诊断前沿：血清mSEPT9联合蛋白标志物可用于消化系统肿瘤的筛查和生存期评估

编者按：众所周知，肿瘤的早期发现可有效改善预后，然而目前我国消化系统肿瘤和癌前病变的早期发现仍面临挑战。近期一项国内研究者发表于Ther Adv Med Oncol期刊的研究验证了甲基化SEPT9 (mSEPT9)以及该方法联合血清蛋白标志物在消化系统肿瘤筛查中的临床意义。

甲基化SEPT9 (mSEPT9)检测作为结直肠癌(CRC)筛查或疾病早期发现的检测手段已获FDA、欧盟和CFDA批准。目前院内对CRC高危人群筛查多采用粪便免疫化学试验(FIT)和mSEPT9试验。一些初步研究提示mSEPT9检测还可以检测肝细胞癌(HCC)，表明mSEPT9具有检测其他消化系统肿瘤的潜力。

为了系统研究mSEPT9检测其他消化系统肿瘤及其与血清蛋白标志物联合检测的准确性，解放军总医院团队开展了相关研究。

研究开展

研究对符合特定纳入标准的门诊和住院患者进行消化系统肿瘤机会性筛查，共招募了2030名受试者，包括764例肿瘤患者[291例结直肠癌(CRC)、239例胃癌(GC)、106例食管癌(EC)、 128例肝细胞癌(HCC)]，423例癌前病变受试者，843名健康受试者。所有样本都被运送到经过认证的临床实验室，进行mSEPT9检测。

研究得出了怎样的结果？

1. mSEPT9检测可有效区分癌与非癌，但很难区分癌前病变与非癌

当定义肿瘤为阳性、无疾病为阴性时，血清mSEPT9检测对CRC和HCC的效果最好，灵敏度分别为76.6% (AUC 0.86)和76.7% (AUC 0.85)，特异性分别为94.6%和92.3%。然而，该方法对胃癌和食管癌的检测效果较差，灵敏度分别为47.7% (AUC 0.76)和42.6% (AUC 0.69 )，特异性为92.5%和87.7%(图1中间和底行)。当定义肿瘤为阳性，良性疾病(癌前疾病)为阴性时，这种检测水平仍然有效，CRC、HCC、胃癌和食管癌的AUC分别为0.78、0.77、0.70和0.67(图1 中间行)。

然而，当癌前病变被定义为阳性，而无疾病被定义为阴性时，检测水平就不那么有效了，CRC、HCC、胃癌和食道癌的AUC分别为0.51、0.66、0.60和0.57(图1 中间行)。

可知，mSEPT9检测用于区分癌症和非癌症情况(癌前疾病和无疾病) 可能是一种有效的标志物，但在区分癌前疾病和无疾病方面效果较差。

图1

2. 不同阶段、部位的肿瘤不影响mSEPT9检测的准确性

所有类型的肿瘤的阶段I相比阶段II-IV mSEPT9检测的灵敏度都较低，但在阶段II-IV之间灵敏度无显著差异(除了IV期食管癌出现更高灵敏度)，提示晚期肿瘤应采用其他更高灵敏度的检测手段。

针对不同部位的检测灵敏度，研究提示，CRC无论样本取自升结肠、横结肠、降结肠、乙状结肠还是直肠，该检测的灵敏度无显著差异。而食管癌方面，无论样本取自食管上、中、下段，灵敏度无显著差异。左肝和右肝的HCCs的灵敏度同样无差异。然而，从胃体取样相比从胃底和幽门中取样，胃癌检测的灵敏度更高。

