جلوگیری از سرطان­ها باید با تشخیص زود هنگام صورت گیرد. مداخلات اولیه سرانجام می­ تواند منجر به کاهش مرگ و میر گردد. تشخیص زودهنگام CRC را می ­توان با غربالگری منظم انجام داد. هرچند که 70-60 در صد از بیماران در مراحل میانی یا پایانی بیماری تشخیص داده می ­شوند و این امر منجر به آمار بالای مرگ و میر این بیماری می­شود. آمار حاکی از آن است که تقریباً 60 % از موارد مرگ و میر ناشی از این بیماری با غربالگری منظم سالیانه قابل پیشگیری بوده و میزان بقاء میانگین 5 ساله از 46 % تا 73 % قابل افزایش می ­باشد.

یک تست غربالگری CRC ایده آل باید دقیق، مناسب، غیرتهاجمی، ارزان و سریع باشد. درحال حاضر 3 نوع تست برای غربالگری تشخیص CRC وجود داردکه شامل تست خون مخفی یا تست DNA، تست تومور مارکر خون و تست تصویر برداری (کلونوسکوپی) می ­باشد. هرچند تست بر پایه­ ی مدفوع شامل تست خون مخفی مدفوعی guaiac (gFOBT)، تست ایمنولوژیکی خون مخفی مدفوع (iFOBT)، تست ایمنو شیمیایی مدفوع (FIT) و تست DNA مدفوعی به صورت کلینیکی برای تشخیص CRC در دسترس می ­باشد، اما حساسیت و ویژگی کافی نبوده و پذیرش این تست­ها به خاطر مشکل نمونه گیری و مداخله بسیاری از عوامل در نتایج حاصله پایین می ­باشد.

به غیر از تست­های بر­پایه مدفوع، تست­هایی غیرتهاجمی بر­پایه­ ی مارکرهای توموری سرم وجود دارد که آنتی­ژن کارسینوامبریونیک (CEA) و آنتی­ژن کربوهیدرات 199(CA199) دو نوع متداول مارکر در تشخیص CRC می­ باشند. هرچندکه به خاطر حساسیت پایین و عدم اختصاصیت برای CRC، به خصوص برای استیج­ های اولیه CRC مناسب نمی­ باشند. بعنوان مثال در سه مطالعه تست CEA حساسیت  40.9-51.8%و ویژگی  85.2-95% برای تشخیص CRC داشته است. بنابراین به خاطر حساسیت­ پایین برای غربالگری توصیه نمی ­شود اما برای مانیتورینگ پاسخ بیماران به جراحی یا درمان سیستمیک می ­تواند استفاده شود.

درحال حاضر کلونوسکوپی زمانی­که با معاینات پاتولوژیکی همراه باشد به عنوان استاندارد طلایی برای تشخیص CRC  تلقی می ­شود. این روش در کشورهای پیشرفته برای غربالگری استفاده می­شود. هرچند که پذیرش کلونوسکوپی به خاطر مراحل سخت کار، فرآیند معاینه تهاجمی و چندین عارضه دیگر  پایین می­ باشد.

سنجش متیلاسیون ژن SEPT9، یک تست خونی اختصاصی برای تشخیص و غربالگری CRC، در سال­های اخیر توسعه یافته و به صورت کلینیکی استفاده می­ شود. متیلاسیون ژن SEPT9 برای بیش از ۱۰ سال است که به عنوان یک مارکر در تشخیص سرطان کولورکتال و برای بیش از ۶ سال است که به صورت کلینیکی استفاده می شود. مطالعات مختلف نشان می‌دهند که غربالگری با استفاده از متیلاسیون SEPT9،  روش قابل اعتماد، سریع و مناسبی برای غربالگری سرطان کولورکتال می باشد. در حدود یک چهارم تمام مرگ و میرها در جوامع با سبک زندگی غربی ناشی از سرطان می باشد. سرطان کولورکتال در مردان و زنان به ترتیب سومین و دومین سرطان شایع بوده و چهارمین عامل مرگ و میر ناشی از سرطان در کل جهان می باشد. حداقل 3 مکانیسم ژنتیکی و اپی ژنتیکی در مورد سرطان کولورکتال وجود دارد که شامل: 1) ناپایداری کروموزومی(CIN) 2) ناپایداری میکروستلایت(MSI) و 3) فنوتیپ متیلاتور جزیره CpG (CIMP)  یا ناپایداری ژنتیکی می باشد.

