腫瘤疾病中低表達，而在CRC患者外周血和腫瘤組織中存在高表達狀態[13]，因此只需抽取外周血即能完成檢測，患者接受度高[21]。這與患者低配合度的“金標準”結腸鏡檢查和臨床常規糞便隱血試驗篩查形成鮮明的對比，美國每年約44 000例CRC患者因害怕做結腸鏡或糞便采樣困難導致漏診而死亡[22]。

Septin-9甲基化水平在診斷CRC的檢驗效能方面也明顯優于傳統的檢查項目。本研究通過系統性Meta分析評估Septin-9甲基化診斷CRC的綜合檢驗效能。結果顯示合并敏感度為0.70，特異度為0.91，對應的SROC的曲線下面積(AUC)為0.922 1，表明Septin-9診斷CRC的整體準確性較高，尤其是特異度方面的表現優異，是一個很好的陰性排除試驗。Warren[12]和 Tóth[17]等的研究中，當2/3判為陽性時，診斷特異甚至可以高達99%和98.9%。而He等[18]的研究中，當1/3判為陽性時，診斷特異度也可以達到96.5%。診斷比值比(DOR)是真陽性率與假陽性率的比值，是衡量一個診斷試驗有效性的指標。DOR值的范圍為0～∞，>1即表明具備診斷價值，值越高表明該試驗有更高的準確性。在本研究中，合并DOR值為28.76，提示Septin-9對CRC的診斷價值較高。此外，本研究的合并陽性似然比為7.28，表明CRC患者外周血Septin-9檢測結果為陽性的概率是非CRC患者的7.28倍。而合并陰性似然比為0.30，則提示所有的陰性檢測結果中，有30%可能是假陰性。

異質性檢驗也是Meta分析很重要的一部分。本研究Spearman相關系數分析顯示不存在閾值效應引起的異質性。進一步Cochran-Q檢驗和I2檢驗分析顯示Cochran-Q檢驗的P=0.000，I2>50%，說明本研究存在異質性，主要由非閾值效應引起。由于本研究整體存在一定異質性，使合并效應量的準確度受到一定影響，故進行敏感性分析檢驗是否存在異常值。結果顯示，納入文獻中存在一離群值“Lee 2013”，可能是研究異質性的來源之一。對該研究進行剔除后，重新合并效應量后發現：合并特異度仍維持在0.91，而合并敏感度由0.70提高到0.73，診斷比值比由28.76提高到32.40。此外，本研究納入的文獻中，陽性判斷標準不同，可能是異質性的來源之一，故根據三次重復試驗，有一次及以上或兩次及以上出現陽性結果判斷為陽性分組。分層分析后，合并的敏感度下降，特異度升高，AUC由0.939 7降為0.826 5，提示以1/3判為陽性的診斷價值更高。Nieminen 等[23]研究發現韓國人群Septin-9基因甲基化表達水平比歐美人種低，同時Lee等[24]的研究也證實，基因甲基化表達水平與種族有一定的相關性。故本研究也根據人種進行分組，分為亞洲人種和歐美人種：亞洲人種的合并敏感度比歐美人種低，這可能與Septin-9基因甲基化表達水平低有關；但在亞洲人種中整體診斷效能更高，合并AUC高達0.936 8。

本研究尚存在諸多不足之處：(1)Meta分析自身局限性：①語種偏倚：本研究只檢索了中文和英文語種書寫的文獻，故其他語種發表的相關研究被遺漏；②發表偏倚：只能納入可檢索到的已發表文獻。(2)納入研究的局限性：①疾病譜偏倚：納入文獻試驗的對照組多為健康人群，易混淆疾病少有比較；②人種代表性偏移：可檢索到的文獻中，亞洲人種目前只有中國和韓國，其他國家人群尚未見報道。

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[收稿2017-03-24 修回2017-06-29]

(編輯 張曉舟)

DiagnosticvalueofcirculatingmethylatedSeptin-9asabiomarkerforcolorectalcanceraMeta-analysisstudy

LIDan,SUGuang-Jian,XIAOYan-Ping,YUXiao-Long,CUIZhao-Lei,CHENYan.
DepartmentofLaboratory，FujianCancerHospital，FujianMedicalUniversityCancerHospital,FujianProvincialKeyLaboratoryofTumorBiotherapy,Fuzhou350014,China

Objective:A meta-analysis was use to systematically assess the diagnostic value of Septin-9 in Colorectal cancer.MethodsLiterature fulfilling the criteria was searched in PubMed,Foreign Medical Journals Platform,Ovid,CNKI,CBM,WanFang and VIP Databases from inception to Jan.2017.Literatures were strictly screened according to the inclusion and exclusion criteria.Study quality was assessed in terms of the Quality Assessment of Diagnostic Accuracy Studies (QUADAS) checklist.A bivariate Meta-analysis model was employed to assess the pooled accuracy,and study heterogeneity was evaluated via Cochran-Q and I2tests;subgroup analysis and sensitivity analysis were conducted to deeply trace the sources of heterogeneity;publication bias was judged by Deek′s funnel plot.ResultsA total of 11 studies were included.Analysis of methylated Septin-9 achieved a pooled sensitivity of 0.70 (95%CI:0.67-0.72),specificity of 0.91 (95%CI:0.90-0.92),and DOR of 28.76(95%CI:17.70-46.75),corresponding to an AUC of 0.922 1.Heterogeneity test suggested that there was obvious heterogeneity from non-threshold effect.Sensitivity analysis identified one outlier study.Subgroup analysis results showed that the AUC of 1/3 positive to 2/3 positive group was 0.939 7 versus 0.826 5,and the AUC of the Asian population group to the Caucasian population group was 0.936 8 versus 0.921 0.Funnel plot (Deek′s) revealed no publication bias.ConclusionOur data indicate that circulating methylated Septin-9 seemed to harbor a relatively high accuracy in conforming colorectal cancer,and might be popularized as a routine biomarker for colorectal cancer detection.

Colorectal cancer;DNA methylation;Septin-9;Diagnostic value;Meta-analysis

R735.3

A

1000-484X(2017)10-1547-05

10.3969/j.issn.1000-484X.2017.10.022

李 丹(1984年-) ，女，碩士，檢驗技師，主要從事腫瘤實驗診斷和臨床生化研究。

及指導教師：陳 燕(1963年-) ，女，主任醫師，教授，主要從事腫瘤實驗診斷的基礎和臨床研究，E-mail:yanc99@sina.com。