结直肠癌(CRC)早期诊断和治疗进展

发布时间:2017-11-01       作者:章来长       来源:临床实验室        浏览:6437       收藏: 0

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章来长,1957年生,1982年毕业于白求恩医科大学,第四军医大学外科学硕士。原中国人民解放军第四六六医院副院长、空军航空医学研究所附属医院外科主任、主任医师,空军高层次人才。全军普通外科专业委员会委员,中华中医药学会大肠病分会副理事。多年来致力于胃肠道肿瘤的手术治疗研究,擅长低位直肠癌保留肛门手术。对胃肠道肿瘤手术、特别是在老年围手术期治疗方面有丰富的经验。


结肠癌是常见的发生于结肠部位的消化道恶性肿瘤,好发于直肠与乙状结肠交界处,以40~50岁年龄组发病率最高,男女之比为2~3:1。结肠癌主要为腺癌、黏液腺癌、未分化癌。大体形态呈息肉状、溃疡型等。结肠癌可沿肠壁环行发展,沿肠管纵径上下蔓延或向肠壁深层浸润,除经淋巴管、血流转移和局部侵犯外,还可向腹腔内种植或沿缝线、切口面扩散转移。慢性结肠炎患者、结肠息肉患者、男性肥胖者等为易感人群。每年全球有约120万名患者被确诊为结直肠癌,而有超过60万名患者直接或间接死于结直肠癌。CRC也是中国居民死亡的主要原因之一,目前发病率居前五位的肿瘤依次是:肺癌、胃癌、肝癌、食管癌和结直肠癌。结直肠癌居于第五位。


CRC被视为最为明确的癌症过渡标志物之一,在经历快速社会和经济变革的国家已经取代了与感染相关的癌症以及主要与西方生活方式相关的癌症成为主要的癌症。这种癌症在高收入国家已经较常见。在许多中高人类发展指数(HDI)的国家中(尤其是东欧、亚洲、南美),CRC的发病率和死亡率快速升高。相反,在一些HDI指数最高的国家如美国、澳大利亚、新西兰和一些西欧国家,CRC的发病率和死亡率却趋于稳定或逐步下降。造成这种情况的原因是这些国家在疾病预防中做出的努力,尤其是早期诊断和息肉切除术(至少在美国)的推广,再加上围手术期护理的进步,以及化疗和放疗的进步导致了发病率的下降,因而这些高收入国家CRC的死亡率也呈下降趋势。


2015年中国结直肠癌诊疗规范指出,我国结直肠癌(colorectal cancer,CRC)的发病率和死亡率均保持上升趋势。2011年结直肠癌的发病率和死亡率分别为23.03/10万和11.11/10万。其中,城市远高于农村,且结肠癌的发病率上升显著。多数患者发现时已属于中晚期。结直肠癌的发病率会随着年龄的增大而增加,比如发达国家的结直肠癌发病中位年龄为70岁。虽然遗传因素是结直肠癌的的危险因素,但大部分结直肠癌都是散发的,并在几年内以腺瘤-肿瘤的形式发生。造成CRC的原因之一,是体内排泄物在结肠部位的“储留”提高了罹患癌症的风险:结肠的环境(由于排泄物的“储留”)发生变化可能造成结肠部位细胞基因突变。


当前结直肠癌最主要的治疗手段是外科手术、新辅助放射治疗(患者是直肠癌)以及辅助化疗(患者为III、IV期或高风险的II期结肠癌)。值得一提的是,化疗药物的选择正由经验用药向个体化选药化疗时代迈进。通过免疫组化、药物相关基因靶点检测及药物直接与肿瘤细胞接触等技术,选择对肿瘤敏感的药物,为化学药物治疗展现了新的前景。分子靶向治疗及生物治疗,又称肿瘤的精准治疗。研究表明西妥昔单抗、贝伐单抗可以明显改善晚期大肠癌患者生存率,降低病死率,已写入治疗指南。因靶向药物费用较高,在我国尚未普遍应用。在生存期方面,I期患者的5年生存率可达90%以上,而IV期患者只有略高于10%的生存率。内镜或血液筛查已被证实能有效降低结直肠癌的发病率和死亡率,但大部分国家仍未开始实施有组织的筛查。


