结直肠癌循环肿瘤细胞临床应用的研究进展

王宁宁，赵国海

(皖南医学院弋矶山医院胃肠三科 安徽芜湖 241000)

结直肠癌是最常见的恶性肿瘤之一，发病率仅次于肺癌和乳腺癌，死亡率位居第四，大量患者死于术后转移和复发。循环肿瘤细胞在结直肠癌的血行转移中具有极其重要的作用。近年临床研究显示循环肿瘤细胞(circulating tumer cell，CTC)与结直肠癌临床分期有关，有助于结直肠癌的早期诊断、预后评估以及个体化治疗方案的制定。本文综述近年来有关结直肠癌循环肿瘤细胞的临床研究进展。

1 结直肠癌、CTC概述

1.1 结直肠癌 结直肠癌为世界第四大恶性肿瘤，在我国恶性肿瘤的发病率中居第3位且每年的上升速度为4.2%，其5年生存率也仅有27%［1］。早期诊断率低，大多数患者在出现远处转移之后才到医院就诊。结直肠癌TNM分期I期、II期的患者在切除原发病灶后，仍有30%左右的患者在术后5 a内出现复发或远处转移［2］，且大多数都不能再次进行根治性手术。因此，研究结直肠癌早期的转移机制，做到真正的“早发现、早治疗”已经成为我国结直肠癌诊治的一个重要课题。

1.2 CTC 目前，CTC的定义为外周血中由肿瘤原发灶或转移灶释放入血并具有肿瘤特异性的抗原或基因特征的肿瘤细胞［3］。在医疗条件和科研水平不断提高的今天，大部分肿瘤患者残余的肿瘤病灶在治疗后临床上仍不能都被检测出来，所以最终患者还是死于复发和转移，这也许是因为单独的影像技术检测微小残余肿瘤细胞的作用有限。研究发现［4-5］CTC与结直肠癌临床分期有关，有助于结直肠癌的早期诊断、预后评估以及个体化治疗方案的制定。

2 结直肠癌CTC的检测

目前分离、检测结直肠癌CTC的技术方法很多，但各有利弊。多项检测技术的联合互补应用，才能有效提高其检测敏感度［3，7，8］。

2.1 免疫磁性分离技术 免疫磁性分离及其各种改进技术目前在结直肠癌CTC的检测中应用最广泛。其中Cell-Search是该原理应用最广泛也是最具代表性的一项有效的检测技术，并被美国FDA批准应用于结肠癌患者的无病生存期(DFS)和总生存期(OS)。该技术检测敏感度高、操作简便，并可避免待检细胞破坏，使CTC的计数成为可能。

2.2 反转录PCR(RT-PCR)技术 RT-PCR是一项检测敏感度较高的检测技术。RT-PCR是目前另一种广泛应用于结直肠癌CTC的检测技术。但是这种方法由于样品污染、非法转录、伪基因扩增等因素也可产生假阳性。因此引物、探针和候选基因的选择设计以及与其他检测技术的联合应用显得至关重要。近年来的一些新技术，例如荧光定量RT-PCR、巢式RT-PCR及实时定量RT-PCR等，在检测的敏感性和特异性方面有很大的提高，然而在CTC计数方面仍没有明显的进展［9］。

2.3 微型芯片技术(CTC-chip) 近几年，CTC-chip作为一种新的检测技术被广泛报道。受检全血中被结合Ep-CAM的微珠，控制层流条件，所捕获的细胞被确认为CTC。由于CTC在微弱压力环境中被筛选，因此98%被筛选出来的 CTC都保留着较高活性［10］。同时，CTC-Chip检测敏感性较高，在捕获目标细胞方面具有较大优势。

