循環腫瘤細胞在結直腸癌方面的研究進展

張月 韓振國

[摘要] 近年來，隨著生活方式及飲食結構的變化，我國結直腸癌發病率和死亡率呈上升趨勢。檢測外周血液中循環腫瘤細胞（CTC）對于結直腸癌的早期診斷、治療效果監測、預后方面評估有重要意義。CTC是指因自發或診療操作脫離實體瘤從腫瘤原發灶或轉移灶進入外周血循環中的腫瘤細胞。觀察CTC數目變化對于結直腸癌的個體化診療有重要的臨床意義。本文旨在對近年來CTC的檢測技術及其在結直腸癌方面的診斷、治療、預后的臨床研究進展進行綜述。

[關鍵詞] 結直腸癌;循環腫瘤細胞;預后;復發;轉移

[中圖分類號] R735? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-7210（2019）08（a）-0062-04

[Abstract] In recent years， with the changes of lifestyle and diet structure， the incidence and mortality of colorectal cancer in China are on the rise. The detection of circulating tumor cells （CTC） in peripheral blood has important significance for the early diagnosis， therapeutic effect monitoring and prognosis assessment of colorectal cancer. CTC refers to the tumor cells that have separated from solid tumor and entered the peripheral blood circulation from the primary tumor or metastatic tumor due to spontaneous or clinical operation. Observing the number changes of CTC has important clinical significance for the individualized diagnosis and treatment of colorectal cancer. This article aims to review the recent progress of CTC detection technology and clinical research on diagnosis， treatment and prognosis of colorectal cancer.

[Key words] Colorectal cancer; Circulating tumor cells; Prognosis; Recurrence; Transfer

在中國，結直腸癌死亡率位居中國癌癥的第5位，并且發病率和死亡率逐年增加[1]。結直腸癌是導致美國癌癥相關死亡的第二大原因，在2017年有135 430個新發病例，約有50 260人死亡[2]。Ⅳ期患者5年生存率低于10%[3]，Ⅱ期或者Ⅲ期患者中，即使在根治性手術或者輔助化療后仍有25%～50%的復發率[4]。因此，臨床上需要一個前瞻性的生物標志物來更好地預測結直腸癌復發轉移情況、治療效果等，而循環腫瘤細胞（circulating tumor cell，CTC）就是目前廣泛研究的生物標志物。

1 CTC

1.1 CTC概述

近年來，循環腫瘤細胞液體活檢技術作為一種能獲得實時診斷和預后信息的方法受到了廣泛關注[5]。CTC是澳大利亞學者Ashworth[6]在1969年首次提出的概念，是指因自發或診療操作脫離實體瘤從腫瘤原發灶或轉移灶進入外周血循環中的腫瘤細胞。通常大部分侵入循環系統的腫瘤細胞會在短期內死亡，但會有極少部分具有高度活力、高度轉移潛能的腫瘤細胞存活下來，它們相互聚集形成微小癌栓，并在一定條件下形成微轉移灶。因此，在外周血循環中檢測到CTC，提示腫瘤可能發生了轉移[7]。結直腸癌患者血液中的CTC不僅包括上皮腫瘤細胞，也包括經上皮間質轉化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）的腫瘤細胞和腫瘤干細胞[8]。惡性腫瘤細胞為獲得運動性和侵襲性，會丟失某些上皮細胞的表型，包括形態、表面抗原、基因表達等，與此同時獲得某些間充質細胞的表型，這就是EMT[8]。

