胰腺癌的早期診斷現(xiàn)狀及GPC-1的研究進(jìn)展

李鳳飛，郭懷斌，曾凡剛，3，張萬(wàn)星

（1.河北北方學(xué)院 研究生院，河北 張家口 075000；2.河北省人民醫(yī)院 肝膽外科，河北 石家莊 050000；3.華北理工大學(xué) 研究生院，河北 唐山 063000）

近些年來(lái)，全球范圍內(nèi)癌癥的發(fā)病率、病死率呈逐漸增長(zhǎng)趨勢(shì)，癌癥已成為困擾世界各國(guó)的一個(gè)重大問(wèn)題[1-3]。癌中之王—胰腺癌，發(fā)病率亦是呈遞增趨勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在全世界范圍內(nèi)胰腺癌的病死率居第四位。據(jù)有關(guān)研究報(bào)道，到2030年胰腺癌在美國(guó)有可能成為第二致命的癌癥[4]。2015年我國(guó)調(diào)查報(bào)告顯示，胰腺癌的病死率居第六位。胰腺癌5年生存率低于5%，惡性腫瘤預(yù)后最差[5]，嚴(yán)重威脅著人們的生命健康。

目前，根據(jù)國(guó)際抗癌聯(lián)合會(huì)定義，認(rèn)為早期胰腺癌（T1N0M0）是指腫瘤直徑≤2 cm，未侵及胰腺包膜，無(wú)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移且不累及周?chē)馨偷囊认侔Ｓ袛?shù)據(jù)顯示早期胰腺癌時(shí)行根治性切除后5年生存率最高可達(dá)41%[6-7]。若腫瘤直徑＜1.0 cm，術(shù)后5年生存率＞75%[8]，可見(jiàn)胰腺癌早期診斷對(duì)于預(yù)后至關(guān)重要。因此，多年來(lái)，胰腺癌的早期診斷始終是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究焦點(diǎn)，目前主要集中在影像學(xué)檢查、血清學(xué)、蛋白組學(xué)、基因組學(xué)、miRNA以及游離DNA等標(biāo)志物的研究中，逐漸為胰腺癌的早期診斷提供了新思路，近3年來(lái)，最引起轟動(dòng)的當(dāng)屬磷脂酰肌醇蛋白聚糖-1（GPC-1），認(rèn)為GPC-1在胰腺癌早期診斷和篩查方面是一個(gè)很有潛力的標(biāo)志物，本文將對(duì)早期胰腺癌的診斷現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，并詳細(xì)介紹GPC-1對(duì)胰腺癌的早期診斷價(jià)值。

1 胰腺癌的早期診斷現(xiàn)狀

1.1 影像學(xué)診斷

彩色多普勒超聲檢查因?yàn)閷?duì)患者無(wú)創(chuàng)傷、費(fèi)用低在臨床上常作為篩選胰腺癌重要方法。近年來(lái)超聲引導(dǎo)下的細(xì)針穿刺活檢技術(shù)（EUS-FNA）使早期胰腺癌的確診率得到了提升，與核磁共振等檢查相比，EUS-FNA可以獲得組織標(biāo)本[9]，因此在診斷胰腺癌中具有獨(dú)特的價(jià)值，但不適合作為首選檢查手段。CT可以清晰地顯示直徑＞2 cm的腫瘤病灶，并且還可以體現(xiàn)出胰腺周?chē)M織的浸潤(rùn)情況以及是否有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，但其敏感性低于EUS，特別是對(duì)于直徑＜ 2 cm的腫瘤病灶。內(nèi)鏡逆行胰膽管造影術(shù)（ERCP）常用來(lái)放置自膨式支架[10]，還可以用來(lái)引流膽汁，當(dāng)ERCP膽汁引流失敗時(shí)，可選用EUS指導(dǎo)膽汁引流[11]，其診斷價(jià)值十分有限。磁共振膽胰管成像（MRCP）及正電子發(fā)射斷層掃描（PET）由于價(jià)格昂貴，不適合成為篩查早期胰腺癌的手段，并且有研究發(fā)現(xiàn)對(duì)胰腺癌的術(shù)前診斷EUS-FNA比PET/CT的靈敏性及準(zhǔn)確性更高[12]。