相较于比较容易发现的胃癌,结直肠的疼痛一般人们不太注意,因为大多以为是一过性疼痛。在可能导致结直肠癌的各种因素中,年龄为首要因素,早期诊断的缺失也是重要风险因素。大部分的结直肠癌不只有一个风险因素。除了年龄和性别还有很多的危险因素值得注意,如结直肠癌家族史、炎性肠病、不健康的生活方式—特别是饮食习惯,吸烟、过量饮酒、食用大量的红色的加工肉类、肥胖以及糖尿病等。


根据全国肿瘤防治研究办公室的数据,结直肠癌在中国的发病率居肿瘤类第五位,去年新发病例31万人、死亡15万人。我国结直肠癌病人的5年生存率为47.2%,而美国为65%,两者差距明显。一方面是因为我国晚期病例的比例比美国高,美国筛查做得比较好,临床上晚期病例很少,而我国很多病人到医院就诊时已经是晚期;另一方面,我国医疗水平地区差异性大,有些地方没有严格执行诊疗规范,三级医院、二级医院、专科医院、综合医院的治疗也都有差异,这对病人预后影响不好。中国抗癌协会有一个重要观点:结直肠癌如果及早发现,治愈的概率较高。然而早期结直肠癌的诊断存在一些困难和误区。根据现有证据,NCCN指南建议50岁开始进行结直肠癌筛查,筛查方式为每年或每两年进行大便隐血筛查,每五年进行乙状结肠镜(或每十年进行纤维结肠镜)筛查。大便隐血阳性患者必须进行结肠镜检查。如果结肠镜发现腺瘤、锯齿状腺瘤、大的增生性息肉(大于1cm)、混合型息肉以及位于近端结肠的增生性息肉都必须进行手术切除。如果有额外的危险因素,如一级亲属被确诊为结直肠癌,则筛查需要从更早开始(例如,开始于40岁或者最年轻直系亲属发病的年龄再早10年)。对于高风险家族(有家族性腺瘤性息肉病、遗传性非息肉结肠癌或炎症性肠疾病病史),指南建议在早期生活中对其实行更专业和严格的预防方案。专家一致认为筛查项目应该有组织的进行,包括个人邀请、检测以及质量保证。但目前绝大部分国家尚没有能力实施。建议进行的CRC筛查试验分为2类:1)主要检测癌症的试验,包括愈创木脂粪便潜血试验(gFOBT)和免疫化学粪便潜血试验(FIT)以及脱落DNA(sDNA)的粪便试验;2)能检测癌症和晚期病变的试验,包括内窥镜和反射检查,即弹性乙状结肠镜检查、结肠镜检查、双对比钡剂灌肠检查和CT结肠镜检查(或虚拟结肠镜检查)。但是人们的依从性却较其他癌症筛查为低。患者更倾向于一种无创检查。在中国,CRC早期筛查同样存在这样的问题,这其中一个可能的重要原因是,许多中国患者在体检中不愿意并且不会主动要求安排做直肠指检,或者更进一步的乙状结肠镜和直肠镜检查。但是,随着技术的进步和发展,尤其是测序技术和新标志物的出现,CRC的早期发现和筛查测试越来越成为CRC早期诊断和治疗的重要手段,对于早期发现并及时治疗,提高治愈率和生存率具有重要的意义。


1、愈创木脂粪便潜血试验(gFOBT)

FOBT是一种相当受欢迎的结直肠癌筛查方法,尤其是对那些不愿意接受结肠镜检查、CT结肠造影等侵入性检查的患者。由于高危腺瘤及结直肠癌病变黏膜较脆,故结肠收缩运动及粪便摩擦创伤等可致该病灶轻微出血,这少量的出血虽然不能导致便血,却可经多种手段检测到。FOBT包括两种检查:化学法(gFOBT)和免疫法(FIT)。


gFOBT,即愈创木脂法检测粪便隐血试验是结直肠癌早期筛查的常用方法。其主要目的是检测粪便中的血红素。血红素是含铁血红蛋白的主要成分,具有过氧化物酶活性,可分解过氧化氢。当血红素与试剂中的过氧化氢混合,愈创木脂将变为蓝色,即为粪潜血试验阳性。敏感性和特异性是评价一项筛查方法好坏的两个重要指标。文献中给出的潜血检测试纸的特异性为88%-98%,但敏感性却并不高。有研究发现,联合应用FOBT及结肠镜检查对无症状患者进行筛查,其结直肠癌检出率为26%,高危腺瘤的检出率为12%。为了改善潜血检测试纸的效果,出现了敏感性高的试纸。敏感性提高了,但是特异性却降低了,原因是假阳性增多。一般建议通过多次采集样本检测来提高gFOBT的敏感性。例如一位患者采集3份样本中有一份是阳性的,则应进一步行结肠镜检查。尽管gFOBT的敏感性较低,但以往的随机对照试验和荟萃分析结果显示gFOBT的应用使结直肠癌的发生率大大降低。


