體外診斷技術(shù)在原發(fā)不明腫瘤診斷中的應(yīng)用與展望

包雯

原發(fā)不明腫瘤（cancer of unknown primary，CUP）是一類經(jīng)過(guò)全面檢查仍未找到組織起源的轉(zhuǎn)移性腫瘤。隨著病理學(xué)和影像學(xué)的發(fā)展，CUP的發(fā)病率在過(guò)去幾十年間逐漸下降到目前所有新發(fā)腫瘤的3%～5%，并隨著年齡的增長(zhǎng)而顯著增加，中位發(fā)病年齡為65 歲，并在80 歲達(dá)到高峰［1］?；谂R床檢查和病理評(píng)估，約15%～20%的CUP 患者預(yù)后較好，可根據(jù)推測(cè)的腫瘤類型進(jìn)行針對(duì)性化療，部分患者存在治愈可能；而80～85%的CUP 患者預(yù)后不佳，僅能接受鉑類、紫杉醇和吉西他濱為基礎(chǔ)的的經(jīng)驗(yàn)性化療［2］。隨著體外診斷技術(shù)的發(fā)展，基于基因組、轉(zhuǎn)錄組和表觀遺傳學(xué)來(lái)判斷腫瘤的組織起源為CUP 患者的精準(zhǔn)診斷帶來(lái)希望。本文對(duì)CUP 的診斷方法、腫瘤組織起源基因檢測(cè)以及相關(guān)體外診斷試劑上市情況進(jìn)行闡述，并初步展望相關(guān)產(chǎn)品的臨床應(yīng)用對(duì)于優(yōu)化治療方案及衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué)的潛在影響。

1 CUP 的診斷

CUP 的診斷應(yīng)基于完整的病史詢問(wèn)、全面的體格檢查、基本實(shí)驗(yàn)室檢查、影像學(xué)檢查和臨床導(dǎo)向的內(nèi)鏡檢查等進(jìn)行。在臨床診治中，Shao 等［3］發(fā)現(xiàn)前哨淋巴結(jié)理論對(duì)于識(shí)別CUP 的原發(fā)灶具有潛在價(jià)值；Zhu 等［4］則發(fā)現(xiàn)原發(fā)腫瘤更容易發(fā)生在通過(guò)椎靜脈叢播散的孤立性骨轉(zhuǎn)移附近。正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像（positron emission tomography-computed tomography，PET-CT）檢查對(duì)于CUP患者的診治至關(guān)重要，一項(xiàng)薈萃分析納入共2 795名經(jīng)過(guò)PET-CT 檢查的CUP 患者，共發(fā)現(xiàn)35%患者的管理發(fā)生改變，包括22%的患者發(fā)現(xiàn)了原發(fā)灶和13%的患者發(fā)現(xiàn)了其他轉(zhuǎn)移部位［5］。此外，Sivakumaran 等［6］發(fā)現(xiàn)基于PET-CT 發(fā)現(xiàn)原發(fā)灶的CUP患者，其中位總生存期（overall survival，OS）顯著優(yōu)于未找到原發(fā)灶的患者（25.4 vs.9.1 個(gè)月）。

病理診斷是CUP 診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，包括形態(tài)學(xué)檢查和免疫組化（immunohistochemistry，IHC）檢測(cè)，可提供腫瘤譜系、細(xì)胞類型和病理學(xué)診斷等信息［2］。IHC 通常先采用譜系特異性標(biāo)志物如AE1/AE3、HMB45、LCA 和Vimentin 等確定腫瘤譜系（包括癌、肉瘤、淋巴瘤、黑色素瘤等）；進(jìn)而采用器官特異性標(biāo)志物輔助診斷腫瘤的組織起源，并將檢測(cè)結(jié)果與影像學(xué)、臨床診斷意見(jiàn)相結(jié)合，為CUP 患者選擇適合的治療方案提供支持［7］。然而，在臨床實(shí)踐中，取材不充分、腫瘤異質(zhì)性、影響組織抗原性差異的因素及觀察者主觀判讀差異等多種因素會(huì)造成IHC 結(jié)果的偏倚，目前CUP 的診斷尚存諸多挑戰(zhàn)。

