循环肿瘤细胞预测早期膀胱癌肿瘤微转移研究进展

李 哲，刘风玲



·新进展·

循环肿瘤细胞预测早期膀胱癌肿瘤微转移研究进展

李 哲，刘风玲

循环肿瘤细胞(CTC)已被证实可能是肿瘤转移的起源，在肿瘤转移环节中扮演重要角色。CTC能够以一种非侵袭性的方式分离出来，并且有助于更好地了解肿瘤的生物学特征以及肿瘤细胞转移情况。在分期较早的疾病中，CTC有助于肿瘤检测、评估转移风险及治疗预后。本文主要综述CTC作为一种新的生物标志物在早期膀胱癌肿瘤微转移中的临床意义。

膀胱肿瘤；循环肿瘤细胞；肿瘤转移；预后

李哲，刘风玲.循环肿瘤细胞预测早期膀胱癌肿瘤微转移研究进展[J].中国全科医学，2015，18(6)：711-713.[www.chinagp.net]

Li Z,Liu FL.Advances in circulating tumor cell in predicting tumor micrometastases of early bladdercancer[J].Chinese General Practice，2015，18(6)：711-713.

肿瘤患者血液中循环肿瘤细胞(CTC)的存在是由Ashworth[1]于1869年首次提出的，CTC是指从原发或继发肿瘤脱落进入外周血液循环的肿瘤细胞，与原发肿瘤具有相似的抗原和/或遗传特性[2]。这些细胞对更好地理解肿瘤生物学以及肿瘤细胞播散有更重要的意义，其分子特征对更好理解转移的生物学以及治疗耐药性具有特殊潜力[3-4]。尽管许多研究表明CTC有潜在预测预后的价值[5]，但到目前为止，对其的评估仍没有影响到治疗策略。人们普遍认为CTC评估对早期癌症更获益，尤其是那些早期进展及缺乏预后标志物的肿瘤类型。

1 早期癌症与CTC

癌症在早期被诊断，通常被认为是局限性疾病并接受相应的治疗。然而，一些Ⅰ期肿瘤的自然史证实并不是所有的早期肿瘤像其看上去这样早。试验表明：局限于黏膜(Ta)或黏膜下层(T1)的膀胱癌复发率>50%。一些非肌肉浸润性膀胱癌(NMIBC)，尤其是T1G3型患者，虽然其生物学特征表现为非侵袭性，但经保守治疗后5年内癌症相关病死率为16%～23%，10年内复发进展或死亡约75%[6]。所以NMIBC在临床上和生物学特性上表现出明显的相悖性。相似的是，乳腺癌患者在接受原发肿瘤根治性切除术20年后出现复发，这就引起了肿瘤细胞可能长期休眠以至于目前可利用的影像方法均不可检测直至肿瘤进展的假说，可以想象这些假设的早期癌症实际上从一开始就有微转移发生。越来越多的证据表明，单个肿瘤的个体化分子特征阻碍了对于“早期”这一术语严格定义的概念化[7]。为了加深对微转移概念的理解，美国联合癌症协会引入一种新的M分期——cM0(i+)进入乳腺癌的分期系统，其被定义为没有远处转移的临床或影像学证据，但血液、骨髓或直径<0.2 mm的非局部淋巴结组织中存储着通过分子学或显微镜发现的肿瘤细胞[8]。微转移的概念表明，癌细胞从原发灶脱落到出现临床症状需要在体内循环很长时间。骨髓、淋巴结以及外周血中所检测到的肿瘤细胞可作为疾病早期转移的代名词。这些漂浮的肿瘤细胞即CTC[9]。如果将CTC作为微转移的代名词，那么其将具有潜在的临床应用价值。由于CTC的出现成为肿瘤分期标准不可分割的一部分，针对其靶向治疗也许会成为癌症预后的关键。尽管CTC在转移环境中的潜在性是显而易见的，但是对早期肿瘤中CTC的评估将会更加获益，尤其是那些以早期进展为特征的肿瘤。基于膀胱癌特殊的临床表现，本文将阐述CTC在早期膀胱癌微转移监测和治疗方面的作用。

