胃癌微转移的研究进展
2011-12-09综述审校
刘 伟,邢 伟(综述),黄 超(审校)
(桂林医学院附属医院,广西桂林 541004)
在全球范围内,胃癌的发病率在男性恶性肿瘤中居于第二位,而在我国其发病率居各种恶性肿瘤的首位,目前仍严重威胁着人民的生命健康,其病死率约占全部恶性肿瘤的1/4。虽然近年来手术方式不断改进,但根治性手术治疗进展期胃癌的5年生存率仅为40%,早期胃癌的生存率为90%,患者多死于肿瘤的复发与转移[1]。复发的原因被认为与患者当时就存在微转移有关,而微转移又是胃癌患者低生存率和胃癌治疗失败的主要原因[2]。因此有学者提出癌细胞的微转移可能是胃癌手术后复发与转移的主要原因,随着分子生物学研究的不断深入,微转移逐渐成为肿瘤研究的一个热点。现就胃癌微转移的研究现状进行综述。
1 微转移概念和检测方法
1.1 微转移的概念 1993年国际抗癌联盟(UICC)出版的《肿瘤TNM分期补充材料》中指出,当远处转移灶生长至直径1~2 mm时,称作微转移[3]。按照目前学术界公认的肿瘤转移(TNM 分期)概念[4,5],转移包括4种情况:病理 HE染色认定的病灶>2 mm称为转移;病灶 <2 mm但超过0.2 mm者称为微转移;<0.2 mm的病灶定义为亚显微转移;单个淋巴结只有1个转移癌细胞则被称为孤立肿瘤细胞。目前微转移是指非血液系统恶性肿瘤在发生发展中播散在血循环、淋巴管、骨髓以及各组织器官的微小肿瘤转移灶。临床上无任何症状,不能被CT、磁共振成像等常规影像学诊断技术所发现。虽然目前国内外对肿瘤微转移的概念尚未统一,但很多学者通常认为,通过不同方法发现循环、淋巴结、体液、组织中单个或一组癌细胞存在就称为微转移[6]。
1.2 微转移的检测方法
1.2.1 常规病理学检查 传统的HE染色和阿利生兰-过碘酸雪夫染色(AB-PAS染色)往往难以发现单个癌细胞或者一小簇癌细胞组成的微小转移灶,影响临床对预后的预测。连续切片虽提高了淋巴结微转移的诊断,但是工作量大,难以普及。
1.2.2 免疫组化法 其具有较高的灵敏度,特别是检测淋巴结为转移灶,随访发现存在淋巴结微转移的Ⅱ期胃癌患者预后较差。Tsujitani等[7]以细胞角蛋白单抗对常规病理学检查阴性的胃癌患者腹腔淋巴结进行免疫组化染色,在18%的黏膜内癌、25%的黏膜下癌及65%的浸润癌中检测到淋巴结微转移,这部分患者的复发危险性较无微转移者明显增高。
1.2.3 腹腔灌洗液细胞学检查 此方法是检测腹腔脱落癌细胞的金标准,但其敏感度低,一般在21%~30%[8],难以检测出腹腔内微量癌细胞,且有较高的漏诊率[9]。
1.2.4 流式细胞仪技术 该技术是利用抗肿瘤细胞的单抗结合荧光物质使肿瘤细胞染色,然后通过流式细胞仪筛选,得到阳性荧光染色细胞。此检测具有高速度、高灵敏度、高精度、检测过程自动化、多参数检测的特点,有其独特的优越性,但其缺点在于价格昂贵,无法观察细胞形态,耗时较长。曾有研究采用流式细胞术检测外周血细胞角蛋白(Cytokeratin,CK)19、CK20 来检测胃癌微转移的发生[10],166例胃癌患者TNM分期之间比较,Ⅳ期与Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期差异有显著性意义,胃癌远处转移诊断敏感度高达90%。
1.2.5 聚合酶链反应技术 聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)技术是目前被公认的最有效、敏感、特异的方法。PCR能快速扩增肿瘤细胞内特异基因或DNA片段,反转录聚合酶链反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)能扩增组织特异或肿瘤特异的mRNA。检测出特异的mRNA,就说明该细胞内含有特异蛋白,进而推断出细胞的种类或起源。RT-PCR通常被认为是检出隐匿转移高度敏感和特异的方法,在此基础上的巢式RT-PCR进一步改善了原有技术的不足,由于采用了2对以上的引物扩增目的片段,与单对RT-PCR相比,检测的敏感性和特异性都明显增加,可检出107个正常细胞中的1个肿瘤细胞[11]。荧光定量PCR是近年来发展起来的新技术,其原理是在常规PCR的基础上,加入荧光标记探针,它集中了PCR技术高效扩增,探针杂交的高特异性及光谱技术的高敏感性及定量分析的优点,采用闭管检测克服了因扩增产物污染而带来的假阳性问题,已逐步成为PCR更新换代的新技术[12]。
1.2.6 免疫磁珠技术 运用免疫磁珠技术将肿瘤细胞富集起来,可以同时提高检测的敏感性和检测的细胞数量。磁激活细胞分选技术就是一种基于微型免疫磁珠的细胞富集技术,可以用来对外周血、骨髓和淋巴组织中的微量转移的肿瘤细胞进行分选和富集[13,14],其技术的发展将为恶性肿瘤微转移的研究提供更加敏感的方法。
