关于循环肿瘤细胞在乳腺癌转移及个体化治疗方面研究现状的探讨

俞泓波 刘胜

乳腺癌影响妇女生命健康和生活质量, 为女性好发的恶性肿瘤之一。近年来, 中国乳腺癌发病率和死亡率明显上升。据疾控中心及国家癌症中心统计数据显示, 2011年全国肿瘤登记地区女性恶性肿瘤以乳腺癌为榜首, 其发病率为47.64/10 万 (15625 例), 死 亡 率 为 10.41/10 万 (3414 例)［1］。转移性乳腺癌被认为是无法治愈的, 只能“姑息”治疗, 一旦发生转移常直接导致患者死亡, 临床上患者常常受严重的并发症困扰及强大的精神压力。有报道显示, 转移性乳腺癌患者的中位生存时间平均为45个月, 5年内均属复发转移高峰, 经临床数据统计分析, 其5年生存率为36.9%, 多发性内脏转移成为乳腺癌致死的主要原因［2］。因此, 乳腺癌的早发现、早治疗及对其预后的可控性管理至关重要, 直接影响到肿瘤患者的生存率与生活质量。

除了传统观念中乳腺癌瘤径、淋巴转移情况、免疫组化分型已被明确与乳腺癌的转移有明确的联系性以外, 更多的研究集中于多种复杂因子对乳腺癌转移的影响。循环肿瘤细胞(circulating tumor cell, CTC)是近年逐渐被人认知的一个概念, 它是一种从癌症患者体循环血液中发现与肿瘤细胞相似却又不尽相同的细胞。之后的研究表明, 大量CTC富集后形成的具有高度转移潜能的细胞团, 极易形成癌栓, 往往在外周血液中检测到存在CTC是发生肿瘤远处转移的前兆。肿瘤早期转移侵袭如何提高对CTC重视及筛查, 是一个迫切需要被深入发掘及研究的重要问题。

1 循环肿瘤细胞与乳腺癌远处转移的关系

乳腺癌转移浸润是一个复杂的过程, 其范围常常与大小数量不等、呈多灶性散布的微小癌栓在体内的游离范围相关,这些小的癌栓常常通过外周血液分散至身体各部, 形成新的癌灶。尽管经过手术、化疗、放疗、内分泌治疗以及靶向疗法等五大最主要治疗方法显著降低了乳腺癌患者术后的复发转移率, 但仍有30%左右复发转移。随着检测手段与技术的进步, 循环肿瘤细胞已被逐渐公认为一个肿瘤早期浸润及发展的重要特征之一。CTC的远距离传递扩散并非单方面选择,往往有多个靶点器官, 它可以“长途跋涉”进行远距离种植定位, 侵袭浸润后出现转移灶后, 也可以返回起点促进原发肿瘤的生长, 新生血管形成, 对原发肿瘤器官产生影响。

自激注入(tumor self-seeding)就是描述这一双向流动的动态过程。在整个过程中, 原发肿瘤细胞会释放信号吸引CTC穿过内皮重新种植。具有较强侵袭能力的 CTC回到原发肿瘤灶后, 会产生促进肿瘤生长、血管生成、促肿瘤侵袭和转移的信号蛋白与分子, 这些蛋白分子在旁分泌信号的引导下与其周围基质相互作用, 再次返回原发肿瘤, 加快肿瘤生长速度［3］。辅助执行这些功能的基因有：IL-6、IL-8、FSCN1和 MMP1等。其中 IL-6［4］和 IL-8［5］负责吸引 CTC群中最具侵略性的部分细胞, 而FSCN1和MMP1［6］增强癌细胞的迁移和侵袭能力, 负责对CTC的再浸润进行调节。CTC游离于肿瘤患者外周血液中, 随着大小循环于体内不停游走, 虽然CTC种植形成转移灶也要历经多重障碍, 绝少数会形成新的转移“殖民地”, 但大多数实体肿瘤都可以检测到CTC以其极低的浓度在全身末梢进行循环, 一定程度上体现了癌症复发转移的几率。对于乳腺癌、结肠癌、直肠癌、前列腺癌等转移的预测中, 高水平的CTC计数往往提示高概率的复发转移［7］。

2 CTC检测对乳腺癌个体化治疗的影响

乳腺癌细胞的增殖活性与浸润能力强弱、癌细胞外膜结构特点、MMPs产生与炎性因子等的出现、血管生成快慢等都不同程度地影响乳腺癌的浸润和转移过程。因为乳腺癌是一类具有“特异性”的疾病, 同样是乳腺癌, 但表现在每个个体上却是千差万别, 肿瘤根据不同患者不同寄生环境, 直接影响患者的生存率, 同期患者有的可以长期存活, 有的很快发生复发转移。因此, 疾病的个体化治疗是深化研究的发展趋势。对危险度低的早期患者, 进行药品毒性给患者带来的副作用与化疗产生的效果之间的优化分析, 即所谓“个体化原则”。不单是减轻患者疾病痛苦, 从心理因素及卫生经济学角度上来讲也是及其必要的。

