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研究目的基于我国食管癌早治早治内镜筛查项目,在多中心的前瞻性队列研究中,描述食管癌及癌前病变分布及进展规律,建立食管癌及癌前病变患病及进展风险预测模型;筛选及验证食管癌前病变预测预警的特异性蛋白分子标志物。为我国高发区现行食管癌筛查及早诊早治技术方案优化提供循证医学证据。材料与方法2005-2009年在中国食管癌高发区河南林州、河北磁县和山东肥城,对40-69岁目标人群进行内镜下碘染色及指示性活检筛查,并对目标人群开展内镜复查及肿瘤登记随访监测,随访终止时间为2016年12月31日。根据初次筛查病理诊断结果,描述食管癌及癌前病变检出率分布情况,并用95%CI表示检出率范围;结合人口信息学及危险因素信息,采用非条件Logistic回归模型探索影响食管癌及癌前病变患病的危险因素;使用ROC曲线及AUC检验模型预测价值,使用约登指数选择预测值的最佳截断值;计算每个预测值对应的灵敏度、特异度、高危人群百分比及其所对应各种危险因素,建立高危人群自查表。内镜复查病理诊断为重度不典型增生/原位癌及以上病变为进展,肿瘤登记随访监测确诊的食管癌新发病例为发病,计算各级癌前病变累积进展率、发病率;结合进展、发病时间,使用Kaplan-Meier生存曲线及Log-Rank检验,计算各级别癌前病变进展时间及食管癌发生时间,比较重度不典型增生/原位癌患者内镜微创治疗与否生存时间;采用非条件Logistic回归模型探索影响癌前病变进展或发病的危险因素;使用ROC曲线及AUC检验模型效度;建立高危人群自查表。使用TMT(iTRAQ)对食管癌及癌前病变特异性表达的蛋白进行广谱筛选。根据TMT实验筛选出的蛋白,依据选取原则:TMT检测蛋白表达量食管癌/低级别上皮内瘤变>2,并且高级别上皮内瘤变/低级别上皮内瘤变>1,按照食管癌/低级别上皮内瘤变的比值,由高到低选取前15个候选蛋白标志物,并采用PRM技术对15个候选蛋白进行内部验证。使用免疫组化技术,对PRM内部验证阳性的蛋白,进行外部验证。研究结果1.2005-2009年三个高发区共开展内镜筛查21,652例,检出食管癌及癌前病变5,329 人(24.61%)。其中基底细胞增生 1,714例(7.92%,95%CI 7.56%-8.28%),轻度不典型增生2,422例(11.19%,95%CI 10.77%-11.61%),中度不典型增生727例(3.36%,95%CI 3.13%-3.61%),重度不典型增生/原位癌332例(1.53%,95%CI 1.38%-1.71%),食管癌 134 例(0.62%,95%CI 0.52%-0.73%)。以重度不典型增生/原位癌及以上为结局变量的Logistic多因素回归结果表明:性别(男性,OR 1.43,95%CI 1.11-1.72)、年龄(50-59岁,OR 4.02,95%CI 3.04-5.32;60-69 岁,OR 7.30,95%CI 5.46-9.78)和肿瘤家族史(有,OR 1.33,95%CI 1.10-1.61)为发生重度不典型增生/原位癌或以上的独立危险因素。该模型ROC曲线下面积AUC为0.704,灵敏度72.10%,特异度58.43%,应用该模型42.23%的研究对象能够确定为高危人群,需要进行内镜筛查。2.2005-2016年共3,114人完成内镜复查,21,111人完成肿瘤登记中心随访监测。食管癌前病变累积进展率、食管癌发病率均随癌前病变级别升高而升高;随访11年后,正常和基底细胞增生不足5%发生进展,轻度不典型增生在第8年超过5%进展、中度不典型增生在第1年超过5%发生进展、拒绝治疗的重度不典型增生/原位癌在确诊第二年超过5%发生进展;重度不典型增生/原位癌在第4年超过5%患者发生食管癌,其余级别随访至11年食管癌发生率均未超过5%。以进展为结局的Logistic多因素回归结果表明:(1)年龄(50-59岁,OR 4.37,95%CI 1.28-14.95;60-69 岁,OR 6.31,95%CI 1.60-24.80),家庭人口数(>3,OR 2.33,95%CI 1.04-5.24)为影响轻度不典型增生进展的独立危险因素;(2)性别(男性,OR2.99,95%CI 1.03-8.65),水源(井水,OR5.01,95%CI l43-17.60)和饮酒(曾饮酒,OR 3.10,95%CI 1.15-8.37)为影响中度不典型增生进展的独立危险因素。轻度、中度不典型增生进展模型的ROC曲线下面积、灵敏度、特异度、进展高危人群百分比分别为0.674和0.743、80.65%和69.57%、50.69%和70.18%、50.08%和32.80%。不同级别癌前病变进展预测模型对随访人群浓缩比例不同。3.内镜治疗组患者累积发病率显著低于拒绝治疗组(3.20%(95%CI 1.44-6.97)vs.10.65%(95%CI 6.90-16.10)p=0.006);内镜治疗组食管癌发生时间显著高于拒绝治疗组(p=0.043)。4.TMT实验共鉴定蛋白数5,577个。筛选出15个能够预测食管癌及癌前病变的特异性蛋白分子标志物,采用PRM实验内部验证。检测到UCHL1、PFN2、TNC、ZNF428、THY1、PRG3、IFIT3、THBS1和DEFA1九种蛋白,且9种蛋白均在食管癌组织中特异性高表达。免疫组织化学外部验证实验发现UCHL1蛋白在食管癌组织中特异性高表达。研究结论我国高发区内镜筛查质量控制建议标准为:基底细胞增生7.92%(95%CI 7.56%-8.28%),轻度不典型增生11.19%(95%CI 10.77%-11.61%),中度不典型增生3.36%(95%CI 3.13%-3.61%),重度不典型增生/原位癌 1.53%(95%CI 1.38%-1.71%),食管癌 0.62%(95%CI 0.52%-0.73%)。本研究建立了食管癌筛查患病及进展风险预测模型,建议高发区在筛查前根据风险自查表,对人群进行患病风险评估与初筛,优先选择男性、高年龄、有肿瘤家族史等高危人群进行筛查,在随访时,优先选择男性、高龄、饮酒、高家庭人口数等高危人群进行随访,能进一步节约卫生资源,提高筛查早诊早治效果。正常和基底细胞增生终生一次筛查不随访;轻度不典型增生随访间隔延长至8年1次;中度不典型增生每5-6年随访一次;重度不典型增生/原位癌维持原指南立即行内镜下微创治疗。重度不典型增生/原位癌有必要进行内镜治疗,但需要进一步精准确定治疗对象,以避免过度治疗。特异性蛋白标志物在食管癌及癌前病变患病、进展风险预测中有潜在应用前景。1HC实验证明UCHL1在食管癌组织中特异性高表达,其余候选蛋白将进一步在前瞻性队列中进行验证。