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摘要：结直肠癌(CRC)无论在世界范围类还是中国，都属于高发肿瘤，尽管治疗手段不断更新进步，但早期诊断及死亡率仍较高。随着近年来精准医疗、液态活检的提出，更重要的是二代测序（NGS）的发展，涌现出大量新的生物标志物，如循环肿瘤细胞、循环肿瘤DNA、循环非编码RNA以及DNA甲基化等。相比于传统生物标志物，具有损伤小，实时性，依从性好，敏感性及特异性高，对结直肠癌诊断及预后意义重大。本文就与结直肠癌诊断与预后有关的生物标志物最新进展进行综述。
关键词：结直肠癌；生物标志物；循环肿瘤标志物；预后标志物
本文引用格式：贺中江，王亚旭.结直肠癌诊断及预后生物标志物研究进展[J].世界最新医学信息文摘,2019,19(98):152-153.
0引言
结直肠癌（CRC）是一种高发、高致死率的消化道恶性肿瘤。全球每年有180万新发病历，86万死亡病例，其发病率和死亡率方面居世界第三位[1]。在我国发病率第三位，死亡率第五位[2]。虽然CRC的早期诊断和治疗有所改善，但其5年生存率仍然较低，尤其是已经远处转移的患者，20%-30%的患者在确诊后五年内死亡[3]。随着精准医疗概念提出，高通量测序技术的发展，越来越多的新的肿瘤标志物被提出，在肿瘤早期诊断、病程监控、治疗评估等方面，发挥巨大作用[4]。本文就与CRC诊断以及预后有关的生物标志物进行综述。
1循环肿瘤细胞(CTCs)
CTCs是指从恶性肿瘤原发部位脱落，通过血管或淋巴系统进入血液循环的细胞，能够用微创的方式替代组织样本进行病理诊断、疾病监测、分子测序，不仅可以动态监测，还可以用于判断预后，CTCs检测作为一种新的“液态活检”技术，在临床中发挥了巨大价值。一项纳入130例Ⅱ-Ⅲ期CRC患者的前瞻性研究表明，术后CTCs阳性患者无复发生存期（RFS）更短，多因素回归提示CTCs为CRC的独立预后因子，检测阳性患者术后复发风险增加2.739倍（95%CI=1.042-7.200;P=0.041），联合TNM，CA-724，以及CTCs构建的模型在结直肠具有较好的诊断价值，AUC值分别为0.739与0.715，敏感性与特异性也非常高[5]。一项纳入99名CRC与31名健康患者的韩国前瞻性研究表明，运用基于流体辅助分离技术的离心微流系统（FAST）检测患者CTCs，以≥5/7.5mL外周血作为区分阳性与阴性分界值，具有较高的敏感性（75%）与特异性（100%），阳性预测值100%，阴性预测值58.5%，可运用CRC的早期诊断，而且术前检测CTCs阳性的患者，其总生存期（OS）和无病生存期（DFS）比阴性患者更短[6]。一项来自中国的121例回顾性研究表明CTCs阳性CRC患者无病生存期（14 vs 23月，P=0.001）与总生存期（18 vs 25月，P=0.003）更短，为独立的预后及复发因素[7]。一项很有趣的最新研究指出，CTCs在CRC患者肿瘤进展时间（TTP）影响中，其中对左半结肠意义最大（阳性比阴性患者：11.1 vs 25.6月，P=0.009），在直肠癌中意义一般（阳性比阴性患者：11.6 vs 18月，P=0.058），然而在右半结肠中意义不大（阳性比阴性患者：11.5 vs 15.2月，P=0.5）。总的来讲，检测循环肿瘤细胞对CRC早期诊断及预后有很大价值[8]。
2循环肿瘤DNA(ctDNA)
