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      分子診斷技術(shù)在卵巢癌個(gè)體化診治中應(yīng)用的現(xiàn)狀與進(jìn)展△

      2015-12-16 16:27:48韓瑛李淑敏
      癌癥進(jìn)展 2015年1期
      關(guān)鍵詞:個(gè)體化卵巢癌標(biāo)志物

      韓瑛 李淑敏

      北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院婦瘤科,北京 100021

      卵巢癌在婦科惡性腫瘤中的發(fā)病率僅次于子宮頸癌和子宮體癌列居第三位,但其死亡率卻位居第一位。主要原因是卵巢癌很難被早期發(fā)現(xiàn),75%的患者就診時(shí)已屬晚期,經(jīng)腫瘤細(xì)胞減滅術(shù)及術(shù)后化療初治后的多數(shù)患者的病情獲得臨床完全緩解,但其中仍有50%以上的患者于治療后疾病復(fù)發(fā),終因腫瘤耐藥而發(fā)生疾病進(jìn)展甚至死亡。目前為止,在全球范圍內(nèi)卵巢癌的治療仍缺少標(biāo)準(zhǔn)二線化療方案。雖有多種藥物可被用于治療復(fù)發(fā)性卵巢癌,但有效率多低于30%,尤其對復(fù)發(fā)耐藥和難治性卵巢癌的療效更低,同時(shí)對患者在有限生存期內(nèi)的生活質(zhì)量造成負(fù)面影響。近年來,隨著腫瘤患者的個(gè)體化治療與療效和預(yù)后的關(guān)系受到臨床醫(yī)生的普遍關(guān)注和重視,卵巢癌的個(gè)體化治療也日益成為婦科惡性腫瘤的研究熱點(diǎn),晚期、復(fù)發(fā)性卵巢癌尤其適宜個(gè)體化治療,而實(shí)現(xiàn)個(gè)體化治療的前提條件是特異性的分子診斷技術(shù)的應(yīng)用。目前,分子診斷技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于惡性腫瘤的早期診斷、分子分型、生物學(xué)行為、預(yù)后的預(yù)測、藥物篩選和療效監(jiān)測等各個(gè)方面,但其在卵巢癌個(gè)體化診治方面的研究還處于起步階段,仍需予以積極的探索和研究。

      1 個(gè)體化治療的概念及意義

      個(gè)體化治療是以每位患者的信息為基礎(chǔ)來制定治療方案,通常根據(jù)基因的組成或表達(dá)變化的差異來評估患者的治療效果或毒副作用等,對每位患者進(jìn)行最適宜的藥物治療[1]。其主要意義在于綜合患者的個(gè)體情況選擇合適的治療方案,旨在提高治療的針對性,保護(hù)患者免于依經(jīng)驗(yàn)和(或)指南用藥無效所致的再次選擇有效藥物時(shí)造成的治療時(shí)間延遲,同時(shí)減少或避免化療藥物對機(jī)體造成的不良反應(yīng),并減輕患者的精神心理負(fù)擔(dān)和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),最大程度地延長患者的生存期。近年來,針對腫瘤患者的個(gè)體化治療研究已成為腫瘤學(xué)家們關(guān)注的熱點(diǎn),而完善的分子診斷技術(shù)則是實(shí)現(xiàn)患者個(gè)體化治療的基礎(chǔ)和前提。