既往研究表明，不同組織起源的腫瘤具有特異性的、與其起源組織相似的分子特征（基因突變、基因表達(dá)、DNA 甲基化等），通過(guò)分析腫瘤的分子特征可鑒別其腫瘤類型。Penson 等［8］采用下一代測(cè)序（Next Generation Sequence，NGS）技術(shù)分析腫瘤的基因組變異來(lái)鑒別22 種腫瘤類型，總體準(zhǔn)確率為74.1%；臨床驗(yàn)證中為67.4%的CUP 患者預(yù)測(cè)了可能的組織起源。Hidetoshi 等［9］采用NGS 技術(shù)同時(shí)分析111 例CUP 患者的轉(zhuǎn)錄組和基因組，通過(guò)轉(zhuǎn)錄組模型預(yù)測(cè)患者的組織起源，并結(jié)合基因組變異情況進(jìn)行器官特異性治療。結(jié)果表明根據(jù)組織起源結(jié)合基因組變異進(jìn)行靶向治療，有助于改善CUP 患者的預(yù)后。Moran 等［10］提示腫瘤的DNA 甲基化特征可用于鑒別組織起源，在216 例CUP 患者中的總體準(zhǔn)確率為87%。Weipert 等［11］采用液體活檢分析了2022 例CUP 患者血液中的循環(huán)游離DNA，發(fā)現(xiàn)20.7%的患者攜帶臨床意義明確的突變，9.5%的患者攜帶具有潛在臨床價(jià)值的突變，提示液體活檢可用于評(píng)估CUP 患者的基因組變異，指導(dǎo)靶向藥物治療。

2 腫瘤組織起源基因檢測(cè)

隨著腫瘤診療邁入精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)時(shí)代，多組學(xué)分析在腫瘤溯源中展現(xiàn)出良好的應(yīng)用潛力?；贜GS 技術(shù)的基因突變、甲基化分析以及液體活檢用于腫瘤溯源仍處于技術(shù)開發(fā)和臨床驗(yàn)證階段。而基于實(shí)時(shí)熒光PCR（real-time PCR，RT-PCR）或微陣列平臺(tái)的基因表達(dá)譜（gene expression profiling，GEP）檢測(cè)則憑借著成熟可靠的檢測(cè)方法、簡(jiǎn)單便捷的實(shí)驗(yàn)操作成為當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的腫瘤溯源方法。多項(xiàng)研究報(bào)道GEP 檢測(cè)適用于福爾馬林固定石蠟包埋（formalin-fixed paraffin-embedded，F(xiàn)FPE）組織標(biāo)本，鑒別腫瘤組織起源的準(zhǔn)確率為85%～94.4%［12-14］，顯示出較好的臨床應(yīng)用價(jià)值。中國(guó)抗癌協(xié)會(huì)2022 年發(fā)布的《中國(guó)腫瘤整合診治指南》［15］提出對(duì)于多原發(fā)和原發(fā)不明腫瘤，推薦采用IHC 和GEP 來(lái)確定腫瘤組織起源。下文就境內(nèi)外臨床應(yīng)用較為廣泛的腫瘤組織起源基因檢測(cè)進(jìn)行概述。

2.1 Canhelp-Origin

Canhelp-Origin（90 基因表達(dá)譜檢測(cè)）是一種基于中國(guó)患者人群開發(fā)的體外診斷方法，通過(guò)檢測(cè)FFPE 腫瘤樣本中90 個(gè)特征基因的表達(dá)模式來(lái)判斷14 種常見(jiàn)腫瘤類型［16］。多中心回顧性研究結(jié)果顯示在已知原發(fā)灶的323 例原發(fā)性腫瘤和286 例轉(zhuǎn)移性腫瘤中，Canhelp-Origin 的判讀準(zhǔn)確率分別為90.4%（292/323，95%CI：87%～93%）和89.2%（255/286，95%CI：85%～92%）。同時(shí)，該研究納入了141 例真實(shí)世界的CUP 患者，Canhelp-Origin 通過(guò)輔助診斷腫瘤的組織起源，為82.3%（116/141）的患者獲得器官特異性治療提供支持［16］。隨后的一項(xiàng)盲法、多中心臨床試驗(yàn)納入三家中心單位共1 417 例FFPE 組織樣本，包括694 例低分化或未分化腫瘤。研究結(jié)果顯示Canhelp-Origin 的總體準(zhǔn)確率為94.4%（1 338/1 417，95%CI：93%～96%），在低分化或未分化腫瘤中的判讀準(zhǔn)確率為94.5%（656/694）［14］。此外，多項(xiàng)回顧性研究評(píng)估了Canhelp-Origin 在多原發(fā)惡性腫瘤、腦轉(zhuǎn)移性腫瘤、肝轉(zhuǎn)移性腫瘤和三陰性乳腺癌中的分析性能，發(fā)現(xiàn)Canhelp-Origin 在多種診斷困難腫瘤的原發(fā)灶溯源中具有良好的臨床應(yīng)用價(jià)值，總體準(zhǔn)確性為92.0%～97.4%［14］。