作为生物标志物之一, CTC的检测和发掘本质上对乳腺癌的个性化治疗进行监测, 对实施的治疗方针所产生的效果进行反馈, 从而指导并调整适合的治疗方式。有学者认为,首个疗程结束后就可根据CTC计数调整治疗方案, 而不必按传统方法等到2～3个治疗周期后, 降低盲目用药的风险。大量实验证明外周血中CTC的细胞计数与乳腺癌患者的临床TNM分期、分型、预后等相关。Peeters DJ等［8］收集了154例乳腺癌转移患者的血液样本及相关资料, 根据免疫组化结果分成五种亚型, 发现高水平的循环肿瘤细胞水平(>80个/7.5 ml血液)常出现于三阴性乳腺癌患者中, 说明免疫组化亚型与乳腺癌转移患者体内的循环肿瘤细胞水平有一定潜在的联系, 在对待不同类型乳腺癌患者个体化治疗方面有一定的指导作用。检测CTC在协助诊断、早期发现肿瘤的微转移、指导个体化治疗、评价治疗效果及预后方面上具有重要的临床意义。

此外, CTC是一个“液态的”、“流动性”活检样本, 它直接有效反应高效播种肿瘤细胞在体内的循环情况, 为了解肿瘤生物学和研究肿瘤细胞传播提供非常好的靶标, 对于临床试验用药也有很好的指导与检验作用。通过对CTC的分子特性的研究可以更好地理解生物学转移行为, 进一步研究循环肿瘤细胞分子特性有助于了解患者转移性癌的进展。

3 CTC检测技术探索

外周血CTC数量可作为与乳腺癌患者无进展生存期、总体生存期相关的生物学指标, 其可重复性具有临床可行性,与乳腺癌转移联系有潜在性。但是作为早期转移的生物标记物之一。稀有和缺乏特异性使得检测用于临床极具挑战, 尽可能多地寻找肿瘤分子标记就显得格外重要。由于分子生物学突飞猛进, 基因组学、蛋白质组学等技术的应用, 各种高灵敏性、高精度的外周血循环肿瘤细胞检测使对于恶性肿瘤的早期诊断到达了细胞分子水平, 进一步研究CTC分子特性将有助于确立治疗靶点的疗法。Juratli MA等［9］通过运用流式细胞仪荧光检测, 对CTC进行动态波动的实时监控, 结合血液样本检测, 减少假阴性率, 可增加CTC的临床诊断价值。Allard WJ等［10］运用免疫纳米磁颗粒对7.5 ml新鲜血液样本中的CTC细胞分离检测, 相较其他血清检查对CTC细胞具有特异性、高敏性, 已通过美国FDA认证运用于对肺癌、结肠癌、直肠癌、前列腺癌等进行评估。

4 讨论

每一项创新型的理论转化为现实需要相关技术的支持,循环肿瘤细胞作为一个有前途的、可应用于肿瘤转移的诊断及预后的生物标志物, 其多种检测与提取方法在临床上的顺利实施仍然是今后待解决的问题, 可以结合体外动态检测系统、体内血液中残留基因分型的循环肿瘤DNA来加强CTC的检测及对肿瘤进展的连续检测。大家等待更符合临床使用、更为精确的新型技术的出现, 循环肿瘤细胞将会成为癌症临床及科研的常用辅助指标之一。

［1］赫捷, 赵平, 陈万青.2011中国肿瘤登记年报.军事医学科学出版社, 2012:89-90.

［2］于倩, 佟仲生, 汪旭, 等.转移性乳腺癌临床病理特征及预后分析.肿瘤, 2012, 32(8):609-614.

［3］Mi-Young K, Thordur O, Swarnali A.Tumor Self-Seeding by Circulating Cancer Cells.Cell, 2009, 139(7):1315-1326.

［4］Arihiro K, Oda H, Kaneko M, et al.Cytokines facilitate chemotactic motility of breast carcinoma cells.Breast Cancer, 2000, 7(3):221-230.

［5］Waugh D J, Wilson C.The interleukin-8 pathway in cancer.Clin Cancer Res, 2008, 14(21):6735-6741.

［6］Gupta G P, Nguyen D X, Chiang A C, et al.Mediators of vascular remodelling co-opted for sequential steps in lung metastasis.Nature,2007, 446(7137):765-770.

［7］Hayes D F, Cristofanilli M, Budd G T, et al.Circulating tumor cells at each follow-up time point during therapy of metastatic breast cancer patients predict progression-free and overall survival.Clinical Cancer Research, 2006, 12(14):4218-4224.

［8］Peeters DJ, van Dam PJ, Van den Eynden GG, et al.Detection and prognostic significance of circulating tumour cells in patients with metastatic breast.Br J Cancer, 2014, 110(2):375-383.

［9］Juratli MA, Sarimollaoglu M, Nedosekin DA, et al.Dynamic Fluctuation of Circulating Tumor Cells during Cancer Progression.Cancers (Basel), 2014, 6(1):128-42.

［10］Allard W J, Matera J, Miller M C, et al.Tumor cells circulate in the peripheral blood of all major carcinomas but not in healthy subjects or patients with nonmalignant diseases.Clin Cancer Res, 2004,10(20):6897-6904.