      2 分子診斷技術(shù)的定義和分類

      分子診斷技術(shù)是直接以疾病相關(guān)的基因及其產(chǎn)物為檢測對象,從分子水平上探討疾病發(fā)生和發(fā)展的機(jī)制,提供腫瘤患者體內(nèi)遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、表達(dá)水平、相關(guān)表觀遺傳學(xué)信息,及參與抗腫瘤藥物代謝相關(guān)基因的結(jié)構(gòu)及表達(dá)狀態(tài)等參數(shù)的技術(shù),從而為疾病的預(yù)防與診斷、療效評估、預(yù)后判斷等提供關(guān)鍵的信息和決策依據(jù)。20世紀(jì)70年代,Kan等[2]首次應(yīng)用DNA分子雜交技術(shù)成功診斷了鐮狀細(xì)胞貧血癥,這標(biāo)志著臨床檢驗(yàn)開始進(jìn)入分子診斷時(shí)代。20世紀(jì)80年代中期,隨著PCR方法的建立,分子診斷技術(shù)的應(yīng)用范圍被不斷擴(kuò)大,尤其在遺傳性和腫瘤性疾病的診斷方面獲得了廣泛應(yīng)用[3-6]。隨著基因檢測技術(shù)及基因分析工具的飛速發(fā)展,分子診斷技術(shù)也不斷被革新。目前,較為成熟的分子檢測技術(shù)包括基因芯片、熒光原位雜交、RNA印跡、蛋白芯片、蛋白印跡及流式細(xì)胞技術(shù)等[7]。開展個(gè)體化治療,探尋高敏感度和特異度的分子標(biāo)志物尤為重要,當(dāng)今采用分子診斷技術(shù)進(jìn)行基礎(chǔ)和臨床研究的標(biāo)志物主要包括:①DNA水平的標(biāo)志:基因突變、單核苷酸多態(tài)性、染色體異常、DNA拷貝數(shù)目的改變、異常甲基化;②RNA水平的標(biāo)志物:轉(zhuǎn)錄因子和micro-RNA的表達(dá)水平等;③蛋白質(zhì)水平的標(biāo)志或標(biāo)志物:生長因子、細(xì)胞表面受體、蛋白質(zhì)的磷酸化狀態(tài)以及腫瘤細(xì)胞釋放到血清中的多肽物等[7]。檢測腫瘤組織中的基因突變、mRNA表達(dá)水平和基因分型等參數(shù),為臨床個(gè)體化治療提供了科學(xué)依據(jù),提高了藥物治療的有效率,也降低了藥物的毒副作用。目前,已有多種分子水平的檢測方案被納入腫瘤個(gè)體化治療的臨床診療指南。

      3 分子診斷技術(shù)在惡性腫瘤診治中的應(yīng)用

      分子診斷技術(shù)已被用于乳腺癌、結(jié)腸癌、非小細(xì)胞肺癌等惡性腫瘤的診斷及治療中,主要在腫瘤的早期診斷、分子分型、預(yù)測生物學(xué)行為和預(yù)后、藥物篩選和療效監(jiān)測等方面發(fā)揮作用。

      3.1 用于預(yù)測發(fā)生惡性腫瘤的高?;颊呋蛟缙谠\斷

      分子診斷技術(shù)通過檢測某些基因的改變可預(yù)測發(fā)生相關(guān)腫瘤的高危人群,尤其是有腫瘤家族史者;或及早發(fā)現(xiàn)隱匿性的早期腫瘤患者,及時(shí)采取有效干預(yù)措施,可大大提高治愈率,降低死亡率。早期研究證實(shí)BRCA1/2基因突變會增加卵巢癌與乳腺癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。關(guān)于預(yù)防性卵巢切除與原發(fā)性卵巢、輸卵管或腹膜癌發(fā)生和死亡風(fēng)險(xiǎn)關(guān)系的前瞻性研究的結(jié)果顯示,預(yù)防性卵巢切除能使原發(fā)性卵巢、輸卵管和腹膜癌發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)降低80%,相關(guān)的死亡風(fēng)險(xiǎn)降低77%。該研究從一項(xiàng)國際權(quán)威檢測機(jī)構(gòu)中選出5738例已證實(shí)攜帶BRCA1/2基因突變的女性,研究對象入組時(shí)需填寫一份包含其基本信息、生育史、手術(shù)史(包括預(yù)防性卵巢切除手術(shù)史)及激素使用情況等項(xiàng)目的基礎(chǔ)調(diào)查問卷,并通過后續(xù)的調(diào)查問卷及電話的形式進(jìn)行隨訪,直至其被診斷出患有卵巢癌、輸卵管癌及腹膜癌中的任何一種疾病或死亡為止,并用時(shí)間依賴性生存分析法評估雙側(cè)卵巢切除術(shù)后腫瘤的發(fā)生率及總死亡率的危險(xiǎn)比[8-9]。2008年,有研究通過檢測微衛(wèi)星的不穩(wěn)定性和MLH1、PMS2、MSH2及MSII6四個(gè)錯(cuò)配修復(fù)蛋白的表達(dá),對500例結(jié)腸癌患者進(jìn)行Iynch綜合征(遺傳性部位特異性結(jié)直腸癌)的篩查結(jié)果表明,這兩種方法篩查lynch綜合征的有效率分別為100%和94%[10-11]。2014年美國國家癌癥綜合網(wǎng)絡(luò)(NCCN)腫瘤學(xué)臨床實(shí)踐指南推薦用該診斷技術(shù)篩查新診斷結(jié)直腸癌患者中的Lynch綜合征,據(jù)統(tǒng)計(jì)每35例新診斷結(jié)直腸癌患者中可檢出1例Iynch綜合征。因此,應(yīng)用特異性的分子診斷技術(shù)可及早發(fā)現(xiàn)相應(yīng)腫瘤的高危人群或第二原發(fā)癌并及時(shí)給予有效的干預(yù)措施,這樣可大大降低癌癥的發(fā)生率和死亡率。

