結直腸癌篩查產品國內外現狀及臨床評價要求（原創2021-03-05CMDE中國器審）

引言

2020年11月9日國家藥監局基于大規模前瞻性臨床試驗數據批準了體外診斷試劑創新產品“KRAS基因突變及BMP3/NDRG4基因甲基化和便隱血聯合檢測試劑盒（PCR熒光探針法-膠體金法）”上市應用，預期用于對腸鏡依從性差的結直腸癌高風險人群的篩查。產品技術審評報告在器審中心網站同步公開。該產品的獲批上市受到醫療器械行業的廣泛關注，一方面是由于“篩查”產品廣泛的受眾將帶來高額的市場價值，另一方面，更多的原因在于臨床對于癌癥“早篩早診”的強烈需求。

本文將對國內外結直腸癌篩查方法及批準現狀進行簡要介紹，并特別針對FIT-DNA檢測技術在結直腸癌篩查中的應用及風險受益進行分析，最后結合臨床需求對結直腸癌篩查產品的臨床評價要求進行總結。

一、結直腸癌篩查方法及國內外現狀

結直腸癌是最常見的惡性腫瘤之一，2018年中國癌癥統計報告顯示：我國結直腸癌發病率、死亡率在全部惡性腫瘤中分別位居第3位和第5位，其中新發病例37.6萬，死亡病例19.1萬。多數患者在確診時已屬于中晚期。

大腸癌早期多無特異性癥狀，疾病轉歸及預后與病變的分期緊密相關，晚期患者5年生存率明顯降低。多項大規模研究表明，結直腸癌早診早篩將顯著降低疾病發病率和死亡率，減少疾病經濟負擔。世界主要發達國家均已實施針對全國人口的結直腸腫瘤早診篩查，將其作為基本公共衛生服務，并已取得明顯的成績（圖1）。而在我國，早期結直腸癌的診斷率低于10％，明顯落后于發達國家。

圖1：大規模篩查使美國腸癌發病率下降40%，死亡率下降51%

RebeccaL.Siegel,KimberlyD.Miller,AhmedinJemal.CancerStatistics,2017[J].CA:acancerjournalforclinicians,2017,67(1):7-30.針對結直腸癌的早期篩查，多個國家都出臺了相應的篩查指南或專家共識，其中在篩查人群、篩查程序的建議上各有側重，但主要的篩查方法基本類似。下面結合我國2018年中國抗癌協會大腸癌專業委員會發布的《中國結直腸腫瘤早診篩查策略專家共識》（以下簡稱“2018專家共識”）對幾種主要的篩查方法進行簡要介紹：

1.糞便隱血試驗（FIT）：是最為常見的篩查方法，具有價格低廉、檢查便捷等優點，是我國人群篩查參與率相對較高的方法。主要不足是檢測靈敏度有待提高，特別是進展期腺瘤檢出率偏低，一般僅20％～30％。

2.結腸鏡檢查：是目前公認的靈敏度最高的大腸癌篩查方法。結腸鏡下活檢或切除標本的病理檢查是結直腸癌確診的金標準。以美國為代表的少數發達國家采用結腸鏡檢查進行一步法篩查，其他采取兩步法篩查的國家，一般根據患者年齡、便隱血檢查結果、結直腸癌家族史等危險因素篩選出結直腸癌高風險人群，繼而進行有目的的結腸鏡檢查。

結腸鏡檢查對技術和設備要求高，檢查前需要徹底清潔腸道，且作為一種侵入性檢查會帶來一定的痛苦和并發癥風險，患者參與度不高。因而該項檢查在人群篩查中受到一定限制。

3.糞便DNA檢測：主要針對結直腸脫落細胞的基因突變和（或）甲基化等進行檢測，有單靶點和多靶點方案，也可與FIT聯合檢測，是近年來的研究熱點之一。具有無需特殊設備、無需限制飲食、無創等優點，主要缺點在于價格相對較高，研究數據尚在積累中，特別是缺乏長期隨訪研究數據，篩查間期尚不確定。

2014年美國FDA于基于一項約一萬例受試者的前瞻性臨床試驗數據，批準了全球第一個通過糞便隱血和基因多靶點聯合檢測（FIT-DNA）用于結直腸癌篩查的產品。該方法已被美國疾病預防工作組等多個權威組織推薦將其應用于適齡的無癥狀人群結直腸腫瘤早期篩查。我國本次批準的KRAS基因突變及BMP3/NDRG4基因甲基化和便隱血聯合檢測試劑盒（PCR熒光探針法-膠體金法）與之類似，差別在于甲基化位點選擇略有不同以及適用人群不同，產品用于高風險人群篩查。

