结直肠癌相关肿瘤标志物的研究进展

苏丽娅(综述)，苏秀兰(审校)

(内蒙古医科大学附属医院临床医学研究中心，呼和浩特 010050)

结直肠癌(colorectal cancer,CRC)是目前严重威胁人类健康的常见恶性肿瘤之一，全球每年约有120万的新发病例，约有50万人死于CRC，已成为第三大类癌症死因[1]。据估计，中国每年CRC约有40万新发病例，在消化系统恶性肿瘤中位于第二位[2]。目前CRC临床治疗主要以手术为主，同时有目的地结合放疗和化疗[3]。随着诊治技术的提高，以及肿瘤标志物检测的广泛应用，CRC平均5年生存率已达56%[4]。目前肿瘤标志物在临床上主要用于对预后的判断及复发的检测和靶向药物的用药选择。其中分子靶向治疗也带动了与疗效相关的分子标志物的研究，并取得了突破性的进展[5]。

1 癌胚抗原

癌胚抗原是相对分子质量约为180×103的酸性糖蛋白，其编码基因位于第19号染色体。由Gold等[6]首先自人结肠癌组织发现，主要存在于胎儿消化道上皮组织、胰腺和肝脏。癌胚抗原是美国国立癌症综合网络唯一推荐用于CRC监测的肿瘤标志物，在消化道恶性肿瘤中被广泛应用。正常成人血清中癌胚抗原水平极低，多种良性疾病(如肝炎、酒精性肝硬化、胰腺炎、肺炎及结直肠炎)可引起血清癌胚抗原升高，但升高幅度较低，一般不超过20 μg/L。癌细胞分泌癌胚抗原进入血液和淋巴，导致血中癌胚抗原水平增高。结肠癌患者70%～90%显示癌胚抗原高度阳性[7]。美国临床肿瘤学会指南推荐，当临床上无影像学可评价病灶时，连续2次或2次以上(间隔>2个月)的血清癌胚抗原水平增高，可认为肿瘤进展[8]。有研究报道部分晚期CRC患者化疗时，存在着血清癌胚抗原水平“一过性增高”现象，且这种现象与较好的临床预后有关[9]。龚学军[10]研究结果显示，血清癌胚抗原水平变化与CRC Dukes分期密切相关,主要见于中晚期肿瘤，在进展期CRC(Dukes C、D期)时阳性率可达70%以上，而Dukes A、B期时灵敏度只有30%左右。对于癌胚抗原升高的CRC患者，血清癌胚抗原水平与癌肿大小、有无转移存在一定关系，当发生肝转移时，癌胚抗原升高更为明显。血清癌胚抗原水平对CRC诊断的特异性高，但敏感性非常低，因此癌胚抗原不适合做大规模的筛查指标，但是一个重要的独立预后变量[11]，血清癌胚抗原测定是目前CRC术后最常用的监测指标之一。Meyerhardt等[12]报道，在监测术后复发转移方面，癌胚抗原灵敏度为58%～89%，特异度为75%～98%。但是在诊断局部复发方面，癌胚抗原的敏感性却不甚理想[13]。因此，需要结合定期的门诊随访、影像学及内镜监测。

2 细胞角蛋白

细胞角蛋白(cytokeratin，CK)作为一种中间纤维丝，为细胞骨架成分之一，已知CK至少包括20个家族成员，分为Ⅰ型和Ⅱ型。Ⅰ型为酸性CK(CK9～20)，Ⅱ型为碱性CK(CK1～8)，两型中各自特异对应，共同表达，与上皮的表达具有对应的特异性。在结肠正常组织上皮中表达Ⅱ型角蛋白为CK8，Ⅰ型角蛋白为CK18、CK19、CK20。组织多肽特异性抗原(tissue polypeptide antigen，TPS)是CK18片段上的M3决定簇，可与M3单克隆抗体结合，在细胞周期的S晚期和G2期，TPS被合成并于细胞分裂后不久释放入血或体液中[14]。与传统的肿瘤标志物不同的是，TPS与肿瘤的活性有关，血清中TPS水平的高低与正在分裂、增殖的细胞数目有关，能反映肿瘤细胞的增殖活性，是CRC较新的肿瘤标志物。CK19是细胞体的中间丝，在恶性肿瘤诊断中有很大价值，细胞癌变时CK19会释放增加，CK19经蛋白酶降解或细胞凋亡后其碎片(CYFRA21-1)释放入血[15-16]。CK20于1990年由Moll等[17]鉴定，其相对分子质量约为46×103。CK20较其他CK具有更为严格的上皮组织特异性，在正常人体内的表达主要局限于胃肠道上皮，而在正常淋巴结的淋巴细胞和上皮细胞中不表达，一旦外周血有CK20 mRNA表达，可考虑有癌细胞进入血液[18-19]。Gunn等[20]首次将CK20 mRNA作为组织特异性基因用于CRC患者骨髓中癌细胞的检测，结果具有高度特异性。李国胜等[21]检测61例CRC患者术前外周血CK20 mRNA阳性率为41.0%(25/61)，而20例健康志愿者和10例结直肠息肉患者均为阴性，说明血液中CK20是反映CRC患者发生肿瘤微转移较为特异的肿瘤标志物，而且该研究发现CRC患者外周血中CK20 mRNA的表达与肿瘤分期和浸润转移密切相关，外周血液中CK20 mRNA的表达可作为评估患者预后的指标。