      3.2 用于惡性腫瘤的分子分型

      與傳統(tǒng)依賴顯微鏡下腫瘤細(xì)胞形態(tài)特征進(jìn)行的腫瘤分型相比,分子診斷技術(shù)腫瘤分型的主要區(qū)別在于可從分子水平對腫瘤進(jìn)行更細(xì)微、更準(zhǔn)確的分析,進(jìn)而更精準(zhǔn)地評估腫瘤的生物學(xué)行為和患者的預(yù)后,最終指導(dǎo)臨床個(gè)體化治療。根據(jù)基因微陣列技術(shù)檢測的乳腺癌組織中雌激素受體(ER)、孕激素受體(PR)和人表皮生長因子受體-2(HER-2)的表達(dá)狀態(tài),將乳腺癌患者分成五種亞型,具體為:①Luminal A型:ER(+)和(或)PR(+)、HER-2(-),此型乳腺癌患者經(jīng)內(nèi)分泌治療的效果佳,且預(yù)后較好;②Luminal B型:ER(+)和(或)PR(+)、HER2(+),此型乳腺癌患者的預(yù)后差,且該分型尚未被認(rèn)可;③HER-2過表達(dá)型:ER(-)和(或)PR(-)、HER-2(+),該型占 18%~20%,且曲妥珠單抗為此型患者的有效靶向治療藥;④基底樣亞型:ER(-)和(或)PR(-)和 HER-2(-),此型乳腺癌的侵襲性強(qiáng),患者預(yù)后最差,3年生存率僅為66.9%,曲妥珠單抗和內(nèi)分泌治療均無明顯療效,而抗HER-l的單克隆抗體、新型紫杉醇ABI-007和達(dá)沙替尼治療均有效;⑤類似正常組織(normallike)的乳腺癌:此型患者的基因表達(dá)譜類似于正常的乳腺組織腺上皮細(xì)胞[12]。據(jù)此分型不但可以判斷乳腺癌的生物學(xué)行為,還具有指導(dǎo)患者術(shù)后個(gè)體化治療等優(yōu)點(diǎn)。

      3.3 用于指導(dǎo)惡性腫瘤的治療

      近年,分子診斷技術(shù)用于指導(dǎo)惡性腫瘤的治療主要體現(xiàn)在分子靶向藥物的選擇方面。分子靶向治療藥物具有特異性較高和不良反應(yīng)較小的優(yōu)點(diǎn),但費(fèi)用昂貴,且研究發(fā)現(xiàn)分子靶向藥物并不是對所有的腫瘤患者都有效[11,13]。Postiglione 等[15]研究發(fā)現(xiàn),吉非替尼僅對伴有EGFR突變的非小細(xì)胞肺癌患者有效,可以顯著提高EGFR突變陽性患者的無進(jìn)展生存期和客觀緩解率。目前已證實(shí),EGFR突變是預(yù)測吉非替尼治療非小細(xì)胞肺癌患者臨床獲益的最佳指標(biāo)[14]。西妥昔單抗也是一種表皮生長因子受體抑制劑,主要用于轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者的治療,但很多研究均顯示西妥昔單抗僅對KRAS基因野生型的結(jié)直腸癌患者有效,而對攜帶KRAS基因突變型的患者無效[17]。2009年NCCN和美國臨床腫瘤協(xié)會已推薦:所有的晚期轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者治療前均應(yīng)檢測KRAS基因狀態(tài),將野生型KRAS基因作為選擇抗EGFR靶向藥物治療的分子標(biāo)志物[15]。所以,有效分子靶標(biāo)的檢測是實(shí)現(xiàn)腫瘤患者個(gè)體化治療的必要條件,這樣既提高了療效,又減少了盲目用藥給對某些藥物無效的患者帶來的不良反應(yīng)和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

      3.4 用于預(yù)測惡性腫瘤患者的預(yù)后

      分子診斷技術(shù)檢測與腫瘤預(yù)后相關(guān)的標(biāo)志物可預(yù)測腫瘤患者的預(yù)后。Siemens等[16]在一項(xiàng)病例-對照研究中將94例原發(fā)性直腸癌患者分成試驗(yàn)組(n=47;發(fā)生肝轉(zhuǎn)移者,M1)和對照組(n=47;無遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移者,M0),并檢測入組患者腫瘤組織中miR-34a和miR-34b/c啟動子CpG島的甲基化水平、miR-34a和miR-34a作用靶標(biāo)(c-MET、Snail和β-catenin)的表達(dá)水平。結(jié)果顯示,miR-34a甲基化(P=0.014)、c-MET(P=0.031)和β-catenin的高表達(dá)(P=0.058)均與結(jié)腸癌發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移呈正相關(guān),且在遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的腫瘤組織中這3個(gè)標(biāo)志物的出現(xiàn)頻率異常高。這提示,同時(shí)檢測miR-34a甲基化水平、c-MET和β-catenin的表達(dá)水平可作為預(yù)測結(jié)直腸癌患者發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的指標(biāo)。

