结直肠癌肝转移评估方法的研究进展

盛能全 王志刚

上海交通大学附属第六人民医院普外科(200233)

结直肠癌的发病率近年来呈明显上升趋势，是全球范围内高发的恶性肿瘤之一，也是我国患者死亡的主要原因之一。在美国，结直肠癌的发病率位于癌症发病率中的男性第二位、女性第三位[1]。在中国，结直肠癌的死亡率位于癌症死亡率的第五位[2]。结直肠癌恶性进展过程中约35%～55%的患者会发生肝转移，是结直肠癌患者死亡的主要原因之一[3]。因此，对结直肠癌肝转移进行早期诊断并选择合适的治疗方法，是提高患者生存率的重要手段。

结直肠癌肝转移是一个复杂的过程，大致经历了癌细胞从结直肠原发部位侵入血管，血管中循环肿瘤细胞(CTCs)逃避机体免疫杀伤侵入肝脏，形成新生血管等步骤[4]。此过程涉及诸多基因、分子的变化，通过对这类物质进行检测，有助于早期评估结直肠癌肝转移的风险。本文就结直肠癌肝转移评估方法的研究进展作一综述。

一、基因、分子机制

1. 基因：microRNA是存在于真核生物中的小RNA，不编码蛋白质，但可通过影响mRNA翻译或稳定性影响基因表达，在肿瘤转移过程中如肿瘤干细胞(CSCs)形成、上皮-间质转化(EMT)、微转移灶形成等多个步骤中起调控作用。microRNA不仅来源于凋亡细胞，亦可由肿瘤细胞分泌。近年来，关于结直肠癌肝转移的microRNA研究取得了一些进展。Asangani等[5]的研究显示，microRNA-21(miR-21)可通过下调肿瘤抑制因子Pdcd4促进结直肠癌侵袭、转移。Wang等[6]的研究发现，结直肠癌肝转移患者血清miR-29a表达水平显著高于无肝转移的结直肠癌患者，血清miR-29a高表达提示结直肠癌易发生肝转移。Cheng等[7]的研究显示，血清miR-141与癌胚抗原(CEA)联合检测可提高后者对结肠癌诊断的准确性，miR-141表达水平升高提示结肠癌易发生远处转移。此外，结直肠癌肝转移亦涉及多种基因的改变。对传统原癌基因(K-ras、c-myc、EGFR等)和抑癌基因(APC、DCC、p53等)的研究发现，这类基因表达水平升高对预测结直肠癌肝转移的准确性和特异性不高，但也有研究[8]发现结直肠癌患者胆汁中p53基因突变增加可作为结直肠癌肝转移的预测和诊断指标。近来通过分析单组基因变化预测结直肠癌肝转移的研究逐渐兴起。日本学者研究[9]发现，联合检测EREG、AREG、COX-2、LCK等10个基因预测结直肠癌肝转移的准确性可达86.2%。另一项由多国学者合作的研究[10]通过分析结直肠癌患者体内13种基因(MINT1、MINT2、MINT31、MLH1、p16等)甲基化状态，发现这些基因甲基化改变发生于结直肠癌发生肝转移前，提示其可能促进结直肠癌肝转移。

2. 分子标记物：结直肠癌肝转移过程涉及诸多分子标记物的改变。EMT指上皮细胞通过特定步骤转化为具有间质表型细胞的生物学过程。EMT过程受一系列转录因子如slug、snail、twist、zeb1、zeb2以及miR-200家族等的调控[11]，这些物质通过调节下游的上皮钙黏蛋白(E-cad)、胎盘钙黏蛋白(P-cad)、基质金属蛋白酶(MMP)、β-连环蛋白(β-catenin)等的表达实现间质化。Chen等[12]的研究显示，E-cad表达下降可导致结直肠癌肝转移。Sun等[13]的研究发现，结肠癌患者P-cad表达升高预示发生肝转移的风险较大，其机制可能与P-cad抑制E-cad表达、促进β-catenin表达相关。β-catenin与细胞运动、黏附、增殖活动密切相关。MMP可通过降解基底膜和细胞外基质促进肿瘤细胞外侵，亦可促进某些生长因子，如转化生长因子-β(TGF-β)、表皮生长因子受体(EGFR)释放，从而促进肿瘤细胞增殖[14]。上述研究提示检测这些分子的表达，有助于预测结直肠癌发生肝转移的风险。

