糞便免疫化學試驗篩查大腸癌的研究進展

曾 凡，陳 晨，黃士美，張大涯，白飛虎

（1.海南醫(yī)學院，海南 ?？?571199；2.海南醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院，海南 ?？?570216；3.海南省消化疾病臨床研究中心，海南 海口 570216）

大腸癌（Colorectal cancer，CRC） 是全世界最常見的腫瘤之一，發(fā)病率與死亡率逐年上升［1］，它是全球癌癥死亡的第三大原因，被認為是全球的公共衛(wèi)生問題［1］。癌癥的早期檢測策略以及預防措施是提高生存率的關鍵。雖然結腸鏡檢查是CRC 篩查的黃金標準［2］，但是全世界許多篩查項目都廣泛提倡使用糞便免疫化學測試進行CRC 初篩后，陽性結果患者進行結腸鏡確診的篩查方法［3］。

相較于傳統(tǒng)的愈創(chuàng)木酯法便潛血試驗（guaiac Fecal occult blood test， gFOBT），糞便免疫化學檢測（Fecal immunochemical testing， FIT）具有操作簡便、靈敏度高、不需飲食限制等優(yōu)點。FIT 通常用于對有癥狀的患者進行優(yōu)先調查，在識別CRC 方面優(yōu)于單獨的癥狀評估［4，5］。它的定量性質可以優(yōu)化資源 使 用。FIT 已 被 提 議 作 為CRC 的 排 除 測 試［5］。本文概述了CRC 的流行病學情況，F(xiàn)IT 的檢測原理、FIT 篩查CRC 的效能、并概述并總結了影響FIT 篩查效能的因素，F(xiàn)IT 篩查的優(yōu)缺點及其創(chuàng)新型應用，對未來應用FIT 篩查CRC 進行展望。

1 CRC 概況

CRC 是指發(fā)生在結腸和直腸黏膜上皮的惡性腫瘤。不同部位CRC 發(fā)病率從高到低依次為直腸、乙狀結腸、盲腸、升結腸、降結腸以及橫結腸。CRC發(fā)病隱匿，早期無癥狀或癥狀不明顯，僅有腹部不適感等，早期診斷率僅為5%，而60%～70%的患者被確診時已發(fā)展為CRC 中晚期［6］。

CRC 從癌前病變進展到癌一般需要5～10 年的時間，為疾病的早期診斷和臨床干預提供了重要時間窗口，是最適合進行早期篩查和預防的癌癥之一［7，8］。在歐洲 一 項研究中，經(jīng) 過CRC 篩 查 的人群10 年后患CRC 的風險從1.22%降至0.84%［9］。相關CRC 篩查試驗的研究均指出，CRC 篩查可降低CRC 死亡率，并顯著降低全因死亡率［8-11］。因此，早期篩查能夠有效的降低CRC 的發(fā)病率及其死亡率。

2 FIT

2.1 FIT 試驗原理

糞便隱血試驗（fecal occult blood test， FOBT）是一種簡單、安全、價廉的篩查CRC 的方法，可分為gFOBT 和FIT［12］。

FOBT 可以檢測糞便中的少量血液，這可能表明腸道出血［13］。若為惡性疾病出血呈持續(xù)性，而存在潰瘍等良性出血情況則為間斷性，因此可以區(qū)分良惡性疾病。

FIT 是抗人血紅蛋白抗體與糞便中的血紅蛋白抗原結合后形成抗原-抗體復合物產(chǎn)生特異的化學反應，通過免疫測定法能可靠地測量糞便中血紅蛋白濃度（f-Hb），可精確到每克糞便中Hb 的微克數(shù)（μg/g）［14］。

2.2 臨床常見FIT 檢測類型

目前臨床常用的FIT 類型分為定性和定量FIT，其原理均為抗原-抗體反應。定性法通過橫向流動免疫色譜法將可溶性Hb 從糞便中分離出來，并被人Hb 抗體捕獲并通過各種可視化技術使其可見［14］。定量 FIT 采用免疫乳膠凝集法，以抗原抗體反應的高靈敏度來檢測大便中的微量Hb［13］。相關研究發(fā)現(xiàn)在CRC 篩查中，定量FIT 在提高晚期腫瘤的檢出率、減少結腸鏡檢查工作量方面均優(yōu)于定性FIT［15，16］。

