夏益蘭,林勇
上海市靜安區中心醫院/復旦大學附屬華山醫院靜安分院檢驗科,上海 200040
胰腺癌是臨床最棘手的惡性腫瘤之一,其起病隱匿,早期難以發現,預后極差。明確診斷的胰腺癌患者中約25%有手術機會,如未經臨床有效治療,多數患者會在確診后1年內死亡[1]。一直以來,因胰腺的特殊解剖學結構、位置和生物學特征,臨床難以實現對胰腺癌的早期診斷。近年來隨著醫學檢驗技術的發展,臨床實驗室在腫瘤基因突變檢測、腫瘤標志物的免疫學檢驗等方面不斷涌現出新的方法和技術。臨床可通過對某些具有內分泌特征或產生典型腫瘤標志物的特定腫瘤進行實驗室指標檢測,從而輔助診斷惡性腫瘤。胰腺癌實驗室診斷對于患者盡早接受治療、獲得更好預后具有十分重要的臨床意義。但目前臨床對胰腺癌特征性實驗室診斷指標的檢測尚屬于探索階段[2]。本文對近年來胰腺癌實驗室診斷的相關文獻進行綜述,以期為臨床早期診斷胰腺癌提供參考依據。
胰腺在人體腹腔內較深位置,其鄰近的臟器組織多,血管走向復雜。術前病理檢查是診斷胰腺癌的金標準。對疑似胰腺癌的術前診斷多采用超聲內鏡引導下細針抽吸活檢,對可手術的胰腺癌患者術中采用Tru-Cut 穿刺活檢聯合細針抽吸活檢。但病理檢查依賴于內鏡技術獲得的活組織標本,均為有創性檢查。胰腺特殊的解剖學結構、位置和生物學特征使得臨床診斷時獲取胰腺活組織標本十分不易,因此臨床早期診斷胰腺癌較為困難[3]。
實驗室檢查是簡單、基本無創的輔助診斷方法。胰腺癌壓迫胰頭組織可導致梗阻性黃疸。胰腺癌的實驗室一般檢查結果顯示,直接膽紅素、血清堿性磷酸酶均異常升高;血清丙氨酸轉氨酶可在正常范圍內,有時可升高;尿膽紅素陽性或強陽性;血淀粉酶一般無太大變化,僅在少數胰管梗阻的早期胰腺癌患者中可有一過性升高;如合并胰島組織受損,部分胰腺癌患者可能出現空腹血糖升高、糖耐量試驗陽性。以上實驗室一般檢查的陽性結果多提示有梗阻性黃疸[4],其對診斷胰腺癌并無特異性。臨床上還需進一步采取影像學方法對梗阻的原因、性質進行鑒別,區分梗阻性黃疸是良性還是惡性,而且還需與其他胰腺腫物、炎性病變進行鑒別診斷。總之,既往臨床實驗室一般檢查診斷胰腺癌的靈敏度和特異度均不理想。
近年來,分子生物學技術的發展和創新為實驗室早期診斷胰腺癌提供了可能性和新的途徑。目前對胰腺癌標志物的研究已不再局限于傳統的血清學標本。不同來源的標本,如體液(胰液、囊腫穿刺液、腹腔積液)、糞便提取液、活檢組織及提取液等也可進行腫瘤標志物檢測。對胰腺癌的腫瘤相關抗原(tumor associated antigen,TAA)和腫瘤特異性抗原(tumor specific antigen,TSA)進行檢測,是目前臨床實驗室早期輔助診斷胰腺癌的新途徑。臨床對胰腺癌的早期診斷有了新的診斷途徑和可能的手段[5-7]。
3.1.1 糖類抗原19-9(carbohydrate antigen 19-9,CA19-9) CA19-9 是消化系統TAA。研究報道,在肝、膽、肺及其他系統良性病變患者中,CA19-9水平可輕度升高;在胰腺炎和黃疸等胰腺良性病變患者中,CA19-9 水平可有短時、中等程度升高,但一般﹤120 kU/L[8]。Steinberg 等[9]研究報道,血清CA19-9 水平﹥100 kU/L 診斷胰腺癌的特異度為98%;若CA19-9 水平達1000 kU/L,則診斷胰腺癌的特異度可達99.8%。蘇紅權[10]的研究報道,血清CA19-9 對合并肝外惡性梗阻性黃疸的胰腺癌和膽管癌的診斷價值中等,對壺腹癌和十二指腸癌的診斷價值不大。盧熹微等[11]研究報道,胰腺癌患者體內的循環腫瘤細胞(circulating tumor cell,CTC)、CA19-9、胰島素樣生長因子結合蛋白2(insulin like growth factor binding protein 2,IGFBP2)水平均顯著升高,高水平的CTC、CA19-9、IGFBP2 是胰腺癌的風險預測因子,或可用于臨床輔助診斷胰腺癌。目前臨床可以應用單克隆抗體技術輔以核素、熒光物質或酶聯免疫吸附試驗等技術對體液或組織中的CA19-9 水平進行檢測。
