CK20在大肠癌微转移中的研究进展
2010-04-13于河山综述李太原审校
于河山(综述),李太原(审校)
(南昌大学a.研究生院医学部2009级;b.第一附属医院普外2科,南昌330006)
大肠癌是我国消化道最常见的恶性肿瘤之一,其发病率和死亡率呈逐年上升趋势。据报道,2002年大肠癌新病例102.3万,死亡52.9万,其发病率和死亡率分别局所有癌症的第3位和第4位[1]。手术是治疗大肠癌的首选方法,近年来尽管术式及药物辅助治疗不断改进,但根治术后肿瘤的复发和转移率高达50%左右[2]。因此,能及时发现癌细胞在区域淋巴结中微转移的观点已经开始受到国内外医学界极大关注,成为当今肿瘤领域的研究热点。随着免疫学及分子生物学的发展,使得大肠癌的微转移检测成为一种可能[3]。微转移是指非血液系统恶性肿瘤在发展过程中,播散并存活于淋巴系统、血循环、骨髓、肝、肺等组织器官中间的微小肿瘤细胞灶,它可以是单个瘤细胞或独立的瘤细胞灶,无特殊血供,直径小于2 mm,常无任何临床表现,能够逃避免疫监视、侵犯血管和发展成肉眼可见的病变,常规检查方法如CT、MRI、单抗放射显影技术、普通病理形态学检查等方法很难发现。研究认为,临床转移一般由微转移发展而来,但仅有少数微转移最终发展为临床转移,这是因为微转移的转归取决于癌细胞的细胞生物学特性、机体的免疫状态及宿主器官的微环境。动物实验表明,血循环中至少有10 000个肿瘤细胞才可致显性转移[4],多数发生凋亡,少数进入休眠,极少数发生增殖。微转移作为一项独立的预后指标,其价值优于Ducks分期和肿瘤分级。CK 20是新发现的一种多肽,严格局限于胃肠上皮细胞,几乎所有大肠癌都明显表达,由于其高度的敏感性和特异性已成为判断大肠癌患者是否发生微转移的重要指标。
1 CK20的理化特性及组织学特点
CK为分布于外胚层起源细胞的中间纤维丝,是细胞骨架的重要组成部分。已知CK至少已经包括20个成员,分为酸性CK家族和碱性CK家族。CK在细胞转化过程中一般保持其亚微结构和免疫学特性,检测蛋白类型可判断肿瘤组织来源,如癌组织是以富含CK为特征。CK20由Mo ll R.等[5]于l990年发现,分子质量为48 553,含424个碱基酸,等电点为5.66,属酸性。其编码DNA总长18 kb,含8个外显子,7个内含子。其m RNA长1.75 kb。CK 20的合成首先出现于第8周胚胎的黏膜上皮中,之后广泛分布于杯状细胞和绒毛细胞中。与其他CK相比,CK 20的上皮组织特异性更为严格,非上皮来源组织或细胞如正常血液、骨髓和淋巴结不表达CK 20。正常组织中,CK 20见于肠黏膜细胞、胃黏膜及幽门腺体细胞、十二指肠黏膜、泌尿系伞状细胞、表皮Merkel细胞,而其他正常组织如乳腺、平滑肌细胞、淋巴细胞、造血细胞都均为阴性[6]。尽管CK家族中的CK 19和CK 20均被认为有肿瘤转移诊断价值,但有不少研究指出,CK 19可在正常的对照中被检测出来,因而限制了其应用的范围和价值,而CK 20表达范围较特异且在肿瘤发生侵袭、转移、扩散到其他组织器官时人保持稳定表达。CK 20的这些优点使其成为良好的肿瘤标记物[7],并被用来鉴别瘤组织的来源。
2 大肠癌微转移的检查方法及其不足