FIT 主要分為膠體金法、酶聯(lián)免疫吸附法和單克隆抗體法。膠體金法是免疫法中最常使用進行糞便隱血試驗的方法，主要是用通過免疫試紙條對人血紅蛋白或轉鐵蛋白抗原進行檢測，比化學法更加靈敏，特異性和準確性更高，被世界衛(wèi)生組織和世界腸胃鏡檢查協(xié)會所推薦［17］。

2.3 FIT 試驗篩查CRC 的優(yōu)越性

2.3.1 FIT 的診斷效能 FIT 的診斷效能高于gFOBT，已成為人群CRC 篩查中主要的糞便隱血檢測技術。FIT 因其具有易于使用、能定量分析以及對晚期大腸腫瘤（ACN）的敏感性更高的優(yōu)點已取代gFOBT［6-29］。

相較于FIT 試驗，gFOBT 靈敏度低，且結果易受到飲食、藥物等外界因素影響［25］。在過去二十年中，各國越來越多地采用FIT 試劑盒，而不是gFOBT，因為其具有優(yōu)越的敏感性和特異性［30］。與gFOBT 不同，由于下消化道血紅蛋白的分解，F(xiàn)IT試劑盒不能檢測上消化道出血，不會受到上消化道出血的影響［28］。

在Akram 等［30］的 研 究 中，分 別 將FIT 與gFOBT 應用于人群CRC 篩查，發(fā)現(xiàn)FIT 組中CRC檢出率明顯更高（0.79%vs.0.8%，P=0.003），有更高的敏感性和特異性。蔡金平等［31］分別應用FIT與gFOBT 對50 例疑似為CRC 早期患者進行早期CRC 篩查，證實了FIT 在CRC 早期篩查中效果更佳。一項薈萃分析中發(fā)現(xiàn)應用FIT 試劑盒進行篩查，CRC 診斷的敏感性約為70%～80%［32-34］。Mika?l 等［35］學者應用FIT 篩查CRC，發(fā)現(xiàn)其診斷CRC的敏感性為80.5%。因此，綜合以上研究發(fā)現(xiàn)，相較于gFOBT，F(xiàn)IT 在篩查CRC 過程中，其靈敏度更高，很好的規(guī)避了gFOBT 易出現(xiàn)假陽性、假陰性、靈敏度低、易受飲食等外界因素影響等弊端，其在CRC 篩查中篩查效能較高。

2.3.2 適宜的陽性閾值能夠提高FIT 的診斷效能FIT 已被廣泛用于篩查，對單一低閾值FIT 敏感性估計為90%。D'Souza 等［5］學者在研究中證明了FIT 對于符合標準的有癥狀患者，可用于排除早期CRC，敏感度相當于結腸鏡檢查。Berry 等［36］學者研究發(fā)現(xiàn)降低FIT 閾值（≥10 μg/g）會增加晚期腫瘤的檢出率，但需要診斷性結腸鏡檢查的患者比例會增加一倍。如果實施一年一次低閾值FIT 而不是三年一次的結腸鏡檢查，結腸鏡檢查的數(shù)量可以減少70%以上，顯著節(jié)省成本。2017 年英國國家衛(wèi)生與臨床優(yōu)化研究所（NICE）分析FIT 篩查CRC 的診斷準確性的研究發(fā)現(xiàn)，當FIT 試驗閾值由≥10 μg/g 逐漸增加至≥20 μg/g 時，匯總估計敏感性由89.1%增至89.5%，特異性由85.8%增至86.6%［37］。因此，適當調整FIT 試驗閾值能有效提高其診斷效能。

2.3.3 FIT 檢測對CRC 的發(fā)病率和死亡率的影響 FIT 用于計劃篩查有助于降低篩查人群中CRC 的 發(fā) 病 率 和 死 亡 率［2，38］。例 如Nwankwo 等［39］學者在臺灣省內應用FIT 篩查CRC 發(fā)現(xiàn)，篩查后晚期CRC 發(fā)病率減少34%，死亡率減少40%。同樣地，在德克薩斯州的一項研究中發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)IT 結合結腸鏡對腺瘤的檢出率明顯高于單獨進行結腸鏡檢查［40］。Zhao 等［40］學 者 基 于 中 國 結 直 腸 息 肉 護 理（NCPC）評分，與FIT 一起形成的風險分層模型（Li’s 模型）能夠識別出55.8%的晚期腺瘤和72.7%的早期CRC。該模型有望作為一種可行的風險分層方法來改進結腸鏡檢查效率。因此應用FIT 檢測篩查CRC 能在一定程度上降低其發(fā)病率及死亡率，是一種篩查效能較高的篩查手段，值得被推薦作為CRC 早期篩查的常用手段之一。