3.1.2 CAM17.1 CAM17.1 是一種免疫球蛋白M(immunoglobulin M,IgM)抗體,對胰液中的黏液糖蛋白有很高的特異性。免疫組化研究發現,CAM17.1 在胰腺癌組織中過表達[12]。報道顯示,CAM17.1 診斷胰腺癌的靈敏度為86%,特異度為91%;CAM17.1 診斷無黃疸胰腺癌的靈敏度可達89%,特異度可達94%[13]。因此認為,CAM17.1 對胰腺癌的診斷價值可能優于CA19-9。
3.1.3 糖類抗原50(carbohydrate antigen 50,CA50) CA50 是以唾液酸酯和唾液酸糖蛋白為主要成分的糖類抗原。一般情況下,機體正常成熟的組織中不存在CA50。當機體上皮細胞發生惡變時,由于糖基轉移酶失活或胚胎期才活躍的某些轉化酶被激活,使細胞表面的糖類結構性質發生變化,形成CA50。研究報道,在多種不同組織來源的上皮性惡性腫瘤患者的體液及組織中可分離出CA50[14]。因此部分學者認為CA50 可作為胰腺癌和其他消化系統腫瘤的血清標志物。可見CA50 是普遍存在于多種惡性腫瘤中的TAA,并非胰腺癌的TSA。
3.1.4 人胰彈性蛋白酶(human pancreatic elastase,HPE) HPE 于胰腺腺泡中產生,以酶原形式存在于外分泌液中,可被胰蛋白酶激活,包括Ⅰ亞型和Ⅱ亞型。研究報道,HPEⅠ亞型在胰腺乳頭癌和胰頭癌中的陽性檢出率分別為88%和86%,在胰腺體部癌中的陽性檢出率為25%[15]。研究表明,HPEⅠ亞型對直徑﹤3 cm 的早期胰頭癌有較高的診斷價值[16]。HPEⅠ亞型對胰腺腫瘤(未合并急慢性胰腺炎)的診斷具有較高的特異度[17]。因此臨床中或許可通過聯合檢測HPEⅠ亞型與血清癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)水平提高胰腺癌的陽性檢出率并對胰腺腫物的良惡性進行鑒別診斷。
3.1.5 其他胰腺癌相關TAA 指標 ①胰癌抗原(pancreatic oncofetal antigen,POA):POA 在胰腺癌中的陽性檢出率為48%~60%,在血清中的含量隨疾病進展而升高。②胰島淀粉樣多肽(islet amyloid polypeptide,IAPP):由胰腺β細胞產生,在胃癌、結腸癌、肝癌、肺癌中正常表達。Ding 等[18]研究發現,IAPP 在胰腺癌患者血漿中表達水平升高,其機制可能是胰腺癌細胞分泌的可溶性IAPP 釋放因子可以刺激胰島細胞選擇性分泌血漿IAPP。血漿IAPP 水平升高是早期胰腺癌的特征,IAPP 或IAPP 釋放因子檢測有助于胰腺癌的早期診斷。③Du-PAN-2:是一種黏性糖蛋白。Du-PAN-2 抗原主要存在于胰腺、膽管等上皮腺管內。在健康人血清、唾液腺、胃、大腸和小腸細胞內也可檢測到低水平的Du-PAN-2。研究顯示,70%~80%的胰腺癌患者中Du-PAN-2 與CA19-9 呈同等水平升高[19]。④CEA:在胰腺癌和其他消化系統腫瘤中均可檢測到CEA 水平升高,CEA 升高診斷胰腺癌無特異性。⑤SiSo 細胞表達的受體結合腫瘤抗原(receptor cancer-binding antigen expressed on SiSo cell,RCAS1):楊盈赤等[20]研究應用酶聯免疫吸附試驗檢測胰腺癌、慢性胰腺炎患者及健康人的血清RCAS1、CA19-9 和糖類抗原242(carbohydrate antigen 242,CA242)水平,結果顯示,胰腺癌患者血清中3 種腫瘤標志物水平均顯著升高,其中RCAS1在胰腺癌組織中呈高表達,可作為早期診斷胰腺癌的特異性腫瘤標志物。以上指標異常提示發生惡性腫瘤的風險升高,但其對胰腺癌的診斷特異度尚需進一步驗證。
