粪便SDC2 基因甲基化检测在结直肠癌早期诊断中的应用价值

李蕊慧，朱华聪，李胜龙，欧阳平

1 南方医科大学普外肛肠亚专科，广州 510405；2 南方医科大学南方医院普外肛肠亚专科；3 南方医科大学南方医院健康管理科

结直肠癌（CRC）是由多种环境或遗传因素引起的结直肠黏膜恶性病变，包括结肠癌和直肠癌。2022 年，中国肠癌新发病例约59 万例，死亡约30 万例，在肿瘤类别中排名第五，发病率和病死率呈逐年上升趋势［1］。多数CRC 由腺瘤进展形成，从腺瘤进展到CRC 一般需要3~10 年，这为CRC 的早期诊断提供了充分的筛查时间［2］。常用的传统检测方法包括粪便隐血检测、结肠镜检查和计算机断层扫描等，但上述技术均存在特异性或敏感性低、高侵入性和高辐射等缺点，给CRC 筛查带来困难。因此，探索灵敏度高、无创、依从性好的检测方法对CRC 的早期筛查有重要意义［3-6］。Syndecan-2（SDC2）是一种纤维聚糖，属于跨膜乙酰硫酸肝素蛋白聚糖家族。研究表明，SDC2 在恶性胶质瘤组织中高甲基化［7］。甲基化syndecan-2（mSDC2）在结直肠癌患者的血液中被检出［8］。由于在结直肠癌的发展过程中，肿瘤细胞脱落进入结直肠管腔先于血管浸润［9］，因此理论上粪便比血液检查更适合早期发现结直肠肿瘤。自2020 年8 月至今，南方医院普外肛肠亚专科对结直肠癌高风险患者进行无创粪便基因筛查，采用定量甲基化特异性PCR 检测粪便标本中的mSDC2，以评估结直肠癌发展的风险。标本采集简单、方便，可在家中完成，无侵入性风险。本研究通过检测患者粪便标本中的mSDC2 水平并结合结肠镜检查及病理检查结果，进一步评估该检测在结直肠癌早期筛查中的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2020年8月—2023年5月至南方医院普外肛肠亚专科门诊及住院的结直肠癌高危人群进行粪便SDC2基因甲基化检测者共1 845例，在实验室专业人员的指导下采集粪便标本，并同意后续随访。本研究经伦理委员会批准。入组患者符合《2020年中国临床肿瘤学会结直肠癌诊疗指南》和《中国早期结直肠癌筛查流程专家共识意见》［10］。纳入标准：①与慢性便秘、慢性腹泻、便血或排便习惯改变有关的症状；②癌胚抗原（CEA）或糖类抗原19-9 升高。排除标准：①取样时间与结肠镜检查当天者；②mSDC2 基因内参基因人内源性肌动蛋白（ACTB）检测值>36；③重复检测者；④肠癌术后检测者；⑤有结直肠癌病史者。纳入研究对象均知情同意并签署知情同意书。

1.2 粪便mSDC2 检测 应用粪便采集装置采集约4.5 g 粪便，放入含有16 mL 保护溶液的样管中，3 d内将粪便样本寄回医学中心实验室。采用磁珠法从粪便中提取目的基因SDC2 和内参基因ACTB 的DNA片段，然后用25%亚硫酸盐处理，将未甲基化的胞嘧啶转化为尿嘧啶（“长安心”肠癌粪便基因检测试剂盒，康立明公司，中国）［11-12］。转移10 μL纯化产物进行PCR。反应条件：95 ℃下变性5 min；48 个循环（95 ℃ 15 s， 58 ℃ 30 s， 72 ℃ 30 s），然后40 ℃冷却30 s。以体外mDNA为阳性对照，正常人外周血淋巴细胞DNA为阴性对照。根据Ct值判断结果：①ACTB基因Ct值≤36表示标本合格，Ct值>36表示标本不合格，需要重新采样或拒绝配合；②mSDC2基因Ct 值≤38 为阳性，提示SDC2 高甲基化；Ct 值>38 或无产物扩增为阴性，提示SDC2 低甲基化或无甲基化。为便于统计，未检测到mSDC2扩增产物的Ct设为48。