      4 分子診斷技術(shù)在卵巢癌診治中的研究進(jìn)展

      目前在卵巢癌診治中應(yīng)用最成熟的分子診斷技術(shù)是血清CA125的檢測。CAl25是卵巢上皮性腫瘤診治過程中首選的腫瘤標(biāo)志物,主要應(yīng)用于卵巢癌的診斷、治療后的病情監(jiān)測及預(yù)后評估,是目前臨床應(yīng)用最廣泛的卵巢癌相關(guān)的分子標(biāo)志物,已成為卵巢癌診治不可或缺的一部分。但使用單一CAl25檢測的結(jié)果存在一定的假陰性率和假陽性率,有研究表明CAl25的檢測水平還受到患者諸多個(gè)體因素的影響,如種族、年齡、子宮切除、吸煙史及肥胖等[17]。另外,截至目前,對建立在分子診斷技術(shù)基礎(chǔ)上的卵巢癌個(gè)體化治療的相關(guān)研究還比較少。因此,進(jìn)一步探尋并建立完善的分子診斷技術(shù),提高卵巢癌早期診斷的準(zhǔn)確率和指導(dǎo)卵巢癌患者的個(gè)體治療是極其必要的。

      4.1 預(yù)測卵巢癌患者預(yù)后及新型治療靶點(diǎn)

      Cheon等[18]選擇3個(gè)權(quán)威的錄有卵巢漿液性腺癌臨床資料的數(shù)據(jù)庫,通過基因微陣列技術(shù)篩出一組出現(xiàn)頻率最高并與卵巢癌進(jìn)展和總生存率低相關(guān)的10個(gè)基因標(biāo)簽,包括AEBP1、COL11A1、 COL5A1、 COL6A2、 LOX、 POSTN、SNAI2、THBS2、TIMP3和VCAN,隨后檢測并分析了這10個(gè)基因在卵巢癌患者體內(nèi)的表達(dá)狀態(tài)與總生存率關(guān)系的相關(guān)信息。結(jié)果顯示,3個(gè)數(shù)據(jù)庫的卵巢癌患者中,基因高表達(dá)者的總生存率較差,且風(fēng)險(xiǎn)比 分 別 為 0.64、0.54和 0.624(p<0.01)。Cheon[20]等經(jīng)深入研究發(fā)現(xiàn),這組基因均受到TGF-β1的調(diào)節(jié),推測TGF-β1可能成為卵巢漿液性腺癌的一個(gè)治療靶點(diǎn)。他們的研究還發(fā)現(xiàn),這10個(gè)基因都共同參與了癌細(xì)胞膠原蛋白基質(zhì)的形成過程,而豐富的膠原蛋白基質(zhì)可以保護(hù)癌細(xì)胞免于化療的損傷。由此推測,這10個(gè)基因的高表達(dá)狀態(tài)可能與患者對化療藥的抗拒從而導(dǎo)致這部分卵巢癌患者的預(yù)后差有關(guān)。該發(fā)現(xiàn)也為探尋新的治療靶點(diǎn)奠定了基礎(chǔ),其中COL11A1基因在卵巢癌的發(fā)展過程中表達(dá)最為豐富,動物實(shí)驗(yàn)也已證實(shí)阻斷其在鼠類癌細(xì)胞中的表達(dá)可抑制腫瘤細(xì)胞的生長和擴(kuò)散[18]。

      內(nèi)皮因子CD105是一種膜結(jié)合糖蛋白,其本質(zhì)為血管生成因子。它在卵巢癌、白血病、胃腸道間質(zhì)腫瘤及黑色素瘤等多種惡性腫瘤的組織中過度表達(dá),且與患者的預(yù)后差相關(guān)[19-20]。另有研究結(jié)果提示,CD105高表達(dá)的卵巢上皮性癌與鉑類耐藥有關(guān)[23]。此外,Bock等[20]還發(fā)現(xiàn)CD105的抑制劑不但能降低腫瘤細(xì)胞的活性,增加腫瘤細(xì)胞的凋亡,介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞雙鏈DNA斷裂,還能增加腫瘤細(xì)胞對鉑類的敏感性(增加2~4倍)。裸鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了抗內(nèi)皮因子治療可以明顯減小腫瘤體積(重量減少了35%~41%,p<0.05)的想法,且研究還發(fā)現(xiàn)內(nèi)皮素抑制劑與鉑類聯(lián)合治療還可以得到更好的抑瘤效果(重量減少了58%~62%,p<0.001)[22]。因此,抗內(nèi)皮素治療可能成為卵巢上皮性癌治療的新切入點(diǎn)。