國(guó)內(nèi)兩項(xiàng)病例報(bào)道采用Canhelp-Origin 對(duì)CUP患者進(jìn)行原發(fā)灶溯源，患者獲益于基于組織起源的針對(duì)性治療，證實(shí)了Canhelp-Origin 在CUP 患者溯源診斷和臨床治療中的潛在價(jià)值［17-18］。然而，目前尚無(wú)前瞻性隨機(jī)對(duì)照臨床研究結(jié)果證實(shí)根據(jù)Canhelp-Origin 結(jié)果對(duì)CUP 患者進(jìn)行器官特異性治療與經(jīng)驗(yàn)性化療相比可以改善預(yù)后。一項(xiàng)前瞻性隨機(jī)對(duì)照研究（NCT03278600）正在國(guó)內(nèi)開展，以進(jìn)一步評(píng)估基于Canhelp-Origin 判斷腫瘤類型并采取器官特異性治療是否優(yōu)于傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)性治療。

2.2 CancerTYPE ID

CancerTYPE ID（92 基因表達(dá)譜檢測(cè)）是一種基于美國(guó)患者人群開發(fā)的體外診斷方法。該檢測(cè)基于RT-PCR 方法分析腫瘤樣本中87 個(gè)差異表達(dá)基因和5 個(gè)內(nèi)參基因，用于鑒別30 類腫瘤［19］。在多中心臨床驗(yàn)證中，對(duì)790 例FFPE 腫瘤樣本進(jìn)行CancerTYPE ID 分析，總體靈敏度為87%（95%CI：84%～89%），鑒別腫瘤亞型的靈敏度為82%（95%CI：79%～85%）。同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)移性、低分化或有限組織樣本的腫瘤中，CancerTYPE ID 的性能沒(méi)有顯著降低［20］。一項(xiàng)前瞻性的盲法研究比較了CancerTYPE ID 與IHC 的準(zhǔn)確性，在122 例已知原發(fā)灶的低分化腫瘤中同時(shí)進(jìn)行IHC 和Cancer-TYPE ID 來(lái)鑒定腫瘤類型。CancerTYPE ID 的準(zhǔn)確率為79%（96/122；95%CI：71%～85%），而IHC 的準(zhǔn)確率為69%（84/122；95%CI：60%～76%），兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.019）［21］。

一項(xiàng)多中心、前瞻性Ⅱ期臨床試驗(yàn)招募了289例CUP 患者，評(píng)估基于CancerTYPE ID 指導(dǎo)CUP患者進(jìn)行器官特異性治療的臨床療效，并與既往研究的OS 進(jìn)行對(duì)比。共有194 例患者接受了CancerTYPE ID 指導(dǎo)下的治療，中位OS 為12.5 個(gè)月（95%CI：9.1～15.4 個(gè)月），其中對(duì)治療敏感的腫瘤類型患者的中位OS 顯著優(yōu)于治療耐藥的腫瘤類型患者（13.4 vs.7.6 個(gè)月，P=0.04）［22］。為了進(jìn)一步確定CancerTYPE ID 對(duì)于臨床治療決策的影響，一項(xiàng)多中心前瞻性的觀察性研究評(píng)估了203 例采用CancerTYPE ID 并接受后續(xù)治療的CUP 患者，檢測(cè)結(jié)果共改變了47%的患者的原有治療方案，支持在CUP 患者的診療中應(yīng)充分考慮其組織起源［23］。臨床實(shí)踐中，CancerTYPE ID 通過(guò)準(zhǔn)確溯源并指導(dǎo)個(gè)體化治療，降低了經(jīng)驗(yàn)性治療的患者比例，提升了CUP 患者的生存率。成本效益分析顯示其增量成本效益比為50 273 美元每質(zhì)量調(diào)整生命年，低于100 000 美元每質(zhì)量調(diào)整生命年的社會(huì)意愿支付閾值，具有良好的成本效益［24］。

