血清YKL-40 在結直腸癌診斷及篩查中的應用價值

楊少輝，劉開泰，趙逸斌，沈杰

結直腸癌是一種嚴重威脅人類健康和生命的惡性腫瘤，據統計2018 年全球結直腸癌新發病例180 萬，發病率居惡性腫瘤發病率的第3 位，死亡88.1 萬，死亡率居惡性腫瘤死亡率的第2 位，并且我國結直腸癌的發病率和死亡率呈明顯的上升趨勢[1]。了解結直腸癌發生發展相關基因的變化及其分子機制，對結直腸癌的早期診斷、治療和疾病預后的判斷具有十分重要的意義。人類血清軟骨糖蛋白-39（YKL-40）基因位于染色體1q32.1[2]，編碼一種由肝素和幾丁質結合的高度保守的糖蛋白。盡管YKL-40 蛋白的生物學功能尚未完全明了，但大量研究表明，YKL-40編碼的蛋白在細胞增殖、分化、存活及組織重塑等方面都有重要功能。Ringsholt 等[3]研究發現，YKL-40 蛋白僅在胚胎期或成人的高活性細胞中呈高表達狀態。近期的研究發現，人類多種惡性腫瘤患者外周血YKL-40 存在高表達，提示其參與了人類多種腫瘤的發病過程[4-6]。本研究探討血清YKL-40 在結直腸癌診斷和早期篩查中的價值，評估其作為結直腸癌腫瘤標志物應用于臨床的可能性，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2020 年2-12 月寧波市醫療中心李惠利醫院肛腸外科住院的結直腸癌患者79 例（術后病理或腸鏡病理證實為結直腸腺癌，結直腸癌組）、癌前病變患者13 例（經腸鏡或經肛門手術完整切除后病理診斷為高級別上皮內瘤變，癌前病變組）和肛周良性疾病患者21 例（結腸鏡檢查排除合并腸道腫瘤，且經術后病理證實的混合痔、肛裂、肛乳頭肥大患者，對照組）。所有受試者無合并其他惡性腫瘤，無惡性腫瘤既往史，無肝炎及關節炎病史。結直腸癌組中位年齡64（25～89）歲；病理分化程度：分化程度良好（高/中分化）48 例，分化程度不良（低分化/黏液性癌/印戒細胞癌）28 例，無分化程度資料3 例；病理分期按照第八版AJCC分期：Ⅰ期15例，Ⅱ期18 例，Ⅲ期30 例，Ⅳ期16 例。癌前病變組中位年齡70（48～82）歲，對照組中位年齡40（18～72）歲。本研究經醫院倫理委員會審核批準（倫理批件號：KY2019PJ035）。

1.2 方法 所有受試者均在手術前（或內鏡治療前）1～3 d 清晨空腹時用EDTA 抗凝管采集外周靜脈血4 ml，結直腸癌組患者另采集術后第7 天血清留存。在室溫下以3000 r/min離心10 min，取上清，－80 ℃保存備用。標本避免溶血和反復凍融。使用酶聯免疫吸附試驗法（ELISA）測定YKL-40的血清濃度，試劑盒購自美國Quidel 公司。根據說明書向酶標包被微孔中加入50 l 稀釋5 倍的標準品或樣品，37℃溫育30 min，加入酶標試劑50 l，37℃溫育30 min，之后加入顯色劑，37℃避光顯色10 min，加入終止液后，在450 nm 測其吸光度，根據標準品濃度與吸光度之間關系繪制標準曲線，算出回歸方程，然后根據所測血清標本的吸光度求出其中的YKL-40 濃度。取上清采用電化學免疫發光法（ECLIA）進行CEA、CA19-9 檢測，試劑盒及儀器均為羅氏診斷產品（上海）有限公司提供，具體步驟參照產品說明書。

1.3 統計方法 采用SPSS 19.0 統計軟件進行統計學分析。計量資料以均數±標準差表示，采用方差分析或t 檢驗；計數資料采用2檢驗。P ＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各組血清YKL-40 表達情況 79例結直腸癌患者中，有3 例未行手術治療。結直腸癌組、癌前病變組和對照組血清 YKL-40 均值分別為（178.50±71.91）g/L、（91.37±35.79）g/L 和（78.23±26.52）g/L，3 組血清YKL-40水平差異有統計學意義（F=27.130，P ＜0.05）。其中結直腸癌組高于對照組和癌前病變組（t=5.898、4.145，P ＜0.05）。癌前病變組略高于對照組，但差異無統計學意義（t=1.188，P=0.244）。

2.2 不同病理分期及分化程度的結直腸癌患者術前血清 YKL-40 水平YKL-40 水平與病理分期相關（P ＜0.05），與分化程度無顯著相關性（P=0.182），見表1。

