結(jié)直腸癌循環(huán)腫瘤細(xì)胞臨床應(yīng)用的研究進(jìn)展

王寧寧，趙國(guó)海

(皖南醫(yī)學(xué)院弋磯山醫(yī)院胃腸三科 安徽蕪湖 241000)

結(jié)直腸癌是最常見的惡性腫瘤之一，發(fā)病率僅次于肺癌和乳腺癌，死亡率位居第四，大量患者死于術(shù)后轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)。循環(huán)腫瘤細(xì)胞在結(jié)直腸癌的血行轉(zhuǎn)移中具有極其重要的作用。近年臨床研究顯示循環(huán)腫瘤細(xì)胞(circulating tumer cell，CTC)與結(jié)直腸癌臨床分期有關(guān)，有助于結(jié)直腸癌的早期診斷、預(yù)后評(píng)估以及個(gè)體化治療方案的制定。本文綜述近年來有關(guān)結(jié)直腸癌循環(huán)腫瘤細(xì)胞的臨床研究進(jìn)展。

1 結(jié)直腸癌、CTC概述

1.1 結(jié)直腸癌 結(jié)直腸癌為世界第四大惡性腫瘤，在我國(guó)惡性腫瘤的發(fā)病率中居第3位且每年的上升速度為4.2%，其5年生存率也僅有27%［1］。早期診斷率低，大多數(shù)患者在出現(xiàn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移之后才到醫(yī)院就診。結(jié)直腸癌TNM分期I期、II期的患者在切除原發(fā)病灶后，仍有30%左右的患者在術(shù)后5 a內(nèi)出現(xiàn)復(fù)發(fā)或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移［2］，且大多數(shù)都不能再次進(jìn)行根治性手術(shù)。因此，研究結(jié)直腸癌早期的轉(zhuǎn)移機(jī)制，做到真正的“早發(fā)現(xiàn)、早治療”已經(jīng)成為我國(guó)結(jié)直腸癌診治的一個(gè)重要課題。

1.2 CTC 目前，CTC的定義為外周血中由腫瘤原發(fā)灶或轉(zhuǎn)移灶釋放入血并具有腫瘤特異性的抗原或基因特征的腫瘤細(xì)胞［3］。在醫(yī)療條件和科研水平不斷提高的今天，大部分腫瘤患者殘余的腫瘤病灶在治療后臨床上仍不能都被檢測(cè)出來，所以最終患者還是死于復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移，這也許是因?yàn)閱为?dú)的影像技術(shù)檢測(cè)微小殘余腫瘤細(xì)胞的作用有限。研究發(fā)現(xiàn)［4-5］CTC與結(jié)直腸癌臨床分期有關(guān)，有助于結(jié)直腸癌的早期診斷、預(yù)后評(píng)估以及個(gè)體化治療方案的制定。

2 結(jié)直腸癌CTC的檢測(cè)

目前分離、檢測(cè)結(jié)直腸癌CTC的技術(shù)方法很多，但各有利弊。多項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)的聯(lián)合互補(bǔ)應(yīng)用，才能有效提高其檢測(cè)敏感度［3，7，8］。

2.1 免疫磁性分離技術(shù) 免疫磁性分離及其各種改進(jìn)技術(shù)目前在結(jié)直腸癌CTC的檢測(cè)中應(yīng)用最廣泛。其中Cell-Search是該原理應(yīng)用最廣泛也是最具代表性的一項(xiàng)有效的檢測(cè)技術(shù)，并被美國(guó)FDA批準(zhǔn)應(yīng)用于結(jié)腸癌患者的無病生存期(DFS)和總生存期(OS)。該技術(shù)檢測(cè)敏感度高、操作簡(jiǎn)便，并可避免待檢細(xì)胞破壞，使CTC的計(jì)數(shù)成為可能。