2.3 Tissue-of-Origin

Tissue-of-Origin（2 000 基因表達(dá)譜檢測(cè)）也是一種基于美國(guó)患者人群開發(fā)的體外診斷方法。該檢測(cè)通過(guò)微陣列檢測(cè)腫瘤樣本中2 000 個(gè)基因的表達(dá)水平來(lái)區(qū)分15 種腫瘤類型。一項(xiàng)多中心臨床研究共納入547 例轉(zhuǎn)移性、低分化或未分化的冰凍組織樣本，Tissue-of-Origin 結(jié)果與參考診斷比較后的總體靈敏度為87.8%（480/547，95%CI：84.7%～90.4%）［25］。隨后，在462 例明確診斷的轉(zhuǎn)移性、低分化或未分化的FFPE 樣本中進(jìn)行驗(yàn)證，總體準(zhǔn)確率為88.5%（409/462，95%CI：85.3%～91.3%）［26］。同時(shí)，在三個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的重復(fù)性驗(yàn)證中，一致性為89.3%（133/149）［26］。為了比較Tissue-of-Origin 和IHC 的腫瘤溯源性能，一項(xiàng)盲法、多中心、前瞻性研究將166 例FFPE 轉(zhuǎn)移性腫瘤樣本分別交由病理醫(yī)生進(jìn)行IHC 和Tissue-of-Origin 分析，結(jié)果提示Tissue-of-Origin 和參考診斷的一致性為89.2%，優(yōu)于IHC 的83.3%。在低分化或未分化腫瘤中，Tissue-of-Origin 的準(zhǔn)確率則顯著優(yōu)于IHC（94.1%vs.79.1%，P=0.016）［27］。此外，Hannouf 等［28］發(fā)現(xiàn)Tissue-of-Origin 在CUP 的臨床管理中具有良好的成本效益，與傳統(tǒng)的臨床實(shí)踐相比，基于Tissue-of-Origin 的治療策略，增量成本效益比為44 151 美元每質(zhì)量調(diào)整生命年。

3 腫瘤組織起源基因檢測(cè)試劑上市概況

目前，境內(nèi)外共有兩款腫瘤組織起源基因檢測(cè)試劑獲批上市，見(jiàn)表1?；谖㈥嚵衅脚_(tái)的Tissue-of-Origin 于2010 年獲得美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)上市。中國(guó)國(guó)家藥品監(jiān)督管理局于2022 年批準(zhǔn)了基于RT-PCR 平臺(tái)的Canhelp-Origin，用于判別分化程度較差或疑似轉(zhuǎn)移的實(shí)體腫瘤的組織起源。

表1 腫瘤組織起源基因檢測(cè)試劑獲批概況Table 1 Overview of Approved Tissue of Origin Test

4 展望

CUP 的治療主要有兩種策略，一種是統(tǒng)一方案的標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)驗(yàn)性治療，另一種是根據(jù)最有可能的原發(fā)部位來(lái)進(jìn)行器官特異性治療。傳統(tǒng)臨床診療中，根據(jù)臨床及病理特征僅能區(qū)分約20%預(yù)后良好的患者并根據(jù)推測(cè)的腫瘤類型進(jìn)行治療，大多數(shù)患者仍無(wú)法獲益于傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)性治療，預(yù)后較差。

盡管目前尚缺少最高級(jí)別的臨床證據(jù)支持器官特異性治療相較于傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)驗(yàn)性治療有更好的臨床療效，但是多項(xiàng)非隨機(jī)臨床研究數(shù)據(jù)顯示，采用GEP 預(yù)測(cè)CUP 患者的腫瘤組織起源并用于指導(dǎo)患者的后續(xù)治療能顯著改善CUP 患者的預(yù)后，尤其是罹患對(duì)治療敏感類型腫瘤的患者。同時(shí)，多項(xiàng)衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué)研究提示腫瘤組織起源檢測(cè)具有良好的成本效益，將該項(xiàng)檢測(cè)納入CUP 患者的臨床診療從而對(duì)患者進(jìn)行合理分層，有助于減少誤診、提高生存率和改善生活質(zhì)量。

隨著Canhelp-Origin 在中國(guó)的上市，預(yù)計(jì)超過(guò)80%的CUP 病例將通過(guò)分析GEP 找到原發(fā)部位，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行精準(zhǔn)治療。準(zhǔn)確判斷腫瘤類型并采取器官特異性治療是否優(yōu)于傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)性治療有賴于正在開展的一項(xiàng)前瞻性、隨機(jī)對(duì)照臨床研究（NCT03278600）。在未來(lái)，隨著更多臨床證據(jù)的積累，期待分子檢測(cè)指導(dǎo)下的個(gè)體化治療將逐步改變目前經(jīng)驗(yàn)性治療的格局。