1.3 肠镜检查 SDC2基因甲基化检测阳性患者需进一步行结肠镜检查，因年龄及疾病或不能耐受肠镜者未进行肠镜检查。患者均通过结肠镜检查或术后病理检查腺癌（CRC）明确诊断，病理区分为结直肠癌、进展型腺瘤、非腺瘤性息肉、炎症。根据《2021年NCCN 结直肠癌肿瘤学临床实践指南》对结直肠者癌患者进行分期［13］。

1.4 统计学方法 采用GraphPad Prism8.0 统计软件。采用行×列交叉表的卡方检验比较组间发病率和相关性的差异。采用Pearson相关法分析SDC2基因甲基化检测结直肠肿瘤阳性预测值（PPV）与年龄的相关性。采用Kruskal-Wallis 秩和检验比较各组Ct值。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 mSDC2 循环阈值与性别年龄的关系 共纳入1 845 例受检者，mSDC2 阳性268 例，阴性1 556例，重新取样不合格21 例。其中268 例阳性人员均具有mSDC2 具体循环阈值。其中男159 例，循环阈值均值为36.31 ± 1.72；女109 例，循环阈值均值为36.52 ± 1.70，差异无统计学意义（P>0.05）。mSDC2循环阈值与年龄呈负相关（r=-0.68，P＜0.05）。

2.2 肠镜检查结果 在268例mSDC2阳性患者中，83例患者未接受肠镜检查及随访，仅185例患者接受结肠镜检查，且均在南方医院消化内镜中心进行，随诊率为69.0%。其中82 例患者肠镜下未见炎症、息肉、肿块，另外103例患者中，诊断结直肠恶性肿瘤23例、进展型腺瘤42例、非腺瘤息肉20例、炎症18例。

2.3 结直肠病变中mSDC2 阳性预测值的性别和年龄分布 结直肠肿瘤中mSDC2 阳性并接受肠镜检查185 例，男105 例、女80 例。男性结直肠癌患者SDC2 基因甲基化检测PPV 为13.33%（14/105），女性为11.25%（9/80）；男性进展型腺瘤患者SDC2 基因甲基化检测PPV 为25.71%（27/105），女性为18.75%（15/80）；男性非腺瘤息肉患者SDC2基因甲基化检测PPV 为17.14%（18/105），女性为2.5%（2/80）；男性炎症患者SDC2 基因甲基化检测PPV为10.48%（11/105），女性为8.75%（7/80）。在所有结直肠病变中，男性的mSDC2 PPV 均高于女性，但仅在非腺瘤性息肉中出现统计学差异（P＜0.05）。男性结直肠癌+进展型腺瘤的PPV 为39.0%，高于女性（30.0%），差异无统计学意义（P>0.05）。

＜60 岁结直肠癌患者SDC2 基因甲基化检测PPV 为7.04%（10/142），≥60 岁者为30.23%（13/43）；＜60 岁进展型腺瘤患者SDC2 基因甲基化检测PPV 为21.83%（31/142），≥60 岁者为25.58%（11/43）；＜60 岁非腺瘤息肉患者SDC2 基因甲基化检测PPV 为11.27%（16/142），≥60 岁者为9.30%（4/43）；＜60 岁炎症患者SDC2 基因甲基化检测PPV 为11.27%（16/142），≥60岁者为4.65%（2/43）；mSDC2在结直肠癌患者中的PPV 随年龄增长而增加，差异有统计学意义（P＜0.05）。SDC2 基因甲基化试验的PPV 在≥60 岁结直肠癌患者中更为显著，且差异有统计学意义（P＜0.05）。进展型腺瘤中，两组年龄段患者的mSDC2水平相当。≥60岁患者的非腺瘤性息肉、炎症患者mSDC2水平低于＜60岁患者，但差异无统计学意义（P>0.05）。

2.4 结直肠癌、进展型腺瘤、非腺瘤性息肉、炎症等病变的mSDC2 甲基化水平比较 23 例CRC 患者mSDC2 Ct 值为33.65 ± 2.93，42 例进展型腺瘤患者mSDC2 Ct 值为36.67 ± 1.11，20 例非腺瘤性息肉患者mSDC2 Ct 值为36.74 ± 1.13，18 例炎症患者mSDC2 Ct 值为36.31 ± 1.50。CRC 患者Ct 值低于进展型腺瘤、非腺瘤性息肉、炎症患者（P均＜0.05），进展型腺瘤、非腺瘤性息肉、炎症患者Ct 值差异均无统计学意义（P均>0.05）。