2.4 影響FIT 篩查效能的因素

2.4.1 陽性閾值對FIT 篩查效能的影響 Khasawneh 等［41］學 者 應 用FIT 篩 查CRC 研 究 發(fā) 現(xiàn)，設定FIT 閾值為4 μg Hb/g 時，其診斷CRC 的陽性預測值為5.0%，陰性預測值為99.8%，息肉檢出率為25.5%。當調整FIT 閾 值 為10 μg Hb/g 時，CRC 和息肉檢出率被提高。同樣地，一項在赫茨山谷應用FIT 篩查CRC 的研究指出：當FIT 閾值分別為≥4 μg Hb/g，≥10 μg Hb/g 和≥100 μg Hb/g 時，其篩查敏感性 分別為93%、91%和72%［44］。Gerrard 等［43］學者研究發(fā)現(xiàn)，將FIT 閾值從10 μg Hb/g 提高到20 μg Hb/g，漏診CRC 的年平均值（NNI）顯著增加，因此，10 μg Hb/g 似乎是雙FIT 策略中檢測CRC 的最佳閾值。因此，當FIT 設定不同的陽性閾值時，其在篩查CRC 的診斷效能中是不同的。只有當FIT設定適宜的閾值時，其對CRC 的檢出率及篩查的敏感性才能實現(xiàn)最佳效果。綜合目前許多研究，可以發(fā)現(xiàn)，當設定FIT 閾值為10 μg Hb/g 時才能兼具較高的CRC 檢出率及篩查敏感性。然而在這些研究中，對不同閾值FIT 的特異性結果較少，今后的研究可以多側重于其診斷特異性方面。

2.4.2 性別和年齡對FIT 篩查效能的影響 Mika?l等［35］學者研究發(fā)現(xiàn)在FIT 篩查CRC 中男性的敏感性（83.7%）高于女性（76.2%，P=0.066），卻不受受試者年齡的影響。另一項研究發(fā)現(xiàn)在FIT 篩查CRC 中男性比女性更為敏感。同樣地，一項在西班牙應用FIT 篩查CRC 并研究其敏感性的研究指出，男性的陽性率和陽性預測值均高于女性［44］。

有些研究表明，年齡對FIT 篩查CRC 的敏感性無顯著差異，甚至隨著年齡的增加其敏感性下降［45，46］。一項 研 究 報 告 了 檢 測CRC 的敏感性和 特異性，并沒有發(fā)現(xiàn)年輕人群與老年人群之間的測試表 現(xiàn) 有 顯 著 差 異［46］。因 此，在FIT 篩 查CRC 中，F(xiàn)IT 對于男性的診斷敏感性高于女性，不同的年齡段之間的診斷敏感性差異不大。雖然上述研究最終得出了性別與年齡對FIT 診斷效能的影響，但是具體影響機制卻鮮有報道，因此未來這方面的研究前景是廣闊的，值得深究。

2.4.3 CRC 發(fā)生部位及發(fā)展階段不同對FIT 篩查效能的影響 研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)IT 對遠端CRC 的篩查敏感性顯著高于近端結腸癌為（94.2%vs.71.1% ，P＜0.001）。并且應用FIT 篩查不同階段的CRC，如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ期，其篩查敏感度分別為89.6%、88.7%、83.3%、71.2% 和68.3%（P＜0.001）［35］。CRC 發(fā)展階段越早，F(xiàn)IT 敏感性越高。

有研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)生在右側結直腸的CRC 通常具更有侵襲性，臨床癥狀出現(xiàn)時間更早，因此可能比發(fā)生在左側結直腸部位的CRC 更快地被診斷［48］。還有學者發(fā)現(xiàn)FIT 對遠端CRC 的篩查敏感性高于近端［49］，他們認為FIT 篩查敏感性的差異可能是由不同CRC 發(fā)生部位的細胞內Hb 的傳輸及降解時間不同引起的；也有認為是因為CRC 發(fā)生位置的不同，Hb 具有不同的電勢和機械應力引起的［52］?？傮w而言，早期CRC 的FIT 敏感性高于晚期CRC。此差異早已在先前的研究中觀察到［48-52］。