1.2 血清學(xué)診斷

癌胚抗原CEA在胰腺癌、胃癌、結(jié)直腸癌中均有表達(dá)，其對(duì)胰腺癌的診斷特異性較差[13-14]。CA19-9是目前公認(rèn)的最有效的胰腺癌腫瘤標(biāo)志物，其診斷胰腺癌的敏感性及特異性均可達(dá)80%[15]，但在膽系感染、急性胰腺炎等疾病中也常常升高，因此，現(xiàn)在臨床上不常規(guī)將CA19-9作為胰腺癌早期診斷的標(biāo)志物[16]，而常用于評(píng)估療效及檢測(cè)術(shù)后是否復(fù)發(fā)[17]。另外，還有CA242、CA50、CA195、CA72-4等血清學(xué)標(biāo)志物，但其單獨(dú)用于診斷胰腺癌的靈敏性及特異性不高，故臨床上不常用。

1.3 蛋白組學(xué)診斷

近年來(lái)研究多關(guān)注于熱休克蛋白27、骨橋蛋白。目前對(duì)于熱休克蛋白27（HSP27）診斷價(jià)值尚有爭(zhēng)論，有研究表示以1.33 μg/L作為截點(diǎn)，HSP27診斷胰腺癌的敏感性可達(dá)100%，特異性為84%[18]，但另一研究表示以1.65 μg/L作為截點(diǎn)，HSP27診斷胰腺癌的敏感性為62.1%，特異性為95.1%，故HSP27對(duì)胰腺癌的診斷價(jià)值尚需進(jìn)一步研究[19]。另外，有報(bào)道稱骨橋蛋白（OPN）在診斷胰腺癌時(shí)的其敏感性和CA19-9幾乎相同，特異性比CA19-9高[20]，并且有Meta分析顯示健康人的血清OPN水平明顯低于胰腺癌患者，血清OPN水平的高低可能是識(shí)別早期胰腺癌的一個(gè)診斷指標(biāo)[21]。除此之外，有研究報(bào)道重組人胰腺再生蛋白4（REG4）診斷胰腺癌的效率高于CA19-9，其診斷胰腺癌的敏感性可達(dá)94.9%，但特異性較低約為64%[22]。另外有學(xué)者認(rèn)為DJ-1對(duì)胰腺癌的診斷價(jià)值較高[23]，且其與胰腺癌的分期密切相關(guān)[24]。對(duì)于蛋白組學(xué)的研究非常多，但就目前來(lái)看其應(yīng)用價(jià)值較有限。

1.4 基因組學(xué)診斷

有研究稱，90%的胰腺癌中可出現(xiàn)K-ras基因突變，并且當(dāng)胰腺上皮內(nèi)瘤變發(fā)展成浸潤(rùn)癌時(shí)K-ras基因的突變率將超過(guò)90%，這可能是由于K-ras基因突變后，糖酵解加速，導(dǎo)致腫瘤加速發(fā)展[25-27]。此外Nagpal等[28]建立的胰腺癌甲基化數(shù)據(jù)庫(kù)中收錄了4 342個(gè)胰腺癌細(xì)胞系及癌組織相關(guān)的甲基化特異基因，為發(fā)現(xiàn)胰腺癌的相關(guān)標(biāo)志物提供了更多的選擇。

1.5 miRNA診斷

許多研究顯示，miRNA與胰腺癌的發(fā)生息息相關(guān)，而且可以用來(lái)診斷和治療胰腺癌[29]。目前多認(rèn)為miRNA-21和miRNA-155在導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀黏液瘤中高表達(dá)，故miRNA-21和miRNA-155在胰腺癌早期時(shí)就可能為高表達(dá)狀態(tài)[30]。近期有報(bào)道稱miR-10b、miR-106b、miR-155診斷胰腺癌的敏感性及特異性均高于90%，并可檢出85.2%的I期胰腺癌患者[31]，這或許對(duì)于胰腺癌的診斷及治療有著重要的價(jià)值。