1.2.7 其他方法 亚甲蓝行前哨淋巴结活检在胃癌中是可行的。Morita等[15]采用亚甲蓝作为染色剂行T1+T2期胃癌前哨淋巴结导航手术,结果发现在T1+T2期胃癌中,由前哨淋巴结的状态预测胃周淋巴结转移情况的准确度为96.2%,敏感度为82.6%,假阴性率为18.3%。微转移检测的方法不断更新,如基因芯片技术。从定性检测、到半定量检测和定量检测。目前对淋巴结、血液、骨髓、体液(如腹水等)均可进行微转移检测[16]。
2 胃癌微转移的检测途径
2.1 淋巴结 Huvos等[17]发现在乳腺癌的转移淋巴结中存在着一些常规病理检查难以发现的、<2 mm的癌转移灶,并称之为微转移。近年来的研究证实,在早期及进展期胃癌患者的淋巴结中,可能存在孤立的癌细胞或小簇癌细胞团,这些癌细胞很可能影响患者的预后,而且淋巴结微转移可能是独立的预后因子之一[18]。目前多数研究认为淋巴结微转移阳性的胃癌患者预后不良[19]。
2.2 腹腔 腹膜内游离癌细胞的种植是形成腹膜转移的先决条件,是胃癌的一个独立预后不良因素。研究表明,患者就诊时多已处于浆膜受侵的进展期,半数以上患者最终死于腹膜种植转移[20]。吴晴等[21]研究表明,检测腹腔内CK19及癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)基因表达较检测血循环的肿瘤细胞更直接,阳性率更高,取材更简便。
2.3 骨髓 骨髓细胞全部为间质细胞,很少受上皮来源细胞的污染,患者术前的骨髓标本能够为肿瘤的全身播散情况提供最准确的资料,以此作为肿瘤分期和预后评价的重要依据。血流丰富的骨髓易发生癌细胞转移,胃癌患者骨髓中微转移细胞的存在与患者的预后密切相关[22]。
2.4 外周血 血行转移是胃癌另一种主要转移途径。Ikeguchi等[23]对胃癌外周血的 CK19、CK20 和CEA同时进行了实时RT-PCR比较研究,发现CEA的敏感性较低,但特异性好,而CK20则相反。外周血中的肿瘤细胞较不恒定,呈间歇性释放,但仍然有不可替代的作用。
3 胃癌微转移检测的肿瘤标志物
3.1 CK CK是上皮细胞和上皮来源的恶性肿瘤细胞中间丝的组成成分,包括至少20种相关多肽的多基因家族,其中CK19及CK20在胃肠道肿瘤中有较高表达[24-26],CK20是新近发现的一种多肽,局限于胃肠上皮细胞,通过检测细胞角蛋白的mRNA表达即可对胃癌存在循环癌细胞作出正确的诊断。因为CK20 mRNA转录后存在时间极短,且只存在于活细胞中,一旦在外周血检测到该mRNA即表明有相应的活细胞存在。Chausovsky等[27]以RT-PCR方法研究CK20在血液中的表达能否作为胰腺癌、胃癌、肠癌和肝癌转移的生物标志物,结果12/18的胃癌患者外周血液为CK20表达阳性,而所有22例对照的健康者CK20均阴性。CK系列被认为是检测循环癌细胞的敏感标志物[28]。
3.2 CEA CEA属于免疫球蛋白超家族的一员,是一种胚胎表达,正常成人不表达,伴随肿瘤发生可重新表达的抗原,存在于胚胎胃肠黏膜上皮与一些恶性组织的细胞表面,相对分子质量为180×103的糖蛋白。胃癌细胞由于分化不良,往往高表达CEA。Nakanishi[29]首先报道了利用RT-PCR检测胃癌患者腹腔冲洗液胃癌细胞CEA mRNA预测腹膜转移,其检测了48例胃癌患者的腹腔冲洗液,其中有15例CEA mRNA阳性,并发现检出率与胃癌的浸润深度相关。各因素分析证明,CEA作为一种预测胃肠道癌腹膜转移指标优于经典的肿瘤TNM分期及细胞学检测系统。
3.3 其他标志物 如核苷酸切除修复交叉互补基因1蛋白的表达低下或多药耐药相关蛋白高表达在胃癌发病中起着重要的作用,不仅可以作为胃癌早期诊断的检测指标,而且对于胃癌分化程度的判断亦有一定的提示作用。研究表明[30]用巢式RT-PCR检测胃癌患者腹腔冲洗液中信号转导与转录激活因子3基因,可提高检测腹腔游离肿瘤细胞的灵敏性,适用于预测胃癌患者腹膜微转移。陈瑞川等[31]发现MUC1基因在胃及胃癌组织的表达率为100%,表明MUC1 mRNA可作为检测胃癌淋巴结转移的标志物。对检测敏感性的分析显示本法可从105个淋巴细胞中检测出1个胃癌细胞。人端粒酶逆转录酶hTEPT mRNA的表达上调将导致端粒酶活性升高,在细胞的增殖、分化和衰老以及肿瘤的发生、发展过程中发挥重要作用[32]。从理论上讲这些胃癌标志物很可能适用于该领域的研究,但还需要在以后的研究中加以探讨。
在各种恶性肿瘤中,胃癌的发病率高和转移复发率高,5年存活率较低、预后差,因此,检测胃癌患者间叶组织中的微转移灶更有其临床意义。随着分子生物技术的发展,寻找一种检测胃癌微转移高灵敏、高特异的方法,对患者预后的判断、手术方式的选择和术后个体化综合治疗方案具有一定的指导意义。因此,能否找到准确且经济的检测方法、高敏感和高特异性的标志物以及合适的检测途径将成为胃癌微转移的重要研究领域。随着胃癌微转移研究的不断深入,胃癌微转移在胃癌的临床诊断和治疗中将发挥更大的作用。
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