1.2 CTC檢測方法

由于107個血細胞中只含有1個CTC[9]，因此，檢測外周血CTC，首先要進行CTC的富集（分離和純化），根據檢測前是否采用免疫磁珠等技術富集血液標本中的腫瘤細胞而分為陽性富集法和陰性富集法[10]。常用的檢測方法有免疫細胞化學法（immunocytochemistry，ICC）法、流式細胞術（flow cytometry，FCM）、PCR酶聚反應、免疫磁珠分離檢測法、光導纖維陣列掃描技術（fiber-optic array scanning technology，FAST）、微流控芯片法（CTC-Chip）[11]。目前常用的Cell Search系統是采用磁珠結合特異性抗原的方法，分離出血液中的上皮細胞，主要原理是通過篩選CK+、DAPI+、CD45-細胞來實現CTC的分離[12]，該系統是唯一已通過美國食品藥物管理局（FDA）批準，并用于轉移性乳腺癌、結直腸癌以及前列腺癌患者的CTC檢測[13-14]。

2 CTC對于結直腸癌的臨床價值

2.1 CTC對于早期結直腸癌的診斷價值

結直腸癌患者起病隱匿，多數患者發現時已屬于中晚期，甚至有遠處器官的轉移。研究表明，CTC患者早期診斷，早期治療，其5年生存率可高達90%，而已經發生轉移的晚期患者，其5年生存率低于10%[15-17]。因此，結直腸癌的早期診斷對于提高患者預后及生存率有著重要意義。目前，糞便隱血試驗、腸鏡檢查、CT、腫瘤標志物等仍然是臨床上常用的結直腸癌診斷的主要手段，但是由于靈敏度和特異度低，具有侵入性，并且價格昂貴[18]，達不到很好的早期篩查效果，因此仍未廣泛使用。而腫瘤細胞不僅可以從實體瘤原發灶或轉移灶脫落入血，也可在形成可見實體瘤之前入血，因此，CTC的檢測可早于影像學或血清學檢測。如果在檢查中發現CTC，即使沒有癥狀或影像學表現，也應該引起重視。Wen-Sy等[19]對620例結直腸癌患者的研究發現，CTC檢測的靈敏度為84.0%，特異度為97.3%。而腸鏡檢測陽性的患者中，111例（25%）為癌前病變，327例（75%）為結直腸癌，CTC檢出癌前病變的靈敏度為76.6%，特異度為97.3%;檢出癌的靈敏度為86.9%，特異度為97.3%。CTC檢出癌前病變和結直腸癌的準確率達到88.0%。提示與傳統檢測手段相比，CTC檢測對于早期發現結直腸癌有重要意義。

2.2 CTC與結直腸癌分期

Wen-Sy等[20]研究發現早期結直腸癌患者CTC水平與腫瘤大小、分化程度、淋巴結是否陽性等方面均存在明顯的相關性，并且CTC數量隨T分期的增加而增加，差異有統計學意義（P < 0.05）。Wang等[21]研究納入109例結直腸癌患者發現CTC陽性率與TNM分期顯著相關，Ⅳ期患者高達92%。國內一篇Meta分析指出，結直腸癌患者外周血中CTC數量與腫瘤T分期、遠處轉移呈正相關，但與患者性別、腫瘤大小、腫瘤分化、腫瘤位置無明顯相關性[22]。因此，CTC可為結直腸癌的臨床分期提供價值，相較于術后采用病理診斷確診分期后再進行進一步指導治療，CTC檢測可為早期臨床治療提供依據。

2.3 CTC在評估結直腸癌患者療效方面的價值

2.3.1 CTC與手術的關系? 相關研究顯示腫瘤細胞能夠在機械性操作過程中脫落進入循環系統[23]，術后早期CTC數目較術前上升，可能是由于手術的侵入性導致原發灶的腫瘤細胞脫落進入外周血循環中[24]。Weitz等[25]研究發現，術前CTC檢測陰性的患者，術中及術后24 h均可以檢出CTC，由此提出手術可導致CTC釋放的觀點。Park等[26]研究發現，術后CTC的檢出率較術前高。Pesta等[27]對14例經手術治療患者在術前和術后進行CTC檢測的研究也發現外科手術可能引起CTC進入外周血，也提示了術后CTC檢測的重要價值。而Shi等[28]對結直腸癌肝轉移患者進行CTC檢測，發現術后7 d及術后30 d患者CTC計數已明顯下降。因此，根據以上研究結果，術后CTC檢測也具有重要價值，因為它反映了術前CTC、術中手術操作釋放腫瘤細胞、脫落細胞快速凋亡的綜合信息。而關于CTC是否可以用來評估手術療效，以及術后多長時間檢測CTC目前尚無明確標準，還需進一步的臨床研究。