如上所述，F(xiàn)IT 對遠端CRC 的篩查敏感性高于近端，具體機制眾說紛紜，但憑借這一規(guī)律有望在未來早期篩查CRC 的過程中盡早確定腫瘤發(fā)生的位置，以利于確定具體的治療方案。并且，F(xiàn)IT 對于早期CRC 的篩查敏感性高于晚期，這對于CRC 的早期篩查是十分有利的。

2.4.4 FIT 篩查次數(shù)對篩查效能的影響 目前有許多關于FIT 篩查CRC 次數(shù)對篩查效能的影響的研究，結果不盡相同。在一項雙FIT 隊列中篩查CRC研究中發(fā)現(xiàn)，進行兩次FIT 篩查CRC 的敏感性由93.3%提高到96.6%，且漏診率降低了一半。并且與單一測試方法相比，雙重測試將使調查數(shù)量增加7.3%。在減少漏診病例和適度增加的工作量之間進行權衡表明，雙重檢測可能是值得的［43］。挪威的一項在全國應用FIT 進行每兩年一次篩查，最多四次的篩查CRC 的研究發(fā)現(xiàn)，CRC 和晚期腫瘤的檢出率隨著FIT 篩查輪次的增加而增加［48］。同時Clark 等［55］學者對應用FIT 篩查CRC 的人群進行兩輪篩查發(fā)現(xiàn)，第二輪和第一輪f-Hb 百分位數(shù)之間的差異具有高度統(tǒng)計學意義（P＜0.001），進行兩輪篩查能夠提高晚期腺瘤的檢出率。另一項Meta 分析指出，除了篩查人群的參與率外，F(xiàn)IT 篩查次數(shù)與大多數(shù)指標沒有顯著關聯(lián)［50］。綜合上述研究結果并基于兩次FIT 篩查沒有明顯增加臨床效益，目前應用FIT 篩查CRC 項目仍推薦每輪進行一次FIT篩查。

3 FIT 篩查CRC 存在一定的局限性

3.1 FIT 篩查CRC 的參與率尚不高

Ding 等［56］學者的Meta 分析中發(fā)現(xiàn)，樣本量較大的研究報告了較低的參與率（樣本量＜50 000：67.53%，50 000～500 000：48.79%，＞500 000：45.37%，P=0.005）；并且指出全世界應用FIT 篩查CRC 的人群參與率因地而異，亞太地區(qū)的參與率為55.25%，歐洲為52.72%，北美為45.57%，南美為90.19%。

在我國，結腸鏡篩查參與率僅14%，目前我國國民對CRC 篩查的重要性認知由于宣傳力度不夠大尚處于較缺乏狀態(tài)，國內應用FIT 篩查CRC 的整體參與率仍較低［51］。

3.2 FIT 陽性結果患者進行結腸鏡檢查隨訪的依從性較低

雖然研究發(fā)現(xiàn)FIT 可以在一定程度上提高CRC 篩查的參與率，但目前篩查人群對FIT 的陽性結果重視不夠、對CRC 的認識不足、未感到明顯身體不適是影響高危人群結腸鏡依從性的主要原因，而追加結腸鏡檢查不及時，最終會導致疾病的延誤［52，53］。

在一項觀察性研究中，F(xiàn)IT 陽性的受試者，只有76.0%（范圍：12.5%～96.7%）參加了推薦的結腸鏡檢查。另一項研究發(fā)現(xiàn)，在中國上海的人群中，只有39.8%的高風險個體參加了結腸鏡檢查隨訪，而在上海浦東新區(qū)的人群中，依從性低至24.0%，其中只有30.4%的FIT 陽性受試者參加了腸鏡檢查［54］。

3.3 FIT 篩查CRC 的準確率影響因素較多

FIT 篩查CRC 仍存在局限性，比如南昌的一項研究指出，對于間斷出血的CRC，需要連續(xù)檢測3天，或者對于未發(fā)生出血的早期CRC，無法篩查出大腸病變［55，56］。 因此，在進行早期CRC 篩查時，不能只依賴FIT 結果，還需與結合臨床癥狀、影像學及血清學等檢查，以提高準確性［30］。并且廣州的一項研究發(fā)現(xiàn)FIT 試驗僅采用定性的方法，未采用定量的方法，而糞便中Hb 含量對腸鏡結果判定有關鍵性作用，易對研究結果造成混雜［46］。

常用的FIT 測試對癌前病變（12.3%～32.4%）和早期癌癥（40%）的敏感性較低［62］。此外，由于吸煙或高齡，F(xiàn)IT 測試可能顯示假陰性結果，這兩者都是眾所周知的CRC 危險因素，導致一些病例被遺漏。