表1 不同臨床病理指標的結直腸癌患者血清YKL-40 水平 g/L

2.3 血清YKL-40 在結直腸癌中的診斷價值 以對照組血清YKL-40 值的均數+2 倍標準差（131.27 g/L）為臨界值，YKL-40 在結直腸癌組、癌前病變組及對照組的陽性率分別75.95%（60/79）、23.08%（3/13）、4.76%（1/21），結直腸癌組的陽性率高于其他兩組（2=12.11、32.41，均P ＜0.05）；血清CEA（以臨床參考值上限5 g/L 標準）的陽性率分別為37.97%（30/79）、7.69%（1/13）、4.76%（1/21），結直腸癌組的陽性率均高于其他兩組（2=4.58、7.07，均P ＜0.05）。血清CA19-9（以臨床參考值上限37 U/ml標準）在結直腸癌組的陽性率為18.99%（15/79），癌前病變組及對照組無陽性受試者。YKL-40、CEA、CA19-9 的診斷（篩查）敏感度為68.48%、33.70%、16.30%；特異度分別為95.24%、95.24%、100.00%。血清YKL-40 診斷結直腸癌及癌前病變AUC 為0.869，CEA、CA19-9 診斷結直腸癌AUC 為0.786、0.712。

2.4 結直腸癌患者手術前后血清 76例患者 YKL-40 水平由術前的（178.50±71.91）g/L 降至術后7 d 時的（166.13±68.17）g/L。其中30 例患者手術后外周血YKL-40 水平較術前升高。手術前后血清YKL-40 表達差異無統計學意義（t=1.861，P=0.07）。

3 討論

結直腸癌的發生發展是一個量變到質變的過程，早發現、早治療可以改善結直腸癌患者的預后，甚至可以將腫瘤遏制在癌前病變階段，從而預防結直腸癌的發生。但目前結直腸癌還缺乏理想的無創的篩查手段，因此，尋找有效的血清腫瘤標志物是目前結直腸癌研究的熱點。YKL-40 是新近發現的一種癌基因，最早在體外骨肉瘤細胞系的研究中發現，這種基因編碼產物與惡性腫瘤存在相關性[7]，其編碼蛋白參與了細胞外基質的降解或血管形成[8]。研究發現，子宮內膜癌、骨肉瘤、膀胱癌、乳腺癌及結腸癌等惡性腫瘤患者，其外周血YKL-40 呈高表達狀態[9-13]。本研究結果顯示結直腸癌患者的外周血YKL-40 顯著高于癌前病變組及對照組，并且隨著病情的進展，YKL-40在血清中的表達水平呈逐漸升高的趨勢（P ＜0.05），癌前病變組與對照組間的差異盡管沒有統計學意義，但前者也表現出了較高的表達水平。這提示YKL-40 與結直腸癌的發生發展有重要的關系，并且其表達水平反應了腫瘤病期的程度，可能預示與其預后相關，有待后續隨訪結果證實。

Ye 等[14]研究發現，檢測外周血YKL-40 表達水平在結直腸癌診斷中的敏感度和特異度分別為73.2%、66.7%，在早期結直腸癌，其陽性率是73%，而同組患者中，作為結直腸癌經典分子生物學標志物的CEA 和CA19-9，陽性率分別是 50%、32%。本研究早期腸癌YKL-40的陽性率與上文差異較大，考慮原因：檢測手段及試劑有差異，且陽性判斷閾值不同（本文以高于131.27 g/L 為陽性，上文以高于72 g/L 為陽性）。盡管本文YKL-40 在早期腸癌中陽性率（40.00%，6/15）比上文低很多，但是相對于目前臨床在用的腫瘤標志物，這個陽性率已較高。本研究也對比了YKL-40和CEA、CA19-9 這兩個結直腸癌經典的腫瘤標志物，結果顯示其敏感度為68.48%、33.70%、16.30%；特異度分別為95.24%、95.24%、100.00%。將結直腸癌組與癌前病變組合并，血清YKL-40 診斷結直腸癌及癌前病變的 AUC 為0.869，CEA、CA19-9 診斷結直腸癌的AUC 為0.786、0.712，YKL-40 顯示出了更好的臨床診斷價值。

本研究檢測了76 例結直腸癌患者手術前后YKL-40 表達水平的差異，結果顯示結直腸癌患者術后7 d 外周血YKL-40 平均水平并無明顯下降，其中30 例術后表達水平反而較術前升高。推斷原因，可能是手術中腫瘤組織受擠壓，導致瘤體內的YKL-40 釋放入血所致。

綜上所述，血清YKL-40 升高應用于結直腸癌篩查時要注意排除這些疾病的可能。另外，YKL-40 檢測數值缺乏統一的標準，需要制定同質化的標準，并加強質控管理，才有可能將其應用于臨床。