结果提示，除胃癌外，肿瘤位置对mSEPT9检测的灵敏度没有影响（见图2）。

图2

3. mSEPT9检测不同病理类型和分化程度的肿瘤灵敏度稍有差异

浸润性CRC的阳性检出率(PDR)显著高于溃疡性和隆起性，而在胃癌和食管癌中，溃疡性/浸润性、浅表/扁平性和隆起性，灵敏度无差异(图3首行)。在组织学分类方面，研究观察到CRC管状腺癌、CRC黏液腺癌和其他类型CRC之间，胃腺癌、胃黏液腺体和其他类型胃癌之间，食管鳞状细胞癌和腺癌之间的灵敏度无差异(图3 中间行)。

高分化CRC检测的灵敏度显著低于中分化和低分化CRC患者，而在胃癌和食管癌中未观察到这种差异(图3 底行)。由于本研究中HCC只有一种病理类型，因此没有对肝癌进行比较。

图3

4. mSEPT9检测的灵敏度在不同性别中无差异，但与年龄存在相关性

对于四种类型的消化系统肿瘤，mSEPT9检测显示男性和女性的灵敏度几乎相同(图4 首行)，表明在检测结果方面没有性别偏好。相比之下，不同年龄组的分析显示，mSEPT9检测灵敏度在所有类型的消化系统肿瘤中均出现明显的年龄依赖性。这在胃癌、食管癌和HCC中比CRC更为明显，CRC随着年龄的增长有明显的灵敏度增加的趋势(图4 二行)。

图4

5. mSEPT9与蛋白标志物联合检测提升消化系统肿瘤检出率

研究通过多种标志物的平行检测，从现有的血清蛋白分析中鉴定出最有效的蛋白标志物，并对其与mSEPT9检测相结合的准确性进行评估。

mSEPT9与蛋白标志物联合检测结果显示，与单独使用mSEPT9或任何蛋白标志物相比，组合显著提高了对所有类型癌症的检测性能。对于CRC，mSEPT9检测和CEA联合使用的灵敏度为86.4% (AUC 0.99)，特异性为92.8%，明显高于单独mSEPT9法(灵敏度76.6%，AUC=0.86)或单独CEA法(灵敏度40.3%，AUC 0.74)。对于胃癌，mSEPT9检测和CA724联合检测的灵敏度增加到63.6% (AUC 0.86)，特异性为91.1%，明显高于单独mSEPT9法(灵敏度47.7%，AUC 0.76)或单独CA724法(灵敏度45.5%，AUC 0.72)。

对于食管癌，mSEPT9和SNCG联合检测的灵敏度为71.3% (AUC 0.81)，特异性为82.1%，明显高于单独使用mSEPT9(灵敏度42.6%，AUC 0.79)或单独使用SNCG(灵敏度41.5%，AUC 0.69)。

在HCC中，mSEPT9和AFP联合治疗的灵敏度为83.3% (AUC 0.93)，特异性为85.1%; 与单独使用mSEPT9无显著差异(灵敏度76.7%，AUC 0.85)，但显著高于单独使用AFP(灵敏度56.7%，AUC 0.80)。

6. 治疗前mSEPT9水平是长期生存的良好预测因子

研究通过随访所有癌症患者，比较治疗前mSEPT9检测阳性和检测阴性患者的生存数据，检验了mSEPT9对于患者长期生存的预测能力。CRC患者随访820天，胃癌患者随访610天，食管癌患者随访798天，HCC患者随访2012天。

研究显示，治疗前的mSEPT9水平是四种类型消化系统肿瘤长期生存的预测指标，无论癌症分期和治疗方法如何，mSEPT9阳性组与阴性组的生存率有显著差异。

当生存数据按癌症分期进行分层时，msept9阳性和阴性患者在III期CRC (p=0.15)、胃癌 (p=0.047)、食管癌 (p=0.071)和HCC (p=0.265)中发现显著差异；CRC分期为IV期(p=0.052)，但I期和II期无差异。

进一步多因素回归分析显示，mSEPT9检测是预测长期生存的独立危险因素，CRC的风险比为2.84，胃癌的风险比为2.07，食管癌的风险比为1.88，HCC的风险比为2.45。