تا کنون پیش از 10 کارآزمایی بالینی مستقل، ژن SEPT9 متیله را به عنوان یک بیومارکر اختصاصی برای غربالگری و تشخیص اولیه CRC تایید کرده­اند. در حال حاضر تلاش می­شود که چندین مارکر مختلف باهم برای تشخیص سرطان استفاده شود، زیرا مجموعه­ای از مارکرها ممکن است به میزان زیادی حساسیت تشخیص را بر یک مارکر تنها افزایش دهند. Cologuard، یک تست غربالگری CRC که توسط FDA تایید شده است، یک مثال خوب با استفاده از چندین مارکر برای تشخیص CRC می­ باشد.

سپتین­ها گروهی از پروتئین­های متصل شونده به GTP بسیار محافظت شده در یوکاریوت­ها می­باشند. آن­ها پروتئین­های داربستی بوده و باعث پشتیبانی ساختمانی در طی تقسیم سلولی و جداسازی می­باشند. در انسان درمجموع 13 ژنSEPTIN  به نام SEPT1  تا SEPT13 وجود دارد. همه­ ی سپتین­ها قادرند کمپلکس­های هترومری و ساختارهای عالی­تری از قبیل فیلامنت­ها، حلقه­ ها و کمپلکس­های شبیه قفس تشکیل دهند. این ساختارهای منحصر به فرد برای کنترل فرآیندهای سلولی در جایگاه تقسیم سلولی، غشاء پلاسمایی و حلقه­های اسپرم، پایه­های محرک و دندریت­ها ضروری می­باشند. تحقیقات اخیر در سلول­های انسانی نشان می­دهد که پروتئین­های Septin می­توانند ساختمان­های قفس مانند در اطراف پاتوژن­های باکتریایی بسازند تا میکروب­های مضر را بی­ حرکت و از تهاجم آن­ها به سلول­های دیگر ممانعت کنند.

ژن SEPT9  بر روی کروموزوم17 و جایگاه ژنی 17q25.3 قرار گرفته است. این ژن دارای 18 ترانسکریپت مختلف است که درمجموع 15 نوع پلی­پپتید را کد می­کنند. این ژن نقش مهمی در دینامیک اکتین، آنژیوژنز، حرکت سلول، تکثیر سلولی، شکل سلول، سیتوکینز، تنظیم میکروتوبول، هدف گیری وزیکولی و اگزوسیتوز دارد. مطالعات اخیر نشان داده است که این ژن نقش بسیار مهمی در ایجاد سرطان­های پستان، کلون، تخمدان، سر، گردن، لوکمیا و لنفوما دارد. حذف کامل ژن SEPT9 در موش کشنده است.

متیلاسیون DNA در سرطان

متیلاسیون DNA یک پدیده­ی ژنتیکی ضروری در بسیاری از فرآیندهای ژنتیکی در طی تکامل طبیعی است. این پدیده بیوشیمیایی شامل افزوده شدن گروه متیل به نوکلئوتیدهای سیتوزین یا آدنین است. این فرآیند وقتی که سلول­ها به بافت­های اختصاصی تقسیم و تمایز می­ یابند، نسخه برداری و بیان ژن­ها را تغییر می ­دهد. نتیجه ­ی متیلاسیون DNA معمولاً دائمی و یک سویه می­ باشد. متیلاسیون DNA عموماً  در جایگاه­ های CpG رخ می ­دهد.

آزمون متیلاسیون SEPT9  اولین آزمون خونی تائید شده توسط FDA برای غربالگری سرطان کولورکتال است. سرطان کولورکتال سومین سرطان شایع در جهان است.