4.其他篩查方法：包括乙狀結腸鏡檢查、結腸CT成像技術、問卷風險評估等。各種方法各有優缺點。

總的來說，各種結直腸癌篩查方法各有優勢和局限，具體篩查方法的選擇需要結合檢查手段的利弊，執行的難易程度以及患者的身體狀況、疾病背景和患者的傾向性等因素進行綜合考慮。依據腸癌發生的流行病學特點，探索適合我國國情的個體化大腸癌篩查策略十分必要。

二、FIT-DNA檢測的臨床應用和風險受益分析

“2018專家共識”中對糞便DNA分子檢測產品，特別是FIT-DNA聯合檢測產品在結直腸癌篩查防治路徑中的應用進行了描述（圖2）。第一種路徑是將FIT-DNA聯合檢測用于平均風險人群（40～74歲，無相關癥狀，無結直腸癌家族史等高風險因素）的結直腸癌篩查，篩查陽性者應進行結腸鏡檢查。美國產品獲批的預期用途與此路徑一致，差別僅在于美國結直腸癌平均風險人群年齡范圍與中國的推薦年齡不同，這主要是基于疾病流行病學背景的差異。第二種路徑是采用FIT-DNA聯合檢測對經判定為結直腸癌高風險的人群（40～74歲，便潛血陽性、問卷風險評估陽性或結直腸癌家族史等）進行“精篩”，陽性受試者應進行結腸鏡檢查。本次批準的KRAS基因突變及BMP3/NDRG4基因甲基化和便隱血聯合檢測試劑盒（PCR熒光探針法-膠體金法）臨床預期用途即符合此路徑。

圖2：結直腸癌篩查防治路徑（FIT為免疫化學法糞便隱血檢測技術）

中國結直腸腫瘤早診篩查策略專家共識,中華胃腸外科雜志2018,21(10):1081-1086這里值得注意的是，高風險人群本身可以不經“精篩”而直接進行結腸鏡檢查。這也是各種結直腸癌篩查指南、共識中通常采用的篩查策略。但這一路徑在實際臨床實踐中的實現比例并不高，主要原因在于結腸鏡的依從性不佳。結腸鏡檢查前需要進行飲食限制和嚴格的腸道清潔準備，檢查過程中未接受鎮靜/麻醉結腸鏡檢查的部分受檢者需承受較大痛苦；而且結腸鏡檢查屬于侵入性檢查，有一定的并發癥發生率，目標人群常由于畏懼而拒絕結腸鏡檢查。研究數據顯示，即使是糞便隱血試驗陽性的高風險人群，隨后進行結腸鏡檢查的比例也僅有30％～40％；在美國等發達國家也遠未實現適齡人群的結腸鏡普查。此外，相對于我國龐大的人口基數，我國結腸鏡資源匱乏且分布不均，尚不能滿足大規模人群篩查的需要。第六次人口普查顯示我國40-75歲約5.25億人口，如果按照浙江嘉善地區（高發地區）的調查結果估算，其中高風險人群約占16.58%，即將有超過8,000萬人口需要進行結腸鏡檢查；如果按照天津地區（低發地區）調查結果估算，其中高風險人群約占5.96%，即約有3,000萬人口需要進行結腸鏡檢查。中國的多個結直腸癌篩查共識中均提到在中國結腸鏡檢查用于大規模篩查存在困難，更適宜作為個體化篩查的重要手段予以宣傳推廣。

KRAS基因突變及BMP3/NDRG4基因甲基化和便隱血聯合檢測試劑盒（PCR熒光探針法-膠體金法）將產品目標人群定位為高風險人群中腸鏡依從性差的人群，進一步評估受試者風險，對有必要進行結腸鏡檢查的人群進行“濃縮”。經臨床試驗數據證實，經過該方法“精篩”后，陽性受試者中結直腸癌和進展期腺瘤的檢出比例為46.2%（陽性預測值），與不進行精篩過程相比，高風險人群濃縮了4.8倍，提高了結腸鏡檢查效率，并有助于改善高風險人群的腸鏡依從性。同時，該產品檢測結直腸癌陰性預測值為99.6%，即得到陰性結果的人群中約有4‰受試者可能因本檢測陰性而不接受腸鏡檢查，導致結直腸癌疾病進展，貽誤治療。這是該產品最主要的風險點。為降低產品風險，在產品說明書中進一步提示：陰性結果并不能完全排除疾病風險，鑒于受試者為高風險人群，因此在必要時仍應建議進行腸鏡檢查。