可知，mSEPT9对所有类型的消化系统肿瘤生存均有预测作用（见图5）。

图5

研究结果会有怎样的应用前景？

本研究首次系统研究了mSEPT9检测作为消化系统肿瘤机会性筛查策略的有效性，并验证其用于筛查CRC、胃癌、食管癌和HCC的能力，也是首次在中国人群和有癌前病变的患者(如肝硬化)中进行的研究。

1. mSEPT9检测在消化系统肿瘤筛查中的应用

研究表明，mSEPT9检测不仅对CRC有特异性，也可以用于检测HCC，这表明这两种癌症在mSEPT9中有相似的变化。此外，mSEPT9对肝硬化的检测灵敏度为34.1%，这表明在肝硬化转化为HCC之前，SEPT9的甲基化状态已经发生了改变。然而，这也给用mSEPT9法区分HC和HCC带来了困难。肝硬化的诊断更多需依赖于影像学技术，如超声检查，mSEPT9测定法对良性疾病的检测仍不够有效。

研究还表明，胃癌和食管癌的检测效果不如CRC和HCC，可能因为血液中mSEPT9的检测依赖于癌细胞向血液中释放DNA，如果肿瘤生长不涉及丰富的血管生成和血管侵犯，mSEPT9的检出率可能较低。

2. 影响mSEPT9检测在消化系统肿瘤筛查效果的因素

既往报道强调，mSEPT9检测CRC的效果可能受癌症分期、患者年龄和病理类型的影响，但不受肿瘤部位或患者性别的影响。几乎所有报告的血液甲基化标志物都是阶段性的，这意味着早期癌症的检测灵敏度通常不如晚期癌症的检测灵敏度。这在0期或I期癌症中更为明显，但这并不妨碍其作为肿瘤早期检测手段。

此外，一些研究表明mSEPT9可以检测结直肠癌前病变，如腺瘤和息肉。尽管这种灵敏度似乎很低，但这种方法仍然可以用于筛查，因为有证据表明，常规和重复的筛查可以检测到早期癌前病变或癌症病变。

研究还观察到mSEPT9在60岁以上的胃癌和食管癌患者，以及50岁以上的HCC患者中检测灵敏度显著增加，可能是由于背景甲基化和癌症甲基化的叠加效应。

本研究发现位于胃体的胃癌比位于胃底或幽门的胃癌具有更高的灵敏度，而肿瘤的位置并不影响mSEPT9法检测CRC、食管癌和HCC的灵敏度。这意味着该检测可以无偏置地检测CRC、食管癌和HCC。

3. mSEPT9与蛋白质标志物的联合检测用于消化系统肿瘤的筛查

甲基化和蛋白质标志物的联合检测需要可接受的灵敏度和特异性水平，并且不会大幅增加成本。本研究首次证明，这些标志物与mSEPT9法结合在机会性筛查策略中进一步提高了这两种标志物的检测性能。既往研究已经证明mSEPT9与CEA联合可以增强CRC的检测，本研究证明同样的原理可以应用于胃癌、食管癌和HCC。

4. 临床实践中长期生存和治疗反应的预测

mSEPT9已被证明是一个可以预测CRC和HCC的长期生存，独立的危险因素。本研究证明了该检测是所有四种消化系统肿瘤的独立因素和长期生存的预测标记。mSEPT9的这一特性可用于临床生存预测和促进治疗策略的选择。需要注意的是，mSEPT9对生存率的预测很大程度上取决于癌症的分期，晚期癌症患者血液中mSEPT9水平较高，因此更有可能检测阳性，并出现较差的预后。

基于本研究的结果，mSEPT9检测似乎对所有类型的消化系统肿瘤具有更广泛的临床意义，并且在未来的临床实践中具有重要的潜力。

参考文献：

Song L, Chen Y, Gong Y, et al. Opportunistic screening and survival prediction of digestive cancers by the combination of blood mSEPT9 with protein markers. Ther Adv Med Oncol. 2020(12): 1–16.