3 突触蛋白γ

突触蛋白γ是利用差异显示技术筛选出来的在乳腺癌中特异表达，而在正常乳腺组织中不表达的基因，因此又被命名为乳腺癌特异基因[22]。突触蛋白γ位于10q23.2，与突触蛋白α及突触蛋白β一样，同属于突触蛋白神经细胞蛋白家族。突触蛋白α异常表达与人类的多种神经系统疾病密切相关，而突触蛋白γ在结肠癌、胃癌、肝癌、乳腺癌和膀胱癌等多种肿瘤中均有异常表达[23-25]。有研究表明，过表达突触蛋白γ可以促进乳腺癌细胞的增殖和转移[26]。突触蛋白γ的高表达还可能与肿瘤细胞的耐药和凋亡抑制有关[27-28]，阻断或者抑制突触蛋白γ的活性均可提高肿瘤细胞对肿瘤治疗药物的敏感性[29]。在中晚期结肠癌患者中，相对于阴性患者，突触蛋白γ高表达患者的预后更差[30]，尤其是术前癌胚抗原阴性患者，突触蛋白γ高表达可作为结肠癌患者预后差的独立指标[31]，因此将术前癌胚抗原水平与组织突触蛋白γ水平综合考虑，将进一步提高对结肠癌患者的预后判断价值。新近一项研究表明，消化道肿瘤患者血清中突触蛋白γ的水平显著升高，在早期患者中的阳性率远高于癌胚抗原和糖类抗原(carbohydrate antigen，CA)19-9的检测。同时发现消化道肿瘤患者血清突触蛋白γ与癌胚抗原和CA19-9有一定的互补性，联合检测可提高阳性率[32]。上述研究结果表明，突触蛋白γ是一个有可能用于肿瘤预后及复发判断的潜在标志物，但还需要更多临床样本、尤其是临床跟踪随访样本的系统检测和验证。

4 CA19-9

CA19-9是从人结肠癌细胞株中提取出来的一种糖蛋白,是非特异性肿瘤相关抗原，主要存在于胎儿胃肠和胰腺的上皮，在正常人体组织中的含量甚微，血清CA19-9高水平常提示患者生存期短，是胰腺癌和结、直肠癌的标志物，在胰腺癌阳性率为80%；CRC的阳性率为35%，特异度为96%，与其他肿瘤标志物联合应用对于发现CRC肿瘤腹腔种植和腹膜复发等有一定辅助作用，但不适于筛查和早期诊断[33-34]。CA125是胚胎发育过程中体腔上皮表达的一种似黏液蛋白复合物的大分子糖蛋白，最早认为是卵巢癌特异性指标，通过深入研究证实为一种广谱的肿瘤标志物，研究发现，CA125水平与腹腔积液的产生具有正相关性[35]。CA242是一种唾液酸化鞘糖酯类抗原，在正常胰腺、结肠黏膜中表达较低，临床上被用于消化道恶性肿瘤尤其是胰腺癌、CRC的辅助诊断，在肺癌、肝癌、卵巢癌患者血清中也可见升高[36]。Carpelan-Holmström等[37]的研究结果表明，CRC中CA242和癌胚抗原都是独立的预后因子，两者联合检测指标均升高的患者中位生存时间为1年，其中升高者(CA242或癌胚抗原)或均降低者的患者中位生存时间为4.9年，而在Duke B期和Duke C期存在显著差异，有益于进一步监测治疗效果。另有研究认为，联合检测癌胚抗原和CA19-9是比较合理的联合检测方法[38]，联合检测癌胚抗原、CA19-9、CA242对CRC的复发、转移的监测更有价值。

5 展 望

一种肿瘤可以同时分泌多种肿瘤标志物，而不同的肿瘤也可分泌相同的肿瘤标志物，因此通常合理选择几项灵敏度、特异性互补的肿瘤标志物进行联合检测，有利于提高阳性检出率。肿瘤标志物的识别所面临的主要挑战是在众多的蛋白质成分中识别有意义的低丰度蛋白，随着芯片技术的发展和对肿瘤标志物识别的应用，及各种基础研究技术和生物信息学的发展，相信在不久的将来能发展成为肿瘤诊断的有效手段。

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