大肠癌微转移的检测方法有多种。连续切片、免疫组化、免疫荧光和放射免疫检测在大肠癌微转移的检测中都具有一定的应用价值,但交叉反应、机体产生产生抗体等因素影响了其敏感性和特异性。1991年Sm ith B.等[8]首次应用PCR技术检测到血循环中存在转移的瘤细胞。PCR、RT-PCR检测具有高度敏感性、特异性,可准确检测 1 g组织或1 m L液体中的1个癌细胞,是目前检测微转移的最有效方法。Hayashi R.等[9]采用PCR对120例大肠癌常规诊断无淋巴结转移的大肠癌患者进行了K-ras、p53基因突变检测,发现71例有淋巴结转移。但大肠癌细胞中K-ras、p53的突变率并不高,仅为50%左右,因此该方法敏感性较低。M ori O.等[10]应用CEA m RNA的RT-PCR方法检测大肠癌区域淋巴结,发现88例常规诊断无转移的淋巴结中有47个表达阳性。然而,Jenas S.等[11]报道各类大肠癌细胞中只有65%CEA表达阳性,健康人群却有23%CEA m RNA表达阳性,因而其方法的敏感性和特异性并不高。Wong L.S.等[12]应用 RTPCR检测CD44突变,其优点为正常人无表达,但Gotley D.C.等[13]发现某些大肠癌细胞也无CD44表达,因而其方法的应用范围也受到了一定的限制。
3 CK20在大肠癌微转移检测中的应用及临床意义
CK20与其他角蛋白相比,它非常局限于胃肠上皮细胞,几乎所有大肠癌都明显表达且在侵袭、转移、扩散到其他组织器官时始终保持稳定。目前,主要是根据患者的分期来推断大肠癌患者预后和选择术后治疗方案,但这些指标仍有不完善的方面,不能作为指导治疗和判断预后的唯一指标。而应用CK 20m RNA的RT-PCR检测6例有淋巴结转移的大肠癌患者时,阳性淋巴结为28个。两种方法的阳性检出率差异有显著性意义(P<0.01),这说明应用PT-PCR检测CK 20 mRNA在大肠癌微转移检测中起了重要的作用。DorudiS.等[14]对18例中期大肠癌患者162枚区域淋巴结应用CK 20 RTPCR检测,结果发现21%的Dukes B期患者已有淋巴结微转移,实属Dukes C期。Soeth E.等[15]用套式RT-PCR检测了57例大肠癌患者骨髓的CK 20 m RNA表达,发现CK 20阳性表达率与肿瘤分期紧密相关,Ⅰ期0%,Ⅱ期24%,Ⅲ期31%,Ⅳ期71%。袁正强等[16]研究显示大肠癌术后3 d内外周血CK 20扩增阳性者,术后发生肝转移的机会增加33.3%。这些说明利用CK 20对大肠癌微转移进行检测可提高大肠癌临床分期的准确性,帮助综合判断患者的预后,且有助于早期诊断大肠癌肝脏微小转移。
4 CK20存在的问题及展望
近些年来,对于CK20的研究取得了很大进展,无疑为检测大肠癌微转移提供了新的思路和策略,但CK 20的分子学行为,基因特征还有待于进一步研究,微转移与预后的确切关系还有待观察。普通PCR技术本身也存在一定的缺点,如①PCR技术对操作水平要求较高,需要有经验的人员实施;②扩增m RNA常需要新鲜的标本;③沾染基因物质可产生假阳性结果;④激素干扰可下调标记基因的表达,使之产生假阴性结果。另外,PCR检测费用昂贵限制了其应用的广泛性。大肠癌与其他恶性肿瘤一样,是多基因表达调控失调的一种个体化疾病,影响因素众多,不少地方仍有争议,微转移的临床意义也有待进一步研究,检测的方法有待统一,检测结果有待标准化。故在大肠癌患者外周血中检出肿瘤癌细胞的确切意义还需进一步商榷,与预后的确切关系有待继续观察研究。相信随着对微转移检测的研究水平的持续提高,将会建立更科学严谨的针对CK20的检测方法,进而逐步揭示微转移的机制,并明确CK 20在大肠癌中的临床应用价值,CK 20将会有一个更广泛的应用空间。
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