جزیره CpG در ناحیه پروموتر ترانسکریپت V2 ژن SEPT9   هیپر متیله بوده و DNA ژن از سلول­های سرطانی درحال نکروز و آپوپتوز در بیمارنی سرطان کولورکتال وارد جریان خون می ­شود. ریسک CRC را می­توان با تغییر درجه متیلاسیون DNA ناحیه پروموتر اختصاصی ژن SEPT9   درجریان خون تشخیص داد.

در حدود یک چهارم از تمام مرگ و میرها در جوامع با سبک زندگی غربی ناشی از سرطان است. سرطان کولورکتال (CRC) سومین سرطان متداول در مردان و دومین در زنان بوده و چهارمین عامل مرگ و میر ناشی از سرطان در کل جهان با تخمین1.4  میلیون مورد جدید و 693900 مرگ در هر سال می­ باشد. در طی دهه ی اخیر بروز سرطان کولورکتال در کشورهای آسیایی به شدت افزایش یافته است.

متیلاسیون ژن SEPT9  در سرطان کلون

نشانگرهای متیلاسیون ژن در تشخیص CRC

DNAهای شناور در جریان خون و مایعات دیگر بدن یافت می ­شوند. افزایش غلظت ctDNA در بیماری­های مختلفی از قبیل بیماری­های رماتیسمی یا نئوپلاستیک نشان داده شده است. همچنین وجود DNA متیله در سرم انسان مشخص شده است. دانشمندان 3 نشانگر در نمونه­ های پلاسمای افراد سالم و بیماران CRC شامل TMEFF2، NGFR، SEPT9 را بررسی کردند و مشخص شد که SEPT9 در این بیماران اختصاصی­ترین کاندید است. بعد از آن، در چندین مطالعه SEPT9 بعنوان یک بیومارکر متیلاسیون برای تشخیص CRC بررسی شد. در این مطالعات مشخص شد که سنجش SEPT9 متیله یک تست دقیق، مناسب، سریع، غیرتهاجمی برای تشخیص CRC می­باشند.

علاوه ­بر SEPT9، چندین مارکر متیلاسیون DNA دیگر برای تشخیص CRC وجود دارد. مثلاً بررسی متیلاسیون ژن NDRG4 در DNA مدفوع دارای حساسیت 61 % و 53 % و ویژگی 93 % و 100 % در نمونه ­های به ترتیب آموزشی و تست برای CRC می باشد. بررسی متیلاسیون ژن PHACTR3 ، حساسیت 55 % و 66 % و ویژگی 95 % و 100 % را به ترتیب در نمونه ­های آموزشی و اعتبار سنجی برای  CRC نشان دادند. این مارکرها دارای حساسیت نسبتاً پایینتر از SEPT9 برای تشخیص CRC می­باشند در حالیکه اختصاصیت یکسانی دارند.

اعتبار سنجی سنجش متیلاسیون ژن SEPT9 برای تشخیص CRC

در طی آپوپتوز، نکروز و تکثیر سلولی، DNA سلولی در جریان خون آزاد شده و یا به صورت فعال ترشح می ­شود و DNA  شناور خارج از سلول (cf DNA) را تشکیل می­دهد. نشان داده شده است که سطح cf DNA در سرم برخی از بیماران سرطانی افزایش می­یابد. تلاش­ها برای اندازه­گیری غلظت cf DNA سرمی و استفاده از آن بدلیل تغییرات شدید در غلظت­های cf DNA غیر طبیعی سرم و حضور افزایش زیاد غلظت cf DNA در تروما، التهاب، سکته و حتی ورزش شدید تقریباً غیرممکن شده است.

برای اینکه یک مارکر متیلاسیون cf DNA بتواند در غربالگری با تشخیص بیماری استفاده شود باید دارای خصوصیات زیر باشد:

اول، بیومارکر در cf DNA سرم باید با غلظت قابل تشخیص و به مدت زمان کافی وجود داشته باشد.

دوم، مارکر باید الگوی متیلاسیون پایدار و مجزا داشته باشد به طوریکه توسط تست ها قابل تشخیص بوده و با تغییرات متیلاسیون بیماری­های دیگر تداخل نداشته باشد.

سوم، حساسیت و اختصاصیت مارکر باید برای تمایز متیلاسیون در بافت­های نرمال و سرطانی بهینه شود.