循环肿瘤DNA（ctDNA）是指人体血液循环中携带有肿瘤特异性基因突变、缺失、插入、重排、拷贝数变异及甲基化等信息的DNA片段，其主要来源于坏死或凋亡的肿瘤细胞、循环肿瘤细胞或者肿瘤细胞分泌的外泌体，属于游离的无细胞DNA（cfDNA）。通过抽取外周血，运用二代测序（NGS）等技术检测外周游离的肿瘤DNA片浓度、突变以及甲基化等，可用于评估肿瘤的异质性、微小残留、检测疾病进展或治疗反应、判断预后以及检测肿瘤治疗靶点、耐药研究。一项纳入46例患者的研究指出ctDNA浓度随肿瘤分期的增加而增高，Ⅰ期患者的ctDNA浓度与Ⅳ期患者的ctDNA浓度有显着性差异（P<0.05，P=0.0149），而且肿瘤体积ctDNA检测浓度正相关；对比传统的肿瘤标志物CEA，CA19-9，CA-125等，ctDNA检出率最高，在Ⅰ到Ⅳ期都能检测出，几乎所有患者都在检测下限之上[9]。最新的一项多中心研究表明，在Ⅲ期CRC患者中，ctDNA可作为术后病情实时监测；术后检测ctDNA阳性患者比阴性患者复发风险增加3.8倍（95%CI：2.4-21.0，P<0.001），而且阳性患者术后无复发间隔时间（RFI）为47%（95%CI，24%-68%），而阴性患者则为76%（95%CI，61%-86%）；此外，ctDNA还与术后辅助化疗关系密切，辅助化疗后ctDNA检测阳性患者的FRI比阴性患者低；其中ctDNA检测阴性患者FRI为30%（95%CI，9%-55%），而阳性患者为77%（95%CI，60%-87%）[10]。总的来说，ctDNA对结直肠癌患者诊断及术后监测病情有巨大的潜在价值。
3DNA甲基化
DNA甲基化是指在DNA甲基化酶（DNMT）的帮助下把5-甲基胞嘧啶（5mC）的甲基转移到5’-CpG-3’的Ｃ上的过程上的过程，在表观遗传学上发挥重要作用。其中CpG岛甲基化为最重要的一种DNA甲基化，在结直肠癌中称之为CpG岛甲基化表型（CIMP），具有肿瘤特异性[11]。有研究认为CIMP阳性CRC患者在Ⅲ-Ⅳ期比阴性患者总生存期更短，是独立不良因素[12,13]，因为CpG岛常聚集在基因启动子区域，甚至外显子区域，它的甲基化可能导致某些基因不能正常表达，而导致肿瘤发生或进展。检测基因甲基化的方式很多，近来流行的循环肿瘤DNA、粪便标本甲基化检测，也有传统的组织标本甲基化检测。SEPTIN属于GTP酶超家族成员，可结合并水解GTP，属于抑癌基因[14]。SEPTIN9启动子区域的CPG岛发生甲基化，将抑制该基因表达，促进CRC的发生。有研究表明，外周血SEPTIN9甲基化检测相比于癌胚抗原（CEA）、糖类抗原199（CA199）以及粪便隐血试验（FOBT），在CRC患者早期筛查、诊断以及预测CRC患者复发转移方面，有更高的敏感度与特异性[15,16]。同时SEPTIN9可以作为CRC患者手术前评估，手术后疗效以及检测病情的指标，比CEA更敏感，与肿瘤大小有关，能反应肿瘤负荷，该基因甲基化阳性患者比阴性患者，术后复发风险更高[17]。一项最近研究得出血液检测β-1，4-半乳糖转移酶1（BAGALT1）在CRC患者具有较好诊断价值，0.04作为高低甲基化分界值时，AUC值为0.75（95%CI：0.592-0.908，P=0.008），特异性为100%，敏感性50%，并且BAGALT1低表达带来更差无病生存期（DFS）[18]。
大便SDC2甲基化检测，在结肠癌早期诊断中发挥了巨大作用，一项纳入634例患者的韩国的研究表明，粪便SDC2甲基化检测在早期诊断CRC患者具有高灵敏性与特异性，总的灵敏度为90.2%，I、II、III、IV期敏感性分别为85.5%、91.4%、89.6%和100%；总特异性为90.2%，其中<60岁特异性为90.1%，≥60岁为90.6%，女性与男性的特异性分别为90.4%和90.1%[19]。
MAPT为微管相关蛋白τ基因，位于染色体17q21亚带，一项107例的回顾性研究提示在Ⅱ期CRC中，组织标本中MAPT甲基化阳性患者比阴性患者总生存期更短，5年生存率分别为57.1%和79.4%[20]。一项来自中国的研究表明组织中LINC 00460低甲基化将促进CRC转移，为DFS的独立预后因素[21]。
4循环非编码RNA(ncRNA)