綜上，KRAS基因突變及BMP3/NDRG4基因甲基化和便隱血聯合檢測試劑盒（PCR熒光探針法-膠體金法）的臨床意義在于將高風險人群進一步分層，從而改善高風險人群的結腸鏡依從性，促進其獲得及時的診斷和治療，避免因腸鏡依從性差而導致疾病進展。同時也使有限的結腸鏡資源得到更好的分配。

三、結直腸癌篩查產品的臨床評價要求

此前，糞便/血漿DNA檢測用于結直腸癌相關預期用途的體外診斷試劑在我國已有產品批準上市，包括Septin9甲基化檢測試劑、SDC2甲基化檢測試劑、miR-92a檢測試劑等，均為單靶點檢測試劑。這些產品預期用途均為：針對需要但因主觀或客觀原因不愿或不能進行結腸鏡檢查患者的結直腸癌輔助診斷，不得用于人群篩查。這樣的批準方式主要基于產品的臨床試驗證據和臨床性能水平。

按照臨床試驗設計基本原理，疾病篩查類產品的臨床試驗應針對預期的篩查人群進行前瞻性入組，入組方式可以采用序貫入組或其他保證受試者隨機性的入組方式，入組人群應在一定程度上反應適用人群的流行病學規律（如發病率等）和其他特征；試驗設計應采用相關疾病診斷的臨床參考標準作為參比方法，評價考核試劑的臨床靈敏度、特異度、陽性/陰性預測值等評價指標。其中特別是臨床靈敏度和陰性預測值是疾病早篩產品非常關注的性能指標，必須達到較高的水平方能作為篩查產品上市。篩查試驗入組的受試者數量應滿足統計學要求。

此前批準的相關產品均未按照上述要求進行前瞻性的臨床試驗，僅針對結直腸癌不同分期患者和非結直腸癌患者進行富集入組，評價產品臨床靈敏度和特異度，無法對產品陽性預測值和陰性預測值進行系統性評價。同時產品的靈敏度不能達到較好的水平，不足以支持其用作疾病早期篩查方法。

KRAS基因突變及BMP3/NDRG4基因甲基化和便隱血聯合檢測試劑盒（PCR熒光探針法-膠體金法）產品在設計上對基因突變和甲基化多靶點進行聯合檢測，同時結合糞便潛血試驗，形成一項多重指標聯合檢測技術，提高了結直腸癌以及進展期腺瘤的檢測靈敏度。臨床試驗采用前瞻性篩查試驗的設計，針對結直腸癌高風險人群隨機入組受試者4245例，以結腸鏡和/或病理檢查結果為金標準，評價本產品篩查的靈敏度、特異度和陰性/陽性預測值等。入組人群在一定程度上能夠反應我國結直腸癌高風險人群中結直腸癌和進展期腺瘤的發病率。結果顯示該產品針對結直腸癌患者篩查的靈敏度達到90%以上，對進展期腺瘤患者篩查靈敏度超過60%；結直腸癌篩查陰性預測值達到99.6%。較以往糞便/血漿DNA分子檢測產品靈敏度有顯著提高，特別是針對進展期腺瘤的檢出率顯著提高。

基于上述臨床試驗數據，認為KRAS基因突變及BMP3/NDRG4基因甲基化和便隱血聯合檢測試劑盒（PCR熒光探針法-膠體金法）針對結直腸癌高風險人群的篩查性能滿足臨床需求。

四、結語

KRAS基因突變及BMP3/NDRG4基因甲基化和便隱血聯合檢測試劑盒（PCR熒光探針法-膠體金法）采用FIT-DNA方法，通過前瞻性篩查的臨床試驗確認了其用于高風險人群精篩的臨床用途。

同時，應該認識到該檢測尚缺乏長期隨訪研究結果，因而篩查間期尚不確定。且作為同類產品首個批準上市的創新產品，有必要擴大數據規模，對產品的安全有效性進行進一步確認。因此批準該產品上市時，提出了上市后繼續收集臨床使用數據的要求，同時收集結腸鏡和病理檢查結果，或結直腸癌相關疾病隨訪結果，以進一步評價該檢測在結直腸癌篩查中的確切價值，監測不良事件的發生。同時驗證最適合中國人群的篩查間期。

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