CTCs是肿瘤细胞由原发部位迁移至转移灶的一种中间状态，可通过检测CTCs表面标记物，预测其是否向肝脏转移，从而达到早期诊断的目的。目前关于CTCs表面标记物的研究较多，如CD45、CD146、CD34、CD106等[15]，但这些物质并非特异性出现于肝转移患者的CTCs中，在未出现转移患者的CTCs中亦有表达。研究[16]显示结直肠癌患者若存在表达survivin的CTCs，则高度提示有远处转移的风险。CTCs在人体血液循环系统中受诸多因素影响，如无法与基底膜连接而发生凋亡、受机体免疫杀伤作用等。CSCs是少数能够逃避机体免疫反应而存活下来的细胞，是存在肿瘤组织中为数不多的、具有自我更新、多分化潜能以及无限增殖能力的细胞。CSCs可逃避威胁顺利到达远处器官，可能与酪氨酸激酶抑制细胞凋亡相关[17]。Lugli等[18]的研究显示，结直肠癌干细胞CD166、CD44s、上皮细胞黏附分子表达水平下降可能与结直肠癌进展和转移相关，上述物质减少可导致细胞间黏附作用减弱。综上所述，目前发现的标记物特异性不高，仅在一定程度上提示有肿瘤转移的风险，但无法确定是否为肝转移，未来仍需进一步研究探索特异性标记物。

3. 肝脏微环境：尽管CTCs可随血液循环至全身各个器官，但肿瘤转移有器官特异性，对于结直肠癌而言，最常发生转移的器官为肝脏和肺。Gupta等[19]认为结直肠癌发生肝转移是由CTCs通过肠系膜静脉进入门静脉所致，此与肝脏微环境密切相关。CTCs进入肝脏微血管后，可启动免疫级联反应，促使Kupffer细胞分泌趋化因子，引起多种血管黏附受体表达升高，使CTCs易黏附于微血管[20]。此外，肝脏细胞分泌的一些物质为肿瘤细胞增殖提供了条件，如肝细胞生长因子(HGF)通过与c-met结合，促进肿瘤细胞分裂和血管生成[21]；血管内皮生长因子-C(VEGF-C)促进结直肠癌血管生成[22]。Psaila等[23]的研究指出，在CTCs到达肝脏等远处转移部位前，转移部位细胞会分泌MMP-9刺激整合素、基质细胞衍生因子-1(SDF-1)分泌，SDF-1可与趋化因子受体4(CXCR4)特异性结合，促进CTCs肝转移。

二、影像学检查

1. 超声：常规超声是临床常用的检测结直肠癌肝转移的方法，其诊断肝脏肿瘤的敏感性为53%～77%，但对直径<1.0 cm病灶的敏感性仅为20%[24]，且对病灶的定性有局限性。术中超声，尤其是术中多普勒超声检查，能精确检出结直肠癌肝转移的微小转移灶[25]。吴洁等[26]的研究结果显示，超声造影(CEUS)对肝转移癌的敏感性达89.6%。基于肝脏双重血供的特点，而转移性肝癌的血供主要来自肝动脉，有学者[27]指出可利用肝脏多普勒血流灌注指数(Doppler perfusion index, DPI)作为判断结直肠癌发生肝转移的指标。

2. 正电子发射断层扫描(PET)：PET通过检测葡萄糖类似物氟代脱氧葡萄糖(FDG)在体内的代谢情况，反映生命代谢活动，从而可用于结直肠癌肝转移的监测。相对于CT，PET在显示转移灶数目、大小等方面具有优势[28]。但由于PET的分辨率较低以及肝脏对FDG生理性摄取，使得PET对检测肝脏微小转移灶的敏感性欠佳。Sacks等[29]的研究指出，将PET与CT相结合可提高肝脏转移灶的诊断率。

3. MRI：由于更有利于发现隐匿病灶以及有助于增加软组织对比度，MRI在结直肠癌肝转移的诊断中发挥重要作用。近年来技术的进步以及特异性造影剂的使用，使MRI对微小肝转移灶表现出高敏感性[30]，但MRI存在一定局限性，如不能用于有心脏起搏器或体内有铁磁性物质的患者，此外检测费用较高也是限制其普及的一个重要因素。

三、结语

早期诊治结直肠癌肝转移对患者预后尤为重要。目前关于结直肠癌肝转移分子机制的研究较多，相关研究成果为临床诊断提供了新思路。同时，影像学技术的发展使结直肠癌肝转移的微小转移灶的诊断率有所提高。然而，目前单靠检测结直肠癌肝转移过程中某种基因或分子的变化，尚不能明确诊断，需联合多项检测指标以提高诊断的准确性。未来仍需在相关领域进一步探索，从而为结直肠癌肝转移的临床诊断提供有效手段。

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