循环非编码RNA（ncRNA）指从外周血可检测到的非编码RNA，它们是一组从基因转录而又不编码蛋白质的RNA，包括长链非编码RNA（lncRNA）、微小RNA（miRNA）以及环状RNA（circRNA）等。ncRNA参与多种生物学过程，在肿瘤发生发展方面起重要作用。lncRNA是指位于细胞质或细胞核中，长度>200个核苷酸的非编码RNA[22]，有研究认为CCAT2、NEAT1、CRNDE-h/p、LNCV 6_116109、LNCV 6_98390、LNCV 6_38772、LNCV 6_108266、LNCV 6_84003 LNCV 6_98602、ZNFAS1、HOTAIRM1、BLACAT1等非编码RNA上调，HNF1A-AS1、GNAT1-1、GAS5等非编码RNA下调可作为CRC患者早期筛查及辅助诊断的标记物，AUC值均大于0.68。其中lnc91H、CRNDE-h以及GNAT1-1非编码RNA还可作为CRC患者预测复发及生存评估的生物标志物[23]。miRNA位于细胞质或细胞核中，是一类长度约18-25个核苷酸的小RNA[22]，研究表明miR-21、miR-92a、miR29a、miR-18a、miR-200c、miR-20a、miR-106a、miR-199a-3p、miR-233、miR-372、miR-103、miR-720、miR-155、miR-378、miR-23a、miR-150、miR-223、miR-1246、miR-221等miRNA上调，以及miR-24、iR-320aR-423-5p、miR-601、miR-760、miR-194、miR-29b、miR-139-3p、miR-375、miR-145等miRNA下调可作为CRC患者早期诊断及筛查的生物标志物，其中上调的miR-21，下调的miR-24、miR-320 a、miR-423-5p以及miR-760，miR-701可作为结直肠癌患者检测预后以及复发的指标[23]。cicrRNA是一类通过反式剪接将3’端和5’端以共价结合而形成封闭的环状结构的内源RNA[22]，具有调控基因表达的作用。一项纳入1340例患者的研究系统性的评估了14种cicrRNA在CRC患者预后及诊断价值。has_cicr_0000567，has_cicr_0014717，has_cicr_001988，has_cicr_104700，has_cicr_103809，has_cicr_000711，cicrRNA003906，cicrCCDC66，has_cicr_0001649以及cicrVAPA这10种cicrRNA具有较好诊断价值，其中敏感性为0.77（95%CI:0.70-0.82），特异性为0.81（95%CI:0.73-0.86），AUC为0.86。cicrCCDC66，has_cicr_000711，cicrHIPK3，cicrRNA_100290，ciRS-T为CRC患者不良预后因子（HR=2.66，95%CI:2.03–3.50），而且低表达cicr_0026344，has_cicr_0014717有更好的5年生存率（HR=0.30，95%CI:0.17–0.53）。总体来讲，非编码RNA作为新兴的肿瘤标志物，应用前景广[24]。
5小结及展望
本文总结了与结直肠癌诊断及预后有关的生物标志物的最新进展。由于近来测序技术的飞速发展，液态活检、精准医疗概念提出，涌出大量生物标志物，包括循环肿瘤细胞、DNA、RNA，基因甲基化等，相对于传统生物标志物，无论特异性还是敏感性都更好，术后监测病情更方便，损伤小，患者依从性更高。部分标志物如外周血SEPTIN9甲基化检测已被FDA批准，写入指南，而CTCs以及ctDNA检测虽然尚未入指南，但已经在临床中运用并多中心研究。循环非编码RNA研究越来越深入，很多预后模型以及RNA监测PANEL用于早期结直肠癌早期诊断，以及判断预后，为很有前景的生物标志物。
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