陳嬌嬌，胡鳳娣，謝琳

650118 昆明，云南省腫瘤醫(yī)院/昆明醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院 消化腫瘤內(nèi)科

結(jié)直腸癌(colorectal cancer，CRC)是世界范疇內(nèi)消化系統(tǒng)常見(jiàn)的惡性腫瘤之一。目前,其發(fā)病率和死亡率分別名列全球第3位和第2位[1]，超過(guò)80%的患者確診時(shí)已經(jīng)發(fā)展到了中晚期，主要的治療手段為手術(shù)，化療和靶向治療。盡管CRC的治療方案已更加規(guī)范合理，但根治性手術(shù)后仍有30%～50%患者出現(xiàn)復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移，并且在晚期治療過(guò)程中發(fā)生耐藥，已成為臨床不可避免的難題。Septin9是一個(gè)有鳥(niǎo)苷三磷酸酶活性(GTPase)的保守基因家族，存在于除植物細(xì)胞外的各種真核細(xì)胞中[2]。Septin9基因及其表達(dá)產(chǎn)物參與了細(xì)胞增殖、凋亡及物質(zhì)運(yùn)輸?shù)榷喾N生物活動(dòng)[3]。本文對(duì)Septin9基因甲基化在CRC中的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，以期為后續(xù)研究提供參考。

1 Septin9基因的概述

Septin是有GTPase活性的保守蛋白骨架基因家族，普遍存在于除植物以外的全部真核生物中，在人類(lèi)釀酒酵母芽生細(xì)胞周期過(guò)程中首次發(fā)現(xiàn)[4]。目前人類(lèi)的Septin基因組家族一共包含了14個(gè)成員，分別命名為SEPT1～14。Septin9基因是Septin基因家族中的一位，位于人類(lèi)染色體17q25.3，大小約219 kb、長(zhǎng)度約2.4×105bp，共含有17個(gè)外顯子，可以編碼15種多肽。Septin基因的轉(zhuǎn)錄物中所含的翻譯起點(diǎn)和變異剪接有所不同，形成了很多截然不同的亞型，多種亞型之間有著特定的核苷酸順序相似性和氨基酸一致性[5]。Septin9主要通過(guò)中央?yún)^(qū)域的鳥(niǎo)核苷酸序列和骨架成份(肌動(dòng)蛋白和微管蛋白等)來(lái)完成在細(xì)胞質(zhì)中募集其他蛋白質(zhì)的功能[6]。一旦Septin9蛋白的正常表達(dá)遭到小干擾RNA影響，細(xì)胞就不能完全分裂，而形成雙核細(xì)胞，Septin9基因的GTP結(jié)構(gòu)域發(fā)生過(guò)表達(dá)則可直接影響Septin9聚合體的形成，導(dǎo)致細(xì)胞朝惡性發(fā)展[7]。

DNA甲基化是一種共價(jià)的化學(xué)修飾，在高等真核生物的基因組中，它只發(fā)生在鳥(niǎo)嘌呤二核苷酸的C5位點(diǎn)上，鳥(niǎo)嘌呤二核苷酸聚集形成了CPG島[8]。在CRC中CPG島甲基化[9]通過(guò)不同途徑影響基因表達(dá)，造成細(xì)胞增殖、分化等多種功能的異常。研究表明[10]，Septin9高甲基化與致癌作用有關(guān)，在甲基化過(guò)程可改變基因序列構(gòu)象，同時(shí)甲基化的CpG位點(diǎn)招募結(jié)合甲基化的CpG結(jié)合蛋白并與其他蛋白作用形成異常染色質(zhì)，從而抑制基因表達(dá)。隨著研究的不斷深入，Septin9基因與CRC的關(guān)系受到密切關(guān)注。

2 Septin9與CRC篩查

CRC的篩查方法可分為侵入性及非侵入性?xún)深?lèi)。侵入性方法以結(jié)腸鏡檢查結(jié)合病理活檢為金標(biāo)準(zhǔn)，但是結(jié)腸鏡檢查需要全面的腸道準(zhǔn)備工作，并有引起各種并發(fā)癥的可能性，患者依從性較差。非侵入方法包括糞便隱血試驗(yàn)(fecal occult blood test，F(xiàn)OBT)及腫瘤標(biāo)記物檢測(cè)等，雖然更容易被人們所接受，但靈敏度和特異性較低，這使得它們不適合作為CRC的篩查或診斷標(biāo)志物。