2.2 反轉(zhuǎn)錄PCR(RT-PCR)技術(shù) RT-PCR是一項(xiàng)檢測(cè)敏感度較高的檢測(cè)技術(shù)。RT-PCR是目前另一種廣泛應(yīng)用于結(jié)直腸癌CTC的檢測(cè)技術(shù)。但是這種方法由于樣品污染、非法轉(zhuǎn)錄、偽基因擴(kuò)增等因素也可產(chǎn)生假陽(yáng)性。因此引物、探針和候選基因的選擇設(shè)計(jì)以及與其他檢測(cè)技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用顯得至關(guān)重要。近年來的一些新技術(shù)，例如熒光定量RT-PCR、巢式RT-PCR及實(shí)時(shí)定量RT-PCR等，在檢測(cè)的敏感性和特異性方面有很大的提高，然而在CTC計(jì)數(shù)方面仍沒有明顯的進(jìn)展［9］。

2.3 微型芯片技術(shù)(CTC-chip) 近幾年，CTC-chip作為一種新的檢測(cè)技術(shù)被廣泛報(bào)道。受檢全血中被結(jié)合Ep-CAM的微珠，控制層流條件，所捕獲的細(xì)胞被確認(rèn)為CTC。由于CTC在微弱壓力環(huán)境中被篩選，因此98%被篩選出來的 CTC都保留著較高活性［10］。同時(shí)，CTC-Chip檢測(cè)敏感性較高，在捕獲目標(biāo)細(xì)胞方面具有較大優(yōu)勢(shì)。

3 結(jié)直腸癌CTC的臨床價(jià)值

3.1 結(jié)直腸癌CTC與早期診斷 晚期結(jié)直腸癌患者5年生存率低。大量研究發(fā)現(xiàn)，在腫瘤發(fā)生早期就出現(xiàn)了侵襲及微轉(zhuǎn)移［11］。早期發(fā)現(xiàn)、早期治療是提高結(jié)直腸癌生存率的重點(diǎn)［12］，然而，目前結(jié)直腸癌早期診斷的手段較少，CT與MRI等影像學(xué)手段作用有限，也僅能發(fā)現(xiàn)肉眼可見的結(jié)直腸腫瘤遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，并且費(fèi)用昂貴，患者還要承受放射線損害。近年來，Santos J等［5］研究發(fā)現(xiàn)CTC對(duì)結(jié)直腸癌早期診斷具有潛在的應(yīng)用價(jià)值，在結(jié)直腸癌早期患者外周血中就能檢測(cè)到CTC，提示CTC檢測(cè)對(duì)結(jié)直腸癌的診斷有所幫助。與目前的影像學(xué)手段相比，CTC在結(jié)直腸癌的早期診斷應(yīng)用中尚處于起步階段。然而，由于結(jié)直腸癌患者早期診斷率較低，加上其血液CTC陽(yáng)性率較晚期患者低，需要聯(lián)合多項(xiàng)檢查技術(shù)后的綜合判斷才能對(duì)臨床醫(yī)師的診療有所幫助。

3.2 結(jié)直腸癌CTC與臨床分期 目前結(jié)直腸癌的臨床分期基于解剖學(xué)特征，難以精確反映轉(zhuǎn)移灶對(duì)患者治療和預(yù)后的影響。血液中檢測(cè)到CTC并不意味著一定發(fā)生了轉(zhuǎn)移，但是大量研究顯示，CTC的檢測(cè)在結(jié)直腸癌分期中具有指導(dǎo)意義［13］。Santos等研究發(fā)現(xiàn)CTC的存在與腫瘤原發(fā)灶分化程度無相關(guān)性，但與其臨床分期具有相關(guān)性。近年多項(xiàng)研究［14-15］發(fā)現(xiàn)CTC可作為腫瘤原發(fā)灶和微轉(zhuǎn)移灶之間的橋梁，CTC的檢測(cè)可反映轉(zhuǎn)移灶的性質(zhì)，一定程度上彌補(bǔ)了影像學(xué)和腫瘤標(biāo)志物等檢查在這方面的不足，從而有助于病情分期的評(píng)估和治療方案的制定，不僅提高了傳統(tǒng)臨床分期的準(zhǔn)確性，并且有利于結(jié)直腸癌個(gè)體化治療的開展。