4 FIT 創(chuàng)新性應用：多靶點糞便FIT-DNA 技術

FIT 通過檢測糞便中的血紅蛋白來判斷是否出血，具有無創(chuàng)、簡便、廉價的優(yōu)點，但最大的缺點是容易出現(xiàn)假陽性、假陰性，特異度低［63］。因此，應用FIT 篩查CRC 仍存在一定的局限性。

2021 年1 月和4 月，一項FIT 的 創(chuàng) 新 性 應 用-多靶點糞便FIT-DNA 技術入選國家癌癥中心發(fā)起的中國首部結直腸癌防治指南和中國臨床腫瘤學會（CSCO）結直腸癌診療指南，成為唯一入選國家級指南的腸癌篩查基因檢測技術［64］。

多靶點糞便FIT-DNA 檢測是通過實驗室技術檢測糞便脫落細胞中的DNA 突變并聯(lián)合FIT 形成個體綜合風險評分（聯(lián)合FIT、糞便KRAS、BMP3甲基化、NDRG4 甲基化和β-actin），對于綜合評分超過預設閾值的受檢者定義為高風險人群，需要進行結腸鏡檢查［65］。

一項meta 研究發(fā) 現(xiàn)，F(xiàn)IT-DNA 篩 查CRC 的合并靈敏度為94%，合并特異度為91%，合并診斷比值 比 為142［63］。FIT-DNA 篩 查 進 展 期 腺 瘤 患 者 的合并靈敏度為50%，合并特異度為90%，合并診斷比值比為10。說明FIT-DNA 對CRC 的檢出率很高，F(xiàn)IT-DNA 對進展期腺瘤患者有一定的檢出率，對CRC 及進展期腺瘤患者的篩查均存在一定的漏診率，但誤診率低。

Li 等［66］學者通過分組，將首次診斷但未治療的CRC 患者和干預組CRC 患者對比研究發(fā)現(xiàn)：FITDNA 檢測對早期CRC 和晚期腺瘤的敏感性分別為7/7 和8/12。陰性預測值分別為98.1%（104/106）和93.7%（104/111）。早期CRC 和晚期腺瘤的總體篩查敏感性均為15/19，陰性預測值為96.3%（104/108）。FIT-DNA 檢 測 對CRC 的 診 斷 敏 感 性 為98.8%（85/86），對晚期腺瘤的診斷敏感性為8/12。納入干預組后，F(xiàn)IT-DNA 檢測的總體診斷敏感性和特異性分別為91.6%（98/107）和89.1%（114/128）。這說明FIT-DNA 檢測對CRC 具有較好的早期篩查效能及診斷效果。這說明整體來看FITDNA 診斷CRC 和進展期腺瘤有非常大的價值。

2020 年CSCO 學術年會，一項中國首個癌癥早篩前瞻性大規(guī)模多中心臨床注冊試驗一：Clear-C 數(shù)據(jù)結果提示多靶點糞便FIT-DNA 聯(lián)合檢測技術對CRC 及進展期腺瘤的檢測靈敏度分別達到95.5%和63.5%，對CRC 的陰性預測值達到99.6%［63］。

因此，總的來說FIT-DNA 彌補了FIT 容易出現(xiàn)假陽性、假陰性，特異度低等缺點，是一個非常理想的篩查指標，但由于目前中國的臨床試驗數(shù)據(jù)較缺乏，臨床價值尚存在爭議。隨著多靶點糞便FITDNA 聯(lián)合檢測技術的不斷臨床試驗研究，該技術對于CRC 的早期篩查應用前景還是非常廣闊的。

5 總結與展望

通過FIT 篩查，CRC 發(fā)病率及死亡率可以在一定程度上降低并提高CRC 的檢出率。目前FIT 面臨的問題主要是參與人員依從性較差，且主要用于大規(guī)模的人群篩查，不能因部分人群而異進行個體化篩查。未來期望能夠靈活改變FIT 試驗的陽性閾值以及增加檢測方式的靈活性，進一步提高FIT篩查CRC 的優(yōu)越性以及對FIT 進行創(chuàng)新性發(fā)展。

作者貢獻度說明：

曾凡：撰寫論文并修改；陳晨、黃士美、張大涯：負責收集文獻并參與部分撰寫；白飛虎：對文章提出修改意見及審核。

所有作者聲明不存在利益沖突關系。