近年來(lái)研究表明，血清Septin9基因甲基化(mSEPT)檢測(cè)在CRC中有較高的敏感性和特異性，許多薈萃分析提示mSEPT9可運(yùn)用于CRC的篩查中[11-14]。Xie等[15]納入123例CRC患者和125例正常對(duì)照者，評(píng)估m(xù)SEPT9對(duì)CRC患者的診斷價(jià)值，并與FOBT和CEA和Ca-199進(jìn)行比較。結(jié)果表明，在對(duì)CRC患者的篩查中，mSEPT9檢測(cè)的靈敏性和特異性遠(yuǎn)優(yōu)于FOBT、Ca-199和CEA。當(dāng)前的研究認(rèn)為，Septin9甲基化陽(yáng)性的檢出率與腫瘤TNM分期、Dukes分期、病理類(lèi)型以及區(qū)域淋巴結(jié)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移等因素有關(guān)[16-17]。

糞便DNA檢測(cè)CRC的方法也是近年來(lái)研究的新技術(shù)，CRC患者糞便中含脫落的DNA，腸道的堿性環(huán)境使DNA得到了更好的保存。研究表示糞便Septin9甲基化分析測(cè)定法對(duì)晚期結(jié)腸腺瘤和I～I(xiàn)I期CRC檢測(cè)的靈敏度較mSEPT9檢測(cè)高，糞便檢測(cè)法可能更適合用于早期結(jié)直腸癌的篩查[18]。有研究收集了CRC患者、晚期結(jié)腸腺瘤患者、健康對(duì)照者共計(jì)124個(gè)血漿樣本、100個(gè)糞便樣本和60組配對(duì)樣本，結(jié)果顯示在CRC診斷中外周血Septin9檢測(cè)與糞便甲基化SEPT9測(cè)試有相似的靈敏度(83.3%vs85.6%)和特異性(92.1%vs90.1%)；然而，與血漿SEPT9測(cè)試相比，糞便SEPT9測(cè)試在檢測(cè)晚期結(jié)腸腺瘤和I-II期CRC方面靈敏度及特異性分別提高了35.9%和7.9%[19]。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合多靶點(diǎn)糞便FIT-DNA檢測(cè)可進(jìn)一步提高CRC診斷靈敏度。而通過(guò)尿液樣本檢測(cè)DNA甲基化也是當(dāng)下的一個(gè)新技術(shù)。循環(huán)腫瘤DNA通過(guò)腎小球?yàn)V過(guò)在尿液中排出，使尿液分析成為一種便利且無(wú)創(chuàng)的腫瘤檢測(cè)方法[20]。有研究對(duì)92名CRC患者和63名健康志愿者的尿液樣本進(jìn)行了6個(gè)CRC相關(guān)標(biāo)記(SEPT9、TMEFF2、SDC2、NDRG4、VIM和ALX4)的DNA甲基化水平分析，其中CRC患者的尿液SEPT9甲基化水平與對(duì)照組相比顯著提高[21]。上述的研究結(jié)果表明了糞便及尿液Septin9檢測(cè)為非侵入性CRC檢測(cè)提供了新的思路和方法，但目前的相關(guān)報(bào)道較少，值得進(jìn)一步研究。若糞便和尿液檢查能夠運(yùn)用于臨床，將可能進(jìn)一步促進(jìn)CRC篩查的全面推廣和早期干預(yù)。