2.5 不同程度SDC2 基因甲基化的结直肠癌患者与临床特征的关系 经mSDC2 检测和结肠镜检查诊断为结直肠癌的患者23 例，按mSDC2 中位数为34.58分为mSDC2高值12例与低值11例，血清癌胚抗原（CEA 值）>5 ng/mL 为阳性，CEA≤5 ng/mL 为阴性（表1）。mSDC2 高低值者间性别、年龄、T 分期、N分期、CEA 阴阳性的差异无统计学意义，但较晚的T分期与低mSDC2值有关。

表1 不同mSDC2循环阈值结直肠癌患者临床特征比较［例（%）］

3 讨论

结肠镜检查能有效识别结直肠早期病变，降低结直肠癌的发病率和病死率［14］。在美国，结肠镜的普及和癌前病变的及时诊治，使结直肠癌的发病率正以每年3%的速度稳步下降［15］。在中国城市地区，结直肠癌高危人群的结肠镜检测覆盖率偏低，仅15.3%。这一数据凸显了在提高结直肠癌早期发现率和推广结肠镜检查方面的挑战，特别是在提高公众对于结肠镜检查重要性的认识方面，亟需采取更有效措施［16］。在本研究中，2 年多时间接受粪便mSDC2检测的总人数约1 845例，结直肠癌高危人群的阳性检出率约为14.5%。同时，高危人群结肠镜检查依从率达69.0%，与现有文献中提及的人群筛查肠镜依从率相比较高，说明mSDC2检测能有效提高结肠镜检查依从性，从而有利于降低结直肠癌相关的发病率。然而，高危人群中83例阳性患者未进一步行结肠镜检查，原因如下：①部分患者年龄过大，无法承受检查；②部分患者基础疾病较多，无法承受检查和麻醉风险；③部分患者自认为健康，不需检查。

本研究中，结直肠癌男性患者通过mSDC2 检测得到的PPV 为13.33%，而女性患者的PPV 为11.25%。这一性别差异可能与男性较高的结直肠恶性肿瘤发病率有关，值得注意的是，mSDC2 检测在男性和女性患者中均展现出较高的PPV，表明其在筛查结直肠癌方面具有一定临床价值。这与GLOBOCAN 2020数据库中公布的数据一致［17］，提示男性和女性均面临较高的结直肠癌风险，男性群体的风险高于女性，特别在亚洲地区，这种性别差异表现尤为突出，男性与女性的粗发病率比为1.38：1。本研究结果显示，mSDC2检测中男性患者腺瘤息肉检出率高于女性，表明SDC基因甲基化检测在诊断腺瘤方面有较高的PPV。这种性别差异可能与男性腺瘤发病率较高的独立风险因素相关［18］，女性体内存在的雌激素受体可与肿瘤抑制基因结合，从而在体内抑制腺瘤性息肉的生长，降低结直肠肿瘤的发病率［19］。

mSDC2 检测阳性率在结直肠癌患者的T、N 分期等方面各组间差异无统计学意义，与WANG 等［20］研究结果一致。NIU 等［21］报道，mSDC2 在肠癌患者粪便中高度甲基化，而在正常患者粪便中甲基化较少。本研究发现，结直肠癌患者粪便中SDC2 基因甲基化水平高于进展型腺瘤、非腺瘤性息肉及炎症者，说明相比于良性病变，mSDC2 对于结直肠癌的早期诊断和筛查具有重要临床意义。

综上所述，粪便SDC2 基因甲基化检测作为一种非侵入性的检测手段，有助于癌前病变的筛查及结直肠癌早期诊断。但本研究有一定局限性，首先，尝试对高龄患者及低龄患者进一步年龄分组，由于病例数量较少，进一步分层人数较少导致结果不可靠，需进一步扩大样本后再验证。其次，许多首次mSDC2 检查结果为阴性的患者不希望进一步结肠镜检查，因此无法纳入分析。本研究结论需更大样本的多中心研究进一步验证。