      4.2 用于指導(dǎo)卵巢癌的靶向治療

      最近有研究報(bào)道[25]多聚二磷酸腺苷核糖多聚酶抑制劑(PARP-inhibitor)奧拉帕尼對攜帶BRCAˉ1/2基因突變的卵巢上皮癌有明顯的抗腫瘤作用,且與鉑類化療藥物的敏感性相關(guān)。BRCA1/2基因突變攜帶者的腫瘤細(xì)胞都存在同源重組DNA修復(fù)缺陷,而PARP抑制劑可使不能修復(fù)的DNA單鏈或者雙鏈斷裂,最終導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞死亡。Fong等[23]對奧拉帕尼進(jìn)行了一項(xiàng)共納入50例攜帶BRCA1/2基因突變的復(fù)發(fā)性卵巢癌患者(鉑敏感型13例、鉑耐藥型24例、難治型13例)的Ⅰ期臨床研究。結(jié)果顯示:20例(40%)達(dá)到完全緩解或部分緩解,3例(6.0%)達(dá)到疾病穩(wěn)定并維持超過4個(gè)月,客觀緩解率為46%。且進(jìn)一步分層分析發(fā)現(xiàn),奧拉帕尼治療鉑類敏感型復(fù)發(fā)卵巢癌患者的有效率為69%,高于鉑類耐藥型(45%)和難治型(23%),這說明分子檢測技術(shù)有助于指導(dǎo)新的靶向藥物的臨床應(yīng)用[23]。

      4.3 指導(dǎo)復(fù)發(fā)性卵巢癌的個(gè)體化治療

      Kim等[26]首先收集了4個(gè)卵巢上皮癌數(shù)據(jù)庫中錄入的783例患者的臨床資料,隨后結(jié)合藥物敏感性試驗(yàn)及這些患者初次化療的臨床數(shù)據(jù)資料,經(jīng)回顧性分析建立了一個(gè)COXEN(co-expression extropolation)分子生物學(xué)模型,確立了與紫杉醇、環(huán)磷酰胺及拓?fù)涮婵得舾行韵嚓P(guān)的分子標(biāo)志物(包括:20個(gè)與紫杉醇敏感性相關(guān)的基因,44個(gè)與環(huán)磷酰胺敏感性相關(guān)的基因,58個(gè)與拓?fù)涮婵得舾行韵嚓P(guān)的基因),最后在185例復(fù)發(fā)性卵巢癌的二線化療中進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果顯示,COXEN分子生物學(xué)模型能夠準(zhǔn)確預(yù)測這三種化療藥物治療復(fù)發(fā)性卵巢癌患者的近期療效及遠(yuǎn)期療效。

      另外,Kim的這項(xiàng)前瞻性研究展示了生物標(biāo)志物在107例復(fù)發(fā)性上皮性卵巢癌患者復(fù)發(fā)治療中(使用三種化療藥物之一)的潛在臨床效益,結(jié)果表明經(jīng)預(yù)測選的最佳藥物化療的復(fù)發(fā)性上皮性卵巢癌患者的中位總生存期延長了21個(gè)月。對于鉑類敏感的患者來說,如果使用經(jīng)預(yù)測選擇的最佳藥物化療,其生存期將被延長更久。這項(xiàng)研究表明,基于生物分子標(biāo)志物選擇基礎(chǔ)上的個(gè)體化治療可提高上皮性卵巢癌患者的生存率,是分子診斷技術(shù)用于卵巢癌治療的重要證據(jù)[24]。

      5 小結(jié)

      綜上所述,分子診斷技術(shù)在惡性腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)評估、早期診斷、分子分型、腫瘤生物學(xué)行為預(yù)測、預(yù)后評估、藥物篩選、療效監(jiān)測等研究和臨床應(yīng)用方面體現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢,但其在指導(dǎo)腫瘤患者的個(gè)體化治療,尤其是晚期/復(fù)發(fā)性卵巢癌患者的個(gè)體化治療應(yīng)用方面的研究較少。因此,分子診斷技術(shù)還需被進(jìn)一步研究,以明確其被用于腫瘤個(gè)體化治療的準(zhǔn)確性及意義。

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