胰腺癌的發生可能與基因突變有關。目前胰腺癌相關突變基因,如癌基因鼠類肉瘤病毒癌基因(kirsten rat sarcoma viral oncogene,KRAS)、抑癌基因p53已得到大量的臨床研究證實。隨著分子生物學技術的發展,實驗室可以通過檢測胰腺癌相關基因的突變情況對其進行輔助診斷。近年來國內外學者探索出一些具有一定靈敏度、特異度的胰腺癌基因診斷標志物,包括KRAS基因12 密碼子、抑癌基因p53、端粒酶。
3.2.1KRAS基因12 密碼子 應用聚合酶鏈反應(polymerase chain reaction,PCR)技術和限制性片段長度多態性(restriction fragment length polymorphism,RFLP)技術,可從少量標本中快速、準確地檢出KRAS基因12 密碼子突變情況。動物實驗研究發現,在胰腺原位癌階段就已存在KRAS基因突變,提示KRAS基因突變可作為胰腺癌早期診斷標志物。國內學者發現,胰腺癌患者中KRAS基因12密碼子突變率可達93.3%[21]。一項研究在8 例腫瘤直徑1.2~1.3 cm 的胰腺癌患者中發現,75%的患者存在KRAS基因12 密碼子突變[22]。另有研究在31例腫瘤直徑﹤2 cm 的胰腺癌患者中發現,80%的患者存在KRAS基因12 密碼子突變[23]。部分學者報道,在胰腺癌癌前病變、胰腺癌出現血行轉移時,運用PCR 技術在外周血中可檢測出KRAS基因12密碼子突變,但2 例胰島素瘤患者的外周血中均未發現KRAS突變[24]。以上研究結果提示,臨床采集胰液、運用PCR 反應及直接測序技術進行KRAS基因突變檢測,有助于對胰腺癌進行早期診斷。
研究發現,KRAS基因12 密碼子突變與胰腺癌臨床分期和預后無關[25]。早期胰腺癌即有很高的KRAS基因12 密碼子突變率,在≤2 cm 的早期胰腺癌患者中即可檢出這一基因突變陽性。因此KRAS基因12 密碼子突變檢測可用于臨床早期診斷胰腺癌。實驗室對獲得的標本進行KRAS基因12 密碼子突變檢測,不會影響對該標本的病理學和細胞學檢測。文獻報道,部分胰腺腫塊患者的胰液脫落細胞中發現了KRAS基因12 密碼子突變陽性,其在檢出后的第18 個月、第40 個月分別明確診斷為胰腺癌[26]。可見,對KRAS基因12 密碼子突變情況進行檢測可為實驗室早期診斷胰腺癌提供較為可靠的手段。
3.2.2 抑癌基因p53抑癌基因p53突變呈多位點發生且多在5~8 外顯子上,這使得實驗室對p53基因突變的檢測分析較為困難。p53 蛋白性質穩定、代謝較慢。在良性胰腺疾病中,p53基因突變檢出率較低,但在浸潤期胰腺癌患者中均可檢出p53基因突變。Deckard-Janatpour 等[27]運用PCR-單鏈構象多態性(single strand conformation polymorphism,SSCP)方法檢測胰腺癌標本中p53基因突變情況,結果發現,41%(29/71)的患者p53基因突變陽性。提示實驗室或可通過檢測細胞或組織內p53基因突變情況輔助診斷早期胰腺癌。
3.2.3 端粒酶 端粒酶是具有逆轉錄活性的核糖核蛋白。一般情況下,在健康人體細胞中端粒酶并無活性。胰腺癌是高度惡性腫瘤,研究報道,在84%(32/38)的胰腺癌手術標本中發現端粒酶陽性[28]。端粒酶在正常胰腺中和良性胰腺疾病時處于抑制狀態。胰腺癌患者中腫瘤細胞生長迅速,其端粒酶被重新激活,呈持續活化狀態。以上研究結果提示在腫瘤細胞中端粒酶呈特異性表達,表明端粒酶活化在胰腺癌的發生中起著重要的作用。運用PCR-SSCP 方法檢測由內鏡檢查獲得的胰腺組織標本、胰液,或可作為早期無創診斷胰腺癌的新途徑。已有研究報道,在胰腺癌和慢性胰腺炎患者胰液中均發現KRAS基因突變和端粒酶活性[29]。提示聯合檢測胰液中KRAS基因與端粒酶活性有助于提高胰腺癌早期診斷的靈敏度和特異度。
綜上所述,目前臨床對胰腺癌的一般實驗室診斷并無太大的實質性進展。但是對胰腺癌相關基因和血清腫瘤標志物進行實驗室檢測,可為胰腺癌的早期診斷提供依據。在有條件開展分子生物學技術的醫療機構,可以選擇不同來源的胰腺組織標本,對具有較高診斷靈敏度和特異度的胰腺癌相關TAA 和TSA 指標進行早期實驗室檢測,有助于對胰腺癌進行早期診斷。