چهارم، سطح مارکر در سرم در پاسخ به فاکتورهای مداخله­گر از قبیل عفونت، حاملگی، سرطان­های دیگر و درمان­­های ضد التهابی نباید نوسان نشان دهد.

نهایتاً، آزمون به تنهایی باید قابل اجرا، ساده، قابل تجزیه و تحلیل و در دسترس باشد.

تست متیلاسیون SEPT9 به نظر می­رسد که یک آزمون موثر برای تشخیص CRC در استیج­ های اولیه باشد.

چندین مطالعه­ی موردی مشاهده­ی این آزمون را ارزیابی کرده­اند و مشخص شده است که این تست حساسیت 3/79- 1/56 % و اختصاصیت 1/99-6/89 % دارد. هرچند که آزمون متیلاسیون SEPT9 در استیج­های تومور زایی بالاتر حساسیت بیشتری نسبت به استیج­های پایینتر نشان می­ دهد، بنابراین این مارکر در پیشگویی پروگنوز و یا پیش پاسخ درمانی بسیار کارآمد باشد اما در تشخیص CRC بدون علامت کمتر کارآمد است. بنابراین هنوز چالش­های بزرگی در مورد استفاده از  این تست برای تشخیص تغییرات پاتولوژیکی اولیه قبل از تهاجم از قبیل آدنوما و پلیپ­های قبل از حالت بدخیمی وجود دارد.

حساسیت، اختصاصیت، PPV و NPV آزمون و SEPT9 در تشخیص CRC

معمولاً حساسیت به میزان موارد مثبت واقعی یا نرخ تشخیص مثبت در گروه بیماری اطلاق می­شود در حالیکه اختصاصیت عموماً میزان موارد منفی واقعی در گروه سالم یا غیر بیمار را نشان می­دهد. PPV نسبت موارد مثبت واقعی در کل جمعیت موارد مثبت تشخیص توسط آزمون است و منعکس کننده احتمال ایجاد یک بیماری هدف در صورتیکه نتیجه تست مثبت باشد. برعکس NPV بیانگر نسبت موارد منفی واقعی در تعداد کل موارد منفی است که توسط یک تست تشخیص­ داده شده­اند که منعکس کننده احتمال حالت عاری از بیماری یا نرمال برای یک موضوع باشد.

نتیجه گیری

اثبات شده است که آزمون SEPT9 در تشخیص CRC در استیج اولیه موثر بوده و دارای پتانسیل بالایی در غربالگری CRC می­ باشد. این تست مزیت­هایی را نسبت به gFOBT، FIT، تست DNA مدفوع، مارکر سرطانی گلیکوپروتئین و کلونوسکوپی دارد زیرا روش دقیق، در دسترس و غیر تهاجمی می باشد. این مزیت­ها باعث افزایش پذیرش این تست توسط بیماران برای غربالگری سرطان کولورکتال شده است. اینکه آیا آزمون SEPT9 یک روش مفید در غربالگری CRC می ­باشد هنوز نیاز به مطالعات بیشتری دارد زیرا حساسیت این روش برای افراد بدون علامت برای غربالگری هنوز رضایت بخش نمی­ باشد و قیمت این تست در مقایسه با gFOBT، FIT، خیلی بیشتر است. استفاده توأم از آزمون SEPT9 به همراه تست­های دیگر به غربالگری بهتر سرطان کولورکتال کمک خواهد کرد. بعلاوه این آزمون را می­توان در تشخیص و غربالگری سرطان­های دیگر هم استفاده کرد. با پیشرفت سریع در روش­ها و تجهیزات اتوماتیک مربوط به تشخیص in vitro ، عقیده بر این است که آزمون SEPT9 در تشخیص و غربالگری سرطان بسیار نوید بخش است.

آزمایش septin 9 برای غربالگری سرطان کولورکتال در آزمایشگاه اریترون انجام می شود.

Reference

Song L, Li Y. Chapter Four. SEPT9: A Specific Circulating Biomarker for Colorectal Cancer. Advances in clinical chemistry. 2015 Dec 31;72:171-204.