楊少輝,劉開泰,趙逸斌,沈杰
結(jié)直腸癌是一種嚴重威脅人類健康和生命的惡性腫瘤,據(jù)統(tǒng)計2018 年全球結(jié)直腸癌新發(fā)病例180 萬,發(fā)病率居惡性腫瘤發(fā)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(jié)直腸癌的發(fā)病率和死亡率呈明顯的上升趨勢[1]。了解結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展相關(guān)基因的變化及其分子機制,對結(jié)直腸癌的早期診斷、治療和疾病預(yù)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(zhì)結(jié)合的高度保守的糖蛋白。盡管YKL-40 蛋白的生物學(xué)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(fā)現(xiàn),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(tài)。近期的研究發(fā)現(xiàn),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(fā)病過程[4-6]。本研究探討血清YKL-40 在結(jié)直腸癌診斷和早期篩查中的價值,評估其作為結(jié)直腸癌腫瘤標志物應(yīng)用于臨床的可能性,現(xiàn)報道如下。
1.1 一般資料 收集2020 年2-12 月寧波市醫(yī)療中心李惠利醫(yī)院肛腸外科住院的結(jié)直腸癌患者79 例(術(shù)后病理或腸鏡病理證實為結(jié)直腸腺癌,結(jié)直腸癌組)、癌前病變患者13 例(經(jīng)腸鏡或經(jīng)肛門手術(shù)完整切除后病理診斷為高級別上皮內(nèi)瘤變,癌前病變組)和肛周良性疾病患者21 例(結(jié)腸鏡檢查排除合并腸道腫瘤,且經(jīng)術(shù)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(guān)節(jié)炎病史。結(jié)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(jīng)醫(yī)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(shù)前(或內(nèi)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(jié)直腸癌組患者另采集術(shù)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?zhèn)溆谩吮颈苊馊苎头磸?fù)凍融。使用酶聯(lián)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(jù)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(jù)標準品濃度與吸光度之間關(guān)系繪制標準曲線,算出回歸方程,然后根據(jù)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(xué)免疫發(fā)光法(ECLIA)進行CEA、CA19-9 檢測,試劑盒及儀器均為羅氏診斷產(chǎn)品(上海)有限公司提供,具體步驟參照產(chǎn)品說明書。
1.3 統(tǒng)計方法 采用SPSS 19.0 統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。計量資料以均數(shù)±標準差表示,采用方差分析或t 檢驗;計數(shù)資料采用2檢驗。P <0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 各組血清YKL-40 表達情況 79例結(jié)直腸癌患者中,有3 例未行手術(shù)治療。結(jié)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(tǒng)計學(xué)意義(F=27.130,P <0.05)。其中結(jié)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(tǒng)計學(xué)意義(t=1.188,P=0.244)。
2.2 不同病理分期及分化程度的結(jié)直腸癌患者術(shù)前血清 YKL-40 水平Y(jié)KL-40 水平與病理分期相關(guān)(P <0.05),與分化程度無顯著相關(guān)性(P=0.182),見表1。
表1 不同臨床病理指標的結(jié)直腸癌患者血清YKL-40 水平 g/L
2.3 血清YKL-40 在結(jié)直腸癌中的診斷價值 以對照組血清YKL-40 值的均數(shù)+2 倍標準差(131.27 g/L)為臨界值,YKL-40 在結(jié)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(jié)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(jié)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(jié)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(jié)直腸癌及癌前病變AUC 為0.869,CEA、CA19-9 診斷結(jié)直腸癌AUC 為0.786、0.712。
2.4 結(jié)直腸癌患者手術(shù)前后血清 76例患者 YKL-40 水平由術(shù)前的(178.50±71.91)g/L 降至術(shù)后7 d 時的(166.13±68.17)g/L。其中30 例患者手術(shù)后外周血YKL-40 水平較術(shù)前升高。手術(shù)前后血清YKL-40 表達差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t=1.861,P=0.07)。
結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展是一個量變到質(zhì)變的過程,早發(fā)現(xiàn)、早治療可以改善結(jié)直腸癌患者的預(yù)后,甚至可以將腫瘤遏制在癌前病變階段,從而預(yù)防結(jié)直腸癌的發(fā)生。但目前結(jié)直腸癌還缺乏理想的無創(chuàng)的篩查手段,因此,尋找有效的血清腫瘤標志物是目前結(jié)直腸癌研究的熱點。YKL-40 是新近發(fā)現(xiàn)的一種癌基因,最早在體外骨肉瘤細胞系的研究中發(fā)現(xiàn),這種基因編碼產(chǎn)物與惡性腫瘤存在相關(guān)性[7],其編碼蛋白參與了細胞外基質(zhì)的降解或血管形成[8]。研究發(fā)現(xiàn),子宮內(nèi)膜癌、骨肉瘤、膀胱癌、乳腺癌及結(jié)腸癌等惡性腫瘤患者,其外周血YKL-40 呈高表達狀態(tài)[9-13]。本研究結(jié)果顯示結(jié)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(tǒng)計學(xué)意義,但前者也表現(xiàn)出了較高的表達水平。這提示YKL-40 與結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展有重要的關(guān)系,并且其表達水平反應(yīng)了腫瘤病期的程度,可能預(yù)示與其預(yù)后相關(guān),有待后續(xù)隨訪結(jié)果證實。
Ye 等[14]研究發(fā)現(xiàn),檢測外周血YKL-40 表達水平在結(jié)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(jié)直腸癌,其陽性率是73%,而同組患者中,作為結(jié)直腸癌經(jīng)典分子生物學(xué)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(jié)直腸癌經(jīng)典的腫瘤標志物,結(jié)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(jié)直腸癌組與癌前病變組合并,血清YKL-40 診斷結(jié)直腸癌及癌前病變的 AUC 為0.869,CEA、CA19-9 診斷結(jié)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(jié)直腸癌患者手術(shù)前后YKL-40 表達水平的差異,結(jié)果顯示結(jié)直腸癌患者術(shù)后7 d 外周血YKL-40 平均水平并無明顯下降,其中30 例術(shù)后表達水平反而較術(shù)前升高。推斷原因,可能是手術(shù)中腫瘤組織受擠壓,導(dǎo)致瘤體內(nèi)的YKL-40 釋放入血所致。
綜上所述,血清YKL-40 升高應(yīng)用于結(jié)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(shù)值缺乏統(tǒng)一的標準,需要制定同質(zhì)化的標準,并加強質(zhì)控管理,才有可能將其應(yīng)用于臨床。