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)后評估以及個(gè)體化治療方案的制定。

2 結(jié)直腸癌CTC的檢測

目前分離、檢測結(jié)直腸癌CTC的技術(shù)方法很多，但各有利弊。多項(xiàng)檢測技術(shù)的聯(lián)合互補(bǔ)應(yīng)用，才能有效提高其檢測敏感度［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)有效的檢測技術(shù)，并被美國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)檢測敏感度高、操作簡便，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)檢測敏感度較高的檢測技術(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檢測敏感性較高，在捕獲目標(biāo)細(xì)胞方面具有較大優(yōu)勢。

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到CTC，提示CTC檢測對結(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)移灶對患者治療和預(yù)后的影響。血液中檢測到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比其他方法對腫瘤患者預(yù)后情況的預(yù)測更準(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，但與其他檢測方法相比，CTC數(shù)目對于結(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、腫瘤病理分級及發(fā)展趨勢等因素制定的多學(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)的檢測結(jié)果相吻合。因此，CTC檢測可視作化療方案有效率的指標(biāo)之一，外周血中持續(xù)的檢測出CTC往往說明化療有效率較低，且外周血中CTC數(shù)目可對當(dāng)前療效起到實(shí)時(shí)監(jiān)測的作用，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)水平的檢測可指導(dǎo)腫瘤外科手術(shù)的切除程度［20］。對于結(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)測病情的進(jìn)展和患者的生存時(shí)間;而監(jiān)測結(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.