3.3 結(jié)直腸癌CTC與預(yù)后 結(jié)直腸癌患者的預(yù)后情況與多種因素相關(guān)。目前眾多的研究顯示CTC陽(yáng)性的患者預(yù)后較差。De Ugo等［16］在CTC研究中發(fā)現(xiàn)，CTC比其他方法對(duì)腫瘤患者預(yù)后情況的預(yù)測(cè)更準(zhǔn)確，且比PET-CT等方法更經(jīng)濟(jì)。結(jié)直腸癌患者術(shù)后24 h，尤其是早期的患者，外周血中CTC計(jì)數(shù)及淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移情況與腫瘤的復(fù)發(fā)和預(yù)后有較強(qiáng)的相關(guān)性［17］。Cohen S J等對(duì)近年來的430例轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者外周血中CTC進(jìn)行了臨床應(yīng)用性研究，提出CTC數(shù)目與患者的DFS和OS關(guān)系較密切。但由于研究對(duì)象不同，在增加了隨訪時(shí)間后發(fā)現(xiàn)CTC可作為患者OS的預(yù)后指標(biāo)，并提出外周血中檢測(cè)到的CTC數(shù)目越多，患者預(yù)后情況越差，且CTC數(shù)目是轉(zhuǎn)移及預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，可提示結(jié)直腸癌患者術(shù)后復(fù)發(fā)情況［18］。眾多研究顯示晚期結(jié)直腸癌患者比早期患者的外周血中檢出率高，但與其他檢測(cè)方法相比，CTC數(shù)目對(duì)于結(jié)直腸癌預(yù)后相關(guān)性的明確，有待更多的臨床研究證實(shí)。

3.4 結(jié)直腸癌CTC與治療 目前，結(jié)直腸癌的治療是根據(jù)患者的病期、腫瘤病理分級(jí)及發(fā)展趨勢(shì)等因素制定的多學(xué)科性的綜合治療。Lankiewicz等［19］研究發(fā)現(xiàn)，結(jié)直腸癌患者CTC檢出率59%在3個(gè)月的標(biāo)準(zhǔn)化方案的化療后可下降到31%，且這一結(jié)果與影像學(xué)的檢測(cè)結(jié)果相吻合。因此，CTC檢測(cè)可視作化療方案有效率的指標(biāo)之一，外周血中持續(xù)的檢測(cè)出CTC往往說明化療有效率較低，且外周血中CTC數(shù)目可對(duì)當(dāng)前療效起到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的作用，能夠更好的為臨床醫(yī)生及時(shí)調(diào)整治療方案提供幫助，從而達(dá)到個(gè)體化治療目的，但是否可作為藥物靶向治療的一個(gè)新靶點(diǎn)，尚需大量的研究來證實(shí)。

4 展望與結(jié)語

隨著生物學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，CTC檢測(cè)的敏感性和特異性也在不斷提高，其臨床應(yīng)用也越來越廣泛。例如術(shù)前術(shù)后CTC中Survivin—mRNA表達(dá)水平的檢測(cè)可指導(dǎo)腫瘤外科手術(shù)的切除程度［20］。對(duì)于結(jié)直腸癌而言，CTC已被認(rèn)為是一種可靠的預(yù)后指標(biāo)，能在治療過程中預(yù)測(cè)病情的進(jìn)展和患者的生存時(shí)間;而監(jiān)測(cè)結(jié)果能更早地為臨床醫(yī)師提供更豐富的信息，從而有利于制定更明確的治療方案。然而，目前研究受限于小樣本、研究人群混雜，更重要的是CTC檢測(cè)和特征缺乏標(biāo)準(zhǔn)化，希望不久的將來能得到改善，在結(jié)直腸癌未來的綜合診治中可能有望成為結(jié)直腸癌患者的臨床常規(guī)檢查，為患者帶來福音。

［1］王強(qiáng)，鄭海濤，丁德祥.結(jié)直腸癌的流行病學(xué)和篩查進(jìn)展［J］.中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)生，2008，46(18):103-104.

［2］Lloyd J，McIver C，Stephenson S，et al.Identification of early-stage colorectal cancer patients at risky of relapse post-resection by immune bead reverse transcription-PCR analysis of peritoneal layers fluid for malignant cells［J］.Cline Cancer Res，2006，12(2):417-423.