3 结直肠癌CTC的临床价值

3.1 结直肠癌CTC与早期诊断 晚期结直肠癌患者5年生存率低。大量研究发现，在肿瘤发生早期就出现了侵袭及微转移［11］。早期发现、早期治疗是提高结直肠癌生存率的重点［12］，然而，目前结直肠癌早期诊断的手段较少，CT与MRI等影像学手段作用有限，也仅能发现肉眼可见的结直肠肿瘤远处转移，并且费用昂贵，患者还要承受放射线损害。近年来，Santos J等［5］研究发现CTC对结直肠癌早期诊断具有潜在的应用价值，在结直肠癌早期患者外周血中就能检测到CTC，提示CTC检测对结直肠癌的诊断有所帮助。与目前的影像学手段相比，CTC在结直肠癌的早期诊断应用中尚处于起步阶段。然而，由于结直肠癌患者早期诊断率较低，加上其血液CTC阳性率较晚期患者低，需要联合多项检查技术后的综合判断才能对临床医师的诊疗有所帮助。

3.2 结直肠癌CTC与临床分期 目前结直肠癌的临床分期基于解剖学特征，难以精确反映转移灶对患者治疗和预后的影响。血液中检测到CTC并不意味着一定发生了转移，但是大量研究显示，CTC的检测在结直肠癌分期中具有指导意义［13］。Santos等研究发现CTC的存在与肿瘤原发灶分化程度无相关性，但与其临床分期具有相关性。近年多项研究［14-15］发现CTC可作为肿瘤原发灶和微转移灶之间的桥梁，CTC的检测可反映转移灶的性质，一定程度上弥补了影像学和肿瘤标志物等检查在这方面的不足，从而有助于病情分期的评估和治疗方案的制定，不仅提高了传统临床分期的准确性，并且有利于结直肠癌个体化治疗的开展。

3.3 结直肠癌CTC与预后 结直肠癌患者的预后情况与多种因素相关。目前众多的研究显示CTC阳性的患者预后较差。De Ugo等［16］在CTC研究中发现，CTC比其他方法对肿瘤患者预后情况的预测更准确，且比PET-CT等方法更经济。结直肠癌患者术后24 h，尤其是早期的患者，外周血中CTC计数及淋巴结的转移情况与肿瘤的复发和预后有较强的相关性［17］。Cohen S J等对近年来的430例转移性结直肠癌患者外周血中CTC进行了临床应用性研究，提出CTC数目与患者的DFS和OS关系较密切。但由于研究对象不同，在增加了随访时间后发现CTC可作为患者OS的预后指标，并提出外周血中检测到的CTC数目越多，患者预后情况越差，且CTC数目是转移及预后的独立危险因素，可提示结直肠癌患者术后复发情况［18］。众多研究显示晚期结直肠癌患者比早期患者的外周血中检出率高，但与其他检测方法相比，CTC数目对于结直肠癌预后相关性的明确，有待更多的临床研究证实。

3.4 结直肠癌CTC与治疗 目前，结直肠癌的治疗是根据患者的病期、肿瘤病理分级及发展趋势等因素制定的多学科性的综合治疗。Lankiewicz等［19］研究发现，结直肠癌患者CTC检出率59%在3个月的标准化方案的化疗后可下降到31%，且这一结果与影像学的检测结果相吻合。因此，CTC检测可视作化疗方案有效率的指标之一，外周血中持续的检测出CTC往往说明化疗有效率较低，且外周血中CTC数目可对当前疗效起到实时监测的作用，能够更好的为临床医生及时调整治疗方案提供帮助，从而达到个体化治疗目的，但是否可作为药物靶向治疗的一个新靶点，尚需大量的研究来证实。

4 展望与结语

随着生物学技术日新月异的发展，CTC检测的敏感性和特异性也在不断提高，其临床应用也越来越广泛。例如术前术后CTC中Survivin—mRNA表达水平的检测可指导肿瘤外科手术的切除程度［20］。对于结直肠癌而言，CTC已被认为是一种可靠的预后指标，能在治疗过程中预测病情的进展和患者的生存时间;而监测结果能更早地为临床医师提供更丰富的信息，从而有利于制定更明确的治疗方案。然而，目前研究受限于小样本、研究人群混杂，更重要的是CTC检测和特征缺乏标准化，希望不久的将来能得到改善，在结直肠癌未来的综合诊治中可能有望成为结直肠癌患者的临床常规检查，为患者带来福音。

［1］王强，郑海涛，丁德祥.结直肠癌的流行病学和筛查进展［J］.中国现代医生，2008，46(18):103-104.