3 Septin9與CRC的療效監(jiān)測(cè)

目前，CRC的治療療效監(jiān)測(cè)方法主要為CT檢查，但影像學(xué)檢查無(wú)法多次動(dòng)態(tài)評(píng)估，提前預(yù)警CRC出現(xiàn)復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的價(jià)值較低，且對(duì)較小病灶(直徑<1 cm)的靈敏度有限。除了用于腫瘤的篩查，近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，Septin9基因甲基化檢測(cè)還可用于CRC患者治療療效評(píng)價(jià)。據(jù)報(bào)道，mSEPT9檢測(cè)的靈敏度與CRC腫瘤負(fù)荷呈正相關(guān)[22-23]。mSEPT9甲基化表達(dá)水平可能作為疾病進(jìn)展或緩解的指標(biāo)[24-25]，血液中Septin9的ctDNA濃度的變化可能提示CRC患者治療是否有效[26]。Song等[27]共納入120例CRC患者，在術(shù)前和術(shù)后1、7天分別進(jìn)行mSEPT9和CEA檢測(cè)，結(jié)果表明手術(shù)后第1天mSEPT9水平與術(shù)前相比下降了約58倍，CEA下降2.51倍，第7天mSEPT9水平與術(shù)前相比下降了約131.1倍，然而CEA水平只下降了約2.70倍。mSEPT9是比CEA更敏感、更適用的手術(shù)療效評(píng)估指標(biāo)，且mSEPT9水平與腫瘤大小有很強(qiáng)的相關(guān)性，I～I(xiàn)V期CRC患者的mSEPT9水平隨著分期的升高，術(shù)后檢測(cè)水平呈現(xiàn)更加迅速的下降趨勢(shì)。Liu等[28]的研究共招募了51例IV期CRC肝轉(zhuǎn)移患者，其中20例接受了同期手術(shù)，31例接受了分期手術(shù)，并且在術(shù)前和術(shù)后7天分別進(jìn)行了mSEPT9和CEA的水平檢測(cè)。結(jié)果顯示,無(wú)論是同期手術(shù)還是分期手術(shù)，術(shù)后Septin9、CEA顯示出明顯的下降趨勢(shì)(P<0.05)。同時(shí)手術(shù)后mSEPT9水平平均降低百分比(12.3%)顯著低于分期手術(shù)(33.8%，P<0.001)。研究認(rèn)為血液中mSEPT9的水平與腫瘤負(fù)荷定量相關(guān)。同時(shí)生存分析顯示，mSEPT9在術(shù)前、術(shù)后檢測(cè)均為陰性的患者生存率高于陽(yáng)性患者，提示mSEPT9可作為預(yù)后指標(biāo)，在評(píng)估IV期CRC和肝轉(zhuǎn)移患者的治療反應(yīng)和預(yù)后預(yù)測(cè)方面的敏感性高于CEA，有學(xué)者提出惡性腫瘤的血清蛋白標(biāo)志物與疾病的發(fā)展沒(méi)有明顯的定量關(guān)系，而甲基化標(biāo)志物可能存在定量關(guān)系[29]。

Septin9甲基化檢測(cè)除了運(yùn)用于CRC手術(shù)前后的監(jiān)測(cè)，同樣可用于[30]化療期間的病情監(jiān)測(cè)。Bhangu等[31]研究納入了34例CRC伴肝轉(zhuǎn)移患者進(jìn)行研究，這些患者在肝切除術(shù)前均接受新輔肋化療(neoCTx)治療。在治療初期和接受每個(gè)周期化療之前收集其外周血，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在第一個(gè)化療周期后甲基化標(biāo)志物水平仍然高的患者不能手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)較高，在新輔助化療的兩個(gè)周期后甲基化標(biāo)志物表達(dá)水平下降的患者絕大多數(shù)對(duì)化療有應(yīng)答。

上述的研究表明Septin9甲基化檢測(cè)有望作為常規(guī)的評(píng)估方法，監(jiān)測(cè)接受手術(shù)、化療的CRC患者的腫瘤狀態(tài)和治療效果。而mSEPT9的監(jiān)測(cè)作用是否同樣可以運(yùn)用于靶向治療、放射治療等，以及是否可以聯(lián)合多種腫瘤標(biāo)記物及其他特異性甲基化標(biāo)記物共同評(píng)估，目前相應(yīng)的研究較少，值得進(jìn)一步探究。

4 Septin9與CRC的預(yù)后監(jiān)測(cè)

除了在CRC的早期檢測(cè)和篩查中的應(yīng)用外，mSEPT9檢測(cè)還顯示出在CRC復(fù)發(fā)隨訪和生存預(yù)測(cè)方面的潛力。有研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)后mSEPT9甲基化高表達(dá)可能提示CRC患者預(yù)后不良，值得密切關(guān)注[32-34]。