2.3.2 CTC與化療的關系? 對于結直腸癌患者術后長期動態性監測CTC，可以對患者化療預后進行初步評估，并且及時指導調整化療方案[29]。化療過程中，CTC持續存在可能是腫瘤對化療不敏感，如果檢測到CTC在化療過程中持續變化則提示腫瘤對化療敏感。Yen等[30]研究發現，采用西妥昔單抗結合化療的結直腸癌晚期患者中癌灶組織和CTC均為KRAS野生型的均有更好的無進展生存期和總生存期，該研究結果表明外周血CTC的KRAS情況對于評估西妥昔單抗靶向治療的療效有重要意義。Abdallah等[31]監測采用5-氟尿嘧啶（5-FU）單藥化療的晚期結直腸癌患者外周血的CTC，發現疾病出現進展的患者外周血CTC中的胸苷酸合成酶（thymidylate synthase，TYMS）會升高，該研究結果提示CTC檢測有助于為患者個體化治療提供方案。

2.4 CTC與結直腸癌預后的關系

術后發生腫瘤轉移與復發是導致惡性腫瘤患者死亡的主要原因，轉移過程可以分為兩個階段：癌細胞從原發腫瘤或轉移部位轉移到遠處器官，通過克隆和增殖形成轉移瘤[32]。目前臨床上對于結直腸癌患者術后定期復查最常用的檢查手段是CT、MRI、腸鏡，而這些檢查手段僅能發現肉眼可見的復發轉移，對于更早期的復發轉移則無效。因此，尋找可預測腫瘤復發或轉移的生物標志物對減少腫瘤復發或轉移、降低患者死亡率有重要的臨床價值。目前有相關實驗發現治療后CTC的數量與預后有關，CTC可能是影響預后的獨立因素。Rahbari等[33]的Meta分析認為CTC可以獨立預測結直腸癌預后。Barbazán等[34]認為CTC是判斷Ⅳ期結直腸癌預后的重要因素。Cohen等[35]的實驗表明，CTC<3個/7.5 mL患者的無瘤生存期和總生存期均高于CTC>3個的患者;治療后CTC<3個/7.5 mL患者的無進展生存期和總生存期高于CTC>3個的患者。并且，治療后CTC明顯降低的患者，無瘤生存期與總生存期都有所延長。Peach等[36]發現早中期結直腸癌術后24 h內CTC陽性患者比陰性患者復發率高。因此，可以對結直腸癌術后患者進行監測CTC，從而早期發現是否發生復發轉移，并且及時進行治療。

3 總結與展望

近年來隨著實驗技術的不斷發展，CTC檢測也在逐漸進步，目前也可用于轉移性乳腺癌[37]、前列腺癌患者的預后分析[38]。作為新的液體活檢技術，CTC檢測具有方便、微創、實時等優點，可以更好地識別早期復發或轉移的高危患者，被證實具有較高的臨床價值。然而，由于檢測方法的不同以及臨床試驗中研究對象納入的異質性，導致CTC檢測的準確性和精確性仍存在爭議。總之，對于CTC我們還需進一步研究，其中包括改進CTC檢測方法提高準確性，擴大樣本量進一步研究CTC能否作為結直腸癌的診斷和判斷預后的獨立指標，以期CTC能為結直腸癌的臨床診治提供重要的價值。

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（收稿日期：2019-02-13? 本文編輯：張瑜杰）