2、免疫化学粪便潜血试验(FIT)

FOBT法的大便隐血试验能有效降低结直肠癌的死亡率。但这个方法特异性高,敏感性差,特别是对于筛查结直肠腺瘤。在过去的十几年里,免疫化学法FIT检测粪便中人血红蛋白已经逐步取代了传统化学法。它在筛查结直肠癌和结直肠腺瘤时均有较高的敏感性,获得了更多的认可。而且,免疫化学法可以实现自动化和标准化定量测量。且其特异性检测人血红蛋白,可以有效避免食物中的干扰,故患者进行免疫化学法检测大便隐血时无需限制饮食。FIT是结直肠癌筛查的较好方法,使用针对血红蛋白中的珠蛋白成分的抗体,来检测人类珠蛋白,所用的样本数减少到1-2个。研究者对FIT的敏感性和特异性进行了深入研究。文献指出FT的敏感性为79%,特异性为94%。与gFOBT相比,有了较大的提高。


3、钙卫蛋白(calprotectin)

钙卫蛋白是一种来源于中性粒细胞和巨噬细胞的含钙蛋白,占细胞总蛋白质的5%,能和锌结合,有杀菌作用。其表达具有组织或细胞特异性,可作为急性炎性细胞活化的标志物。钙卫蛋白是一个分子量为36kD的钙、锌结合蛋白。由两条分子量为14kD的重链和一条分子量为8kD的轻链以共价键连接的钙结合蛋白质异三聚体组成。每条链可结合两个钙离子,从而具有耐热性和增强水解性的特性。钙卫蛋白广泛分布在人体细胞、组织以及体液中[2] 。它是粒细胞、单核细胞和角质细胞中的主要蛋白质。嗜中性粒细胞钙卫蛋白分布在溶酶体外的细胞液中,约占细胞总蛋白的5%,并为中性粒细胞的更新的标志物,在许多炎症情况下升高。它可以在血浆、尿液、粪便、脑脊液、唾液、滑膜液以及结肠活检中被检测。


国外有研究显示活动期溃疡性结肠炎(UC)结肠黏膜、血液及粪便中钙卫蛋白有不同程度的升高,认为其能够动态反映UC活动性的变化,尤其从粪便中测定钙卫蛋白的含量更能特异性地反映肠道炎症的活动情况,是一种良好的临床监测指标。北京大学第三医院的研究结果显示,粪便钙卫蛋白的含量与组织钙卫蛋白显著相关(r=0.90),提示粪便钙卫蛋白直接反映了组织中钙卫蛋白的分布情况;而且粪便钙卫蛋白含量与组织学炎症程度亦显著相关(r=0.849),可以说粪便中的钙卫蛋白来自于病变的结肠黏膜而且与黏膜中钙卫蛋白的含量一致,因此测定粪便钙卫蛋白可以用作UC活动性的判断指标。体外研究证实,钙卫蛋白可以与钙离子结合,并具有螯合锌离子的能力和抗热性,在钙离子存在的情况下具有抗蛋白酶活性,因此其在粪便中具有良好的稳定性,不被肠腔和粪便中的细菌及蛋白酶降解,不随温度变化而变化,具备良好的作为粪便标志物的条件。这是钙卫蛋白作为粪便标志物优于其他指标的原因。随访检查可以替代结肠镜和活组织检查,避免了反复进行有创性的肠镜和活检,患者容易接受。


4、粪便DNA检测(stool DNA sDNA)

sDNA也越来越多的被用作结直肠癌的筛查。2014年8月,美国批准使用sDNA作为结直肠癌的筛查。sDNA检测的是从肠黏膜脱落进入粪便的细胞中,那些能提示结直肠癌的DNA。sDNA已经在很大一部分人群中进行了研究。其有限测序对癌症的敏感性为58%,特异性为85%。自2005年以来,随着突变检测及分子分析方法的不断进步,sDNA越来越复杂。因此,sDNA需要与其他行之有效的结直肠癌筛查方法进行比较。Imperiale等人对sDNA及FIT进行对比,发现sDNA筛查结直肠癌的敏感性为92%,FIT的敏感性为74%。但FIT的特异性更高,为95%,sDNA特异性为87%。sDNA在筛查高级别上皮内瘤变、高危息肉及锯齿状腺瘤方面较FIT更好。尽管sDNA似乎比FIT更适合用于结直肠癌的筛查,但其他因素却限制了它的广泛应用:一方面,sDNA的成本价格较FIT高出很多;另一方面,sDNA需要患者亲自收集自己的粪便标本并将其运送至特定的实验室检测,而患者对收集自己粪便的行为似乎比较抵触。医生和患者都应该清楚FIT和sDNA的准确性、成本及收集方法,以便更好的选择使用哪种检测进行结直肠癌的筛查。