2 CTC在早期膀胱癌微转移监测方面的作用

如果考虑临床表现，早期膀胱癌可以看做是一个整体，但其有两个截然不同的方面[10]。尽管大多数膀胱癌患者在诊断时仅局限于黏膜层(Ta)或黏膜下层(T1)，但这些患者的预后对于早期疾病来讲是非常差的。到目前为止，对于惰性和侵袭性肿瘤在个体水平上的鉴定受限于目前应用的欧洲癌症研究与治疗组织制定的风险评分的低灵敏度[11]。作为一个生物标志物，将CTC应用于临床实践，就明确其对肿瘤分期、预后、癌症的分子学特点以及治疗有潜在价值。Rink等[12]在50例局限性膀胱癌患者中测到CTC阳性15例(30%)，并与CTC阴性患者相比，其总体生存、无进展生存和癌特异性生存均有差异。CTC是一种通过抽血就可以获得肿瘤物质的方法，被证明可以成为判断肿瘤诊断与预后的实时标志物，并且可检测药物的耐药性[13]。CellSearch系统可以将CTC通过磁流体的纳米粒子与靶向特异性细胞表面抗原(如EpCAM)的单克隆抗体相结合，与血液中的其他细胞区分开。但事实上，各种类型的肿瘤仅70%表达EpCAM抗原，一些肿瘤细胞由于发生了上皮间质转化(EMT),造成上皮细胞特异性抗原表达下调，从而使得单一抗体捕获CTC的效率降低，为避免发生EMT的CTC丢失，人们开始使用抗体“鸡尾酒”分离CTC，OncoCEE检测平台采用EpCAM、肿瘤相关钙信号传导蛋白2(Trop-2)、原癌基因c-Met蛋白、叶酸结合蛋白受体、N-钙黏蛋白、间充质干细胞(MSC)、人表皮生长因子受体2(HER-2)、EGFR抗体混合物孵育外周血细胞，与CellSearch体系相比CTC的检测阳性率也显著提高。此外，CTC芯片是基于微流体学的检测技术，在芯片上装有78 000个由EpCAM抗体包被的显微位点，CTC捕获率高达95%～99%，此法简单易行宜推广。当恶性肿瘤细胞有特异的靶向mRNA表达时，RT-PCR是一项敏感的检测手段。例如：尿空斑蛋白是膀胱上皮特异的标志物，蛋白表达水平低，但应用RT-PCR可检测其mRNA，识别出循环尿路上皮肿瘤细胞表面表达尿路上皮特异蛋白二聚体(UP1b/Ⅱ)高度预示肿瘤复发。此外，膀胱癌治疗方面，人们更关注于对早期肿瘤的监测，这就保证了在疾病开始进展之前明确诊断和治疗。

3 CTC在早期膀胱癌治疗方面的作用

到目前为止，已制定的帮助早期膀胱癌患者判断预后的预测工具是由欧洲癌症研究和治疗组织制定的风险表，这些广泛应用的表格阳性预测价值非常低。换句话说，其能精确判定无进展的患者，但对实际进展的患者却不能明确。在这种评分系统中没有包括分子标志物可以判定位置较为表浅的膀胱癌患者的预后。一些尿液标志物可以作为参考，但由于缺乏敏感性，没有一个可以在常规尿液学检测中作为标准的诊断手段[14]。因此，发现能够明确患者进展的新的标志物被提上日程。研究CTC在局限期膀胱癌患者的应用得出一些有争议的结论，主要由于研究样本量较小、患者分期不同以及随访时间短[15-17]。迄今为止，为明确临床上非转移膀胱癌患者CTC意义的大宗前瞻性研究表明，即使是一个CTC的出现在肿瘤复发、癌症相关病死率以及总生存方面均标志着预后较差[18]。从2008年，人们就对CTC评估可以作为NMIBC患者的预后标志产生兴趣。近年来由于分子医学的迅猛发展，逐渐出现一些肿瘤细胞表面标志物，如膀胱癌细胞标志物Uroplakins、Mucin和细胞角蛋白。在NMIBC患者中检测到一些代表侵袭性行为的分子标志物，过表达的h-ras、fgf-r基因突变以及黏附分子的缺失等均对细胞间的相互作用以及细胞运动性的增加做出了解释，但到目前为止，这些基因检测均未应用于膀胱癌的检测中[19]。研究表明有存活蛋白表达的CTC对早期膀胱癌无病生存期是独立的预后因素[20],存活蛋白是一种凋亡抑制剂，正常泌尿系上皮不表达，常过表达于膀胱癌并和预后差相关，因此关注这些细胞分子特征非常重要。最近报道通过CellSearch(Veridex LLC,Raritan,NJ,USA)对CTC进行计数有助于对NMIBC患者进行预后分级，每7.5 ml至少出现1个CTC与短期内首次复发明显相关，CTC阳性患者的疾病进展率为87%，CTC阴性患者的疾病进展率为0%[7]。这些报道均证实了在早期膀胱癌患者中CTC对疾病进展有预测价值。有研究发现至少出现1个CTC是疾病进展有力的预测指标，根据国际指南，这就标志着T分级上升到T2或淋巴结阳性(N+)或存在远处转移(M1)[21]。人们认为，这些肿瘤在疾病诊断期间是藏匿的，在这样的背景下，美国癌症联合协会将其分类为cM0(i+)并应用于乳腺癌分期。那么应该如何对待cM0(i+)型肿瘤呢？对待这样的患者只是应用局部治疗方法是否正确或者行辅助化疗是否合理呢？膀胱癌患者在行根治性膀胱癌切除术后接受辅助化疗可以获得总生存及无病生存的获益，表明cM0(i+)型早期膀胱癌患者接受辅助化疗的重要地位[22]。因此，对于cM0(i+)型早期膀胱癌的治疗就不仅只是泌尿科医生的事情。根据微转移的概念，对cM0(i+)型膀胱癌患者应该与肿瘤内科医生协作治疗。