1.6 游離DNA診斷

研究人員不斷地對(duì)患者血液中腫瘤來(lái)源的游離DNA進(jìn)行基因組測(cè)序、靶向測(cè)序等研究，目前血液循環(huán)中腫瘤來(lái)源的游離DNA越來(lái)越多地應(yīng)用于腫瘤的檢測(cè)和監(jiān)測(cè)[32]，未來(lái)游離DNA有可能成為胰腺癌的早期診斷及監(jiān)測(cè)的重要指標(biāo)。

2 磷脂酰肌醇蛋白聚糖-1（GPC-1）在胰腺癌早期診斷中的研究進(jìn)展

2.1 磷脂酰肌醇蛋白聚糖家族簡(jiǎn)介

磷脂酰肌醇蛋白聚糖（Glypican）隸屬于硫酸類(lèi)肝素蛋白多糖（heparan sulfate proteoglycans，HSPGs）家族，人類(lèi)基因組共編碼GPC 1-6六號(hào)蛋白，根據(jù)其同源性可劃分為GPC 1/2/4/6、GPC 3/5兩大亞類(lèi)[33-34]。目前該家族中研究較多的為GPC-3，血清GPC-3升高可作為預(yù)測(cè)早期肝癌的潛在生物標(biāo)志[35]。GPC-5基因組DNA內(nèi)含子rs2352028及rs3759452位點(diǎn)的單核苷酸多態(tài)性與非吸煙人群肺癌的發(fā)生相關(guān)[36]，然而對(duì)GPC 1/2/4/6亞類(lèi)的相關(guān)研究尚少。近年來(lái)相繼有研究報(bào)道顯示，GPC-1在胰腺癌中呈高表達(dá)[37-38]，且表示GPC-1在胰腺癌的神經(jīng)轉(zhuǎn)移中有著重要的作用[39-40]。但GPC-1是否可以作為胰腺癌的早期診斷指標(biāo)及篩查手段仍飽受爭(zhēng)議，且其在胰腺癌發(fā)生發(fā)展中的機(jī)制仍未明確，尚處于研究階段。

2.2 GPC-1在胰腺癌早期診斷中的價(jià)值爭(zhēng)議

2.2.1 GPC-1有重要價(jià)值：影像學(xué)技術(shù)雖然不斷提高，但對(duì)于胰腺癌的早期診斷效果并不理想，血液標(biāo)本臨床上容易得到，且對(duì)患者的創(chuàng)傷小，所以從血液中尋找高效的診斷標(biāo)志物一直以來(lái)是研究者們關(guān)注的焦點(diǎn)。近些年來(lái)支持GPC-1與胰腺癌發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)的研究有很多[41-44]，但以2015年《Nature》雜志上發(fā)表的Melo等[45]的一篇報(bào)道最為轟動(dòng)，該報(bào)道稱GPC1+crExos可以區(qū)分胰腺癌和胰腺良性疾病患者，其敏感性與特異性均可達(dá)100%，該報(bào)道還表示雖然在乳腺癌患者血液中也有GPC-1的表達(dá)，但僅有75%的乳腺癌患者GPC-1的表達(dá)水平較正常人高，胰腺癌患者血液中為100%，這為該指標(biāo)的特異性提供了更有利的證據(jù)。研究人員進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，GPC1-crExos中檢測(cè)不到突變的KRAS mRNA，突變的KRAS mRNA只存在于GPC1+crExos中，這也與既往的基因組學(xué)研究相互呼應(yīng)。另外在該研究中還發(fā)現(xiàn)當(dāng)在血液中檢測(cè)到GPC1+crExos時(shí)，磁共振檢查中還未顯示出胰腺癌小鼠的腫瘤病灶。以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示GPC1+crExos是胰腺癌早期診斷和篩查手段的潛在腫瘤標(biāo)志物，但后續(xù)對(duì)GPC-1的研究并沒(méi)有很多，所以其對(duì)于胰腺癌的早期診斷價(jià)值尚需大量研究證明。