Song等[27]在之前的研究中對(duì)82例I～I(xiàn)II期手術(shù)治療后的CRC患者進(jìn)行為期21個(gè)月的隨訪，根據(jù)mSEPT9檢測(cè)結(jié)果將患者分為陰性組及陽(yáng)性組。與檢測(cè)陰性的患者相比，mSEPT9陽(yáng)性的患者死亡風(fēng)險(xiǎn)更高，提示mSEPT9是預(yù)測(cè)手術(shù)治療后生存機(jī)率的指標(biāo)。Fu等[16]研究了19例接受了治療性手術(shù)的CRC患者，術(shù)前Septin9檢測(cè)陽(yáng)性的16例患者經(jīng)過(guò)手術(shù)切除后，有14例Septin9檢測(cè)結(jié)果變?yōu)殛幮裕⒗^續(xù)對(duì)所有患者進(jìn)行1年的隨訪后發(fā)現(xiàn)14例術(shù)后mSEPT9陰性患者中未見(jiàn)復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移，然而2例術(shù)后檢測(cè)呈陽(yáng)性患者均出現(xiàn)復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移，數(shù)據(jù)表明mSEPT9基因甲基化水平的高表達(dá)與CRC出現(xiàn)復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移之間密切相關(guān)。Sun等[35]招募了70名根治性切除術(shù)后的CRC患者，同時(shí)行mSEPT9、增強(qiáng)CT檢查和結(jié)腸鏡等檢查，檢查發(fā)現(xiàn)了21例患者復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移，對(duì)于這部分的CRC患者，Septin9檢測(cè)的靈敏度為71.4%，聯(lián)合增強(qiáng)CT可以使靈敏度高達(dá)95.2%。這項(xiàng)研究表明，mSEPT9在監(jiān)測(cè)復(fù)發(fā)方面有很大的價(jià)值，并且結(jié)合其他檢查手段如CT等，可以更好地監(jiān)測(cè)CRC復(fù)發(fā)。有最新的研究使用了一種測(cè)定SEPT9的10個(gè)亞基的甲基化特異性定量PCR測(cè)定(mqMSP)方法，定量分析含量低至0.05%的腫瘤DNA的血漿樣品。該研究收集了82名CRC患者術(shù)前，術(shù)后及隨訪過(guò)程中的mqMSP檢測(cè)結(jié)果，并對(duì)患者進(jìn)行為期3年的隨訪，結(jié)果發(fā)現(xiàn)3年內(nèi)復(fù)發(fā)的24名患者有20名在術(shù)前、術(shù)后2周內(nèi)檢測(cè)結(jié)果呈陽(yáng)性；同時(shí)該研究還縱向隨訪監(jiān)測(cè)了部分患者，發(fā)現(xiàn)14名患者在復(fù)發(fā)前mqMSP檢測(cè)ctDNA的結(jié)果為陽(yáng)性，與影像學(xué)分析相比，可提前8個(gè)月發(fā)現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)[36]。目前的研究認(rèn)為Septin9是CRC預(yù)后評(píng)估的一種有潛力的標(biāo)記物，但是對(duì)不同分期的CRC患者預(yù)后的預(yù)測(cè)效果如何，以及術(shù)后5年甚至更長(zhǎng)時(shí)間的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移監(jiān)測(cè)是否有效，目前缺乏相應(yīng)的研究。

5 Septin9與分子特征

CIMP型是指在基因組抑癌基因廣泛發(fā)生的啟動(dòng)子區(qū)域CpG島序列甲基化，而造成部分基因功能失活的狀態(tài)，是CRC表觀遺傳學(xué)致病的一個(gè)途徑[37]。很多學(xué)者的研究都表明CIMP型CRC和多種分子特性有關(guān)，包括錯(cuò)配修復(fù)基因MLH1的表觀遺傳學(xué)沉默、BRAF和KRAS突變等有關(guān)[38-39]。Sun等[35]在2019年發(fā)表的研究中對(duì)650例CRC患者進(jìn)行了mSEPT9檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)Septin9水平與錯(cuò)配修復(fù)缺陷(dMMR)密切相關(guān)，dMMR可能增強(qiáng)SEPT9的高甲基化表達(dá)。近年來(lái)該團(tuán)隊(duì)[40]進(jìn)一步分析了mSEPT9表達(dá)水平與TP53突變狀態(tài)、dMMR和KRAS/NRAS/BRAF/PIK3CA基因型的相關(guān)性，結(jié)果顯示MLH-1表達(dá)在mSEPT9陽(yáng)性患者中最高。TP53錯(cuò)義突變組的Septin9平均Ct值

綜上所述，Septin9基因甲基化檢測(cè)技術(shù)不僅可以用于CRC篩查中，在療效評(píng)估和預(yù)后方面也展現(xiàn)了不俗的潛力，若能利用Septin9基因甲基化檢測(cè)建立預(yù)測(cè)復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移和生存的模型，將極大的方便監(jiān)測(cè)治療前后的CRC進(jìn)展情況，有效的評(píng)估患者預(yù)后，而Septin9結(jié)合腫瘤病理分子特征是否可以進(jìn)一步改善CRC的個(gè)性化治療水平及提高預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值，值得我們進(jìn)一步探索。

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