［2］Lloyd J，McIver C，Stephenson S，et al.Identification of early-stage colorectal cancer patients at risky of relapse post-resection by immune bead reverse transcription-PCR analysis of peritoneal layers fluid for malignant cells［J］.Cline Cancer Res，2006，12(2):417-423.

［3］Morris-Hardeman D.Circulating cancer cells［J］.Annals of Oncology，2010，21(suppl 7):95-100.

［4］Roger M，Manzoni M，Mariucci S，et al.Circulating endothelial cells and endothelial progenitors as predictive markers of clinical responses to substrate zoom-based first-line treatment in advanced colorectal cancer patients［J］.Ann Oncol，2010，2l(12):2382-2389.

［5］Santos J，Puente J，Maestro M L，et al.Circulating tumors cells in a colorectal cancer:correlation with an clinical and pathological variables［J］.Ann Oncol，2008，19(5):935-938.

［6］孙俊宁，梁小波，刘永昌.结直肠癌患者血液循环中癌细胞微转移的观察［J］.中国药物与临床，2008，8(4):274-276.

［7］Uen Y H，Lu C Y，Tsai H L，et al.Persistent presence of postoperative circulating tumor cells is a poor prognostic fact or for patients with stage Ⅰ-Ⅲ colorectal cancer after curative resection［J］.Ann Surg Oncel，2008，15(8):2120-2128.

［8］Conroy A，Munoz R M，Wenglyer G S，et al.Molecular detection signature of circulating tumor cells a using panel of selected genes［J］.Cancer Let，2008，263(2):267-279.

［9］Vona G，Louha M，Sabiyle A，et al.Isolation by a size of epithelial tumors cells:a new methods for the immune morphological and molecular characterizations of circulating a tumor cells［J］.Am J Pathol，2000，156(1):57-63.

［10］Nishimura S，Starlets L V，McClelland S，et al.Isolation of rare circulating tumor cells in cancer patients by microchip technology［J］.Nature，2007，450(7173):1235-1239.

［11］Pater P，Berglund N L.Circulating tumor cells(CTC)detection:clinical impact and future directions［J］.Cancer Lett，2007，253(2):180-204.

［12］Lin S R，Chan H J，Huang M Y.Molecular detection of circulating tumor cells with multiple mRNA markers by gene ship for colorectal cancer early detection and prognostic prediction［J］.Genomic Medicine Biomarkers and Health Sciences，2011，3(1):916.

［13］Hou J M，Lancashire L，Greystabe A，et al.Evaluation of circulating tumors cells and serological cell death biomarkers in a small cell lung cancer patients undergoing chemotherapy［J］.Am J Pathol，2009，175(2):808-816.

［14］Cohen S J，Grey stoke A，Punt C A，et al.Prognostic significance of circulating tumors cells in patients with metastatic colorectal cancer［J］.Ann of Oncology，2009，20(7):1223-1229.

［15］Cohen S J，Punt C J，Iannotti N，et al.Relationships of circulating tumors cells to tumor response，progression-free survival，and overall survival in patients with metastatic colorectal cancer［J］.Clinc Oncol，2008，26(19):3213-3221.

［16］De Giorgi U，Valero V，Rohern E，et al.Circulating tumors cells and fluid oxy glucose positron emission tomography/computed tomography for outcome prediction in metastatic breast cancer［J］.J Clinc Oncol，2009，27(20):3303-3311.

［17］Allen T G，Mclong T K.Role of circulating tumor cells in predicting recurrences after excision of primary colorectal carcinoma［J］.Br J Surg，2007，94(1):96-105.

［18］Rahbar N.Meta-analysis shows that detection of circulating tumor cells indicates poor prognosis in patients with colorectal cancer［J］.Gastroenterology，2010，138(5):1714-1726.

［19］Lankiewicz S，Zimmermann S，Haslett C，et al.Circulating tumor cells as a predictive factor for response to systemic chemotherapy in patients with advanced colorectal cancer［J］.Mol Oncol，2008，2(4):349-355.

［20］Hoffmann A C，Woodman U，Lundberg T，et al.Surviven-mRNA in peripheral blood is frequently detected and significantly decreased following resection of gastrointestinal cancers［J］.Journal of Surgical Oncology，2007，95(1):5l-54.