2.2.2 GPC-1不具備診斷價(jià)值：在后來(lái)對(duì)GPC-1的研究中，較令人關(guān)注的是2017年在《Cancer Letters》發(fā)表的美國(guó)印第安納大學(xué)醫(yī)學(xué)院Lai等[46]的一項(xiàng)研究，該實(shí)驗(yàn)將正常人、慢性胰腺炎和胰腺癌患者血液中的GPC-1和miRNA水平進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)GPC-1并不是胰腺癌的診斷標(biāo)志物，而高表達(dá)的外泌體miR-10b、miR-21、miR-30c和miR-181和低表達(dá)的miR-let7a可以將三組患者輕易的區(qū)分開(kāi)。研究者還對(duì)進(jìn)行手術(shù)切除胰腺后的胰腺癌患者進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)升高的外泌體miRNA在術(shù)后1天內(nèi)逐漸降低至正常水平，但GPC-1不會(huì)如此。在其研究中，29例胰腺癌中miR-10b和miR30c均顯著升高，8例CA19-9水平正常或稍有升高。所以，研究者認(rèn)為GPC-1并不是診斷胰腺癌的腫瘤標(biāo)志物，而外泌體miRNA對(duì)胰腺癌具有較高的診斷價(jià)值且優(yōu)于CA19-9。

2.2.3 筆者的思考：關(guān)于Melo等[45]的研究，筆者有如下觀點(diǎn)。第一，研究認(rèn)為突變的KRAS mRNA僅可以從GPC1+crExos中檢測(cè)到，且所有的GPC1+crExos均含有K-ras mRNA，然而只有90%的胰腺癌中可出現(xiàn)K-ras基因突變，并且當(dāng)胰腺上皮內(nèi)瘤變發(fā)展成浸潤(rùn)癌時(shí)K-ras基因的突變率才超過(guò)90%。所以從某種程度上可以說(shuō)明GPC1+crExos不能用于檢測(cè)無(wú)K-ras基因突變的胰腺癌患者，所以其診斷的特異性及靈敏度在大樣本研究中依然可以達(dá)到100%尚需證實(shí)。第二，入組患者中僅有5例導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀黏液性腫瘤（IPMN），癌前病變患者例數(shù)較少，說(shuō)服力度不強(qiáng)。第三，該實(shí)驗(yàn)中收入8例漿液性囊腺瘤患者但沒(méi)有收入黏液性囊腺瘤患者，所以在未來(lái)需對(duì)GPC-1在黏液性囊腺瘤患者血液中的表達(dá)情況進(jìn)行探討研究。第四，如果進(jìn)一步研究胰腺癌高危人群血清中的GPC1+crExos是否高表達(dá)，這樣或許更有利于說(shuō)明GPC1+crExos對(duì)胰腺癌的早期診斷價(jià)值。

關(guān)于Lai等[46]的研究，筆者有如下觀點(diǎn)。第一，入組的樣本量小，可能對(duì)研究結(jié)果造成了一定的影響。第二，實(shí)驗(yàn)方法與Melo研究中不同，Lai研究中采用的是LC-MS/MS技術(shù)，而Melo研究中采用免疫組化SP法，且在實(shí)驗(yàn)中用攜帶有GPC-1抗體的磁珠進(jìn)行進(jìn)一步富集，由于目前分離癌細(xì)胞與非癌細(xì)胞分泌的外泌體目前仍具有重大的挑戰(zhàn)，所以不同的研究方法可能是造成不同研究結(jié)果的原因之一。

就目前研究成果而言，雖然尚不能確切地說(shuō)明GPC-1可以成為早期胰腺癌的診斷標(biāo)志物，但根據(jù)上述文獻(xiàn)報(bào)道，以及知道GPC-1帶有三個(gè)糖胺聚糖側(cè)鏈，而癌細(xì)胞可以使糖鏈的結(jié)構(gòu)發(fā)生異常改變，我們相信如果通過(guò)進(jìn)一步識(shí)別GPC-1上的癌癥特異性糖胺聚糖建立胰腺癌的特異性實(shí)驗(yàn)很有可能實(shí)現(xiàn)對(duì)胰腺癌的早期診斷。另外我們尚不清楚GPC-1在腫瘤發(fā)生和發(fā)展中的具體作用，需要大量的基礎(chǔ)和臨床研究對(duì)其進(jìn)行更深入的探索，這或許能幫助我們更好地認(rèn)識(shí)胰腺癌的生物學(xué)行為，有助于早日解決胰腺癌早期診斷的難題，對(duì)我國(guó)癌癥預(yù)防及控制具有十分重要的意義。