［3］Morris-Hardeman D.Circulating cancer cells［J］.Annals of Oncology，2010，21(suppl 7):95-100.

［4］Roger M，Manzoni M，Mariucci S，et al.Circulating endothelial cells and endothelial progenitors as predictive markers of clinical responses to substrate zoom-based first-line treatment in advanced colorectal cancer patients［J］.Ann Oncol，2010，2l(12):2382-2389.

［5］Santos J，Puente J，Maestro M L，et al.Circulating tumors cells in a colorectal cancer:correlation with an clinical and pathological variables［J］.Ann Oncol，2008，19(5):935-938.

［6］孫俊寧，梁小波，劉永昌.結(jié)直腸癌患者血液循環(huán)中癌細(xì)胞微轉(zhuǎn)移的觀察［J］.中國(guó)藥物與臨床，2008，8(4):274-276.

［7］Uen Y H，Lu C Y，Tsai H L，et al.Persistent presence of postoperative circulating tumor cells is a poor prognostic fact or for patients with stage Ⅰ-Ⅲ colorectal cancer after curative resection［J］.Ann Surg Oncel，2008，15(8):2120-2128.

［8］Conroy A，Munoz R M，Wenglyer G S，et al.Molecular detection signature of circulating tumor cells a using panel of selected genes［J］.Cancer Let，2008，263(2):267-279.

［9］Vona G，Louha M，Sabiyle A，et al.Isolation by a size of epithelial tumors cells:a new methods for the immune morphological and molecular characterizations of circulating a tumor cells［J］.Am J Pathol，2000，156(1):57-63.

［10］Nishimura S，Starlets L V，McClelland S，et al.Isolation of rare circulating tumor cells in cancer patients by microchip technology［J］.Nature，2007，450(7173):1235-1239.

［11］Pater P，Berglund N L.Circulating tumor cells(CTC)detection:clinical impact and future directions［J］.Cancer Lett，2007，253(2):180-204.

［12］Lin S R，Chan H J，Huang M Y.Molecular detection of circulating tumor cells with multiple mRNA markers by gene ship for colorectal cancer early detection and prognostic prediction［J］.Genomic Medicine Biomarkers and Health Sciences，2011，3(1):916.

［13］Hou J M，Lancashire L，Greystabe A，et al.Evaluation of circulating tumors cells and serological cell death biomarkers in a small cell lung cancer patients undergoing chemotherapy［J］.Am J Pathol，2009，175(2):808-816.

［14］Cohen S J，Grey stoke A，Punt C A，et al.Prognostic significance of circulating tumors cells in patients with metastatic colorectal cancer［J］.Ann of Oncology，2009，20(7):1223-1229.

［15］Cohen S J，Punt C J，Iannotti N，et al.Relationships of circulating tumors cells to tumor response，progression-free survival，and overall survival in patients with metastatic colorectal cancer［J］.Clinc Oncol，2008，26(19):3213-3221.

［16］De Giorgi U，Valero V，Rohern E，et al.Circulating tumors cells and fluid oxy glucose positron emission tomography/computed tomography for outcome prediction in metastatic breast cancer［J］.J Clinc Oncol，2009，27(20):3303-3311.

［17］Allen T G，Mclong T K.Role of circulating tumor cells in predicting recurrences after excision of primary colorectal carcinoma［J］.Br J Surg，2007，94(1):96-105.

［18］Rahbar N.Meta-analysis shows that detection of circulating tumor cells indicates poor prognosis in patients with colorectal cancer［J］.Gastroenterology，2010，138(5):1714-1726.

［19］Lankiewicz S，Zimmermann S，Haslett C，et al.Circulating tumor cells as a predictive factor for response to systemic chemotherapy in patients with advanced colorectal cancer［J］.Mol Oncol，2008，2(4):349-355.

［20］Hoffmann A C，Woodman U，Lundberg T，et al.Surviven-mRNA in peripheral blood is frequently detected and significantly decreased following resection of gastrointestinal cancers［J］.Journal of Surgical Oncology，2007，95(1):5l-54.