5、微卫星不稳定性MSI检测

2017年5月23日,美国FDA批准了PD-1抗体药Keytruda用于所有具有微卫星高度不稳定性(MSI-H)或者错配修复缺陷(dMMR)实体瘤患者的治疗。这种“广谱”药物的适应症也扩展到了结直肠癌。实际上还是基于基因型限定在MSI-H或dMMR的肿瘤患者。MSI-H诊断与Keytruda治疗的伴随治疗诊断使肿瘤治疗和检测进入精准医疗的新时代。


CRC与MSI密切相关,MSI-H在CRC患者中出现的频率高达15%。在这15%具有MSI的CRC患者中,约2.5%的患者是由于MMR基因突变所引起,因此被称作林奇综合征(Lynch syndrome,LS);其余12.5%的患者中,通常由“表观突变”引起,并常伴随有BRAF基因突变,属于散发性MSI结直肠癌。MSI的诊断对于CRC患者十分重要,不但可以指导免疫药物治疗,还可以判断预后及预测化疗的效果。有研究指出具有MSI的CRC患者治疗后整体生存率相对较好,并且,另有研究表明具有MSI的II期CRC患者不能从5-氟脲嘧啶化疗中获益。因此,美国NCCN指南和ASCO指南均推荐CRC患者进行MSI检测。中国的结直肠癌诊疗规范也推荐进行检测。


6、Septin 9 基因甲基化测试

2016年4月,FDA批准了Epi proColon基因甲基化测试试剂盒。这是一种定性的体外诊断测试,用于检测从患者全血标本中提取的EDTA血浆中甲基化的Septin-9 DNA。在Septin-9 v2转录本的启动子区域内的目标DNA序列的甲基化与CRC的发生有关。该测试使用一种实时聚合酶链反应(PCR),用荧光水解探针进行甲基化特异性检测,对Septin-9 DNA目标进行检测。Epi proColon测试的结果用于筛查成人或50岁以上的成人,定义为CRC的平均风险,他们已经被推荐检查,并且有一段没有完成CRC筛查的历史。在USPSTF 2008的CRC筛查指南中提供和推荐的测试应该在提供Epi proColon测试之前提供和拒绝。有阳性的Epi proColon测试结果的病人应该被推荐做结肠镜检查。在指导患者管理的过程中,应将Epi proColon试验结果与医生的评估和个体风险因素结合起来。


7、ctDNA/cfNDA/miRNA检测

随着二代测序NGS的技术和液态活检技术的飞速发展,以及循环肿瘤DNA(ctDNA)、游离DNA(cfDNA)和微小RNA检测技术的快速发展,CRC患者血清中更多的ctDNA、cfDNA和miRNA被检测与分析,将伴随靶向药物的治疗向精准医学不断迈进,相信会有更多的ctDNA 、cfDNA 和miRNA可作为CRC的检测与筛查标志物,并随着这些临床研究不断深入和进步。 


参考文献:

[1]《结直肠癌诊疗规范》(2015年版)

[2] 钙卫蛋白在溃疡性结肠炎患者结肠黏膜及粪便中的表达及临床意义,北京大学学报 Vol.37,No.2 April 2005,179-182 

[3] Colon Cancer, Version 1.2017, NCCN Clinical Practice Guidelines in Oncology

[4] Japanese Society for Cancer of the Colon and Rectum (JSCCR) Guidelines 2014 for treatment of colorectal cancer

[5] Screening for Colorectal Cancer US Preventive Services Task Force Recommendation Statement

[6] Cancer Screening in the United States, 2015: A Review of Current American Cancer Society  Guidelines and Current Issues in Cancer Screening

[7] Clinical Applications of Circulating Tumor Cells and Circulating Tumor DNA as Liquid Biopsy, Alix-Panabieres, Catherine; Pantel, Klaus. CANCER DISCOVERY Vol: 6. No.5, page: 479-491, MAY 2016


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