4 早期膀胱癌：个体化治疗的前景

已行膀胱癌根治术的患者保守治疗对于相关发病率和病死率的优势是非常明显的。但这些患者CTC阳性预示单独局部治疗并不充分。另一方面，欧洲和美国的指南认为，膀胱切除术有治愈最佳可能性的优势，但同时大量患者被过度治疗。根治性手术的广泛应用以及早期膀胱癌的密切监测促使膀胱癌成为美国花销最多的癌症，大约每年37亿美元[23]。目前需要大规模前瞻性试验来证实CTC可以作为一种伤害性小、便宜以及实时监测的工具，对早期膀胱癌患者根据其进展的危险因素进行分层，以期指导临床决策。

文献检索策略：

于PubMed上以“circulating tumor cells”“bladder cancer”等为关键词检索，检索到20篇英文文献，中国知网上以“循环肿瘤细胞”“膀胱癌” 等为关键词检索，检索到8篇中文文献，选取最新文献作为本文参考文献。

[1]Ashworth TR.A case of cancer in which cells similar to those inthe tumours were seen in the blood after death[J].Med J Australia，1869，14:146-147.

[2]Harris L，Fritsche H，Mennel R，et al.American Society of Clinical Oncology 2007 update of recommendations for the use of tumor markers in breast cancer[J].J Clin Oncol，2007，25(33):5287-5312.

[3]Lianidou ES，Mavroudis D，Georgoulias V.Clinical challenges in the molecular characterization of circulating tumour cells in breast cancer[J].Br J Cancer，2013，108(12):2426-2432.

[4]Lianidou ES，Markou A，Strati A.Molecular characterization of circulating tumor cells in breast cancer:challenges and promisesfor individualized cancer treatment[J].Cancer Metastasis Rev，2012，31(3/4):663-671.

[5]Wei BJ，Han XH.Significance of detecting circulating tumor cells in peripheral blood[J].Chinese Journal of Laboratory Medicine,2012,35(11):1053-1056.(in Chinese) 魏葆珺,韩晓红.外周血循环肿瘤细胞的检测及其临床意义[J].中华检验医学杂志,2012,35(11):1053-1056.

[6]Van den Bosch S，Alfred Witjes J.Long-term cancer-specific survival in patients with high-risk，non-muscle-invasive bladder cancer and tumour progression:a systematic review[J].Eur Urol，2011，60(3):493-500.

[7]Gazzaniga P,Gradilone A,de Berardinis E,et al.Prognostic value of circulating tumor cells in non-muscle invasive bladder cancer:a CellSearch analysis[J].Annals of Oncology,2012,23(9):2352-2356.

[8]Edge SB，Byrd DR，Compton CC，et al.AJCC cancer staging manual.7thedition Springer[M].New York:Springer-Verlag New York Inc,2010：347-376.[9]Kang Y，Pantel K.Tumor cell dissemination:emerging biological insights from animal models and cancer patients[J].Cancer Cell，2013，23(5):573-581.[10]Knowles MA.Molecular subtypes of bladder cancer:Jekyll and Hyde or chalk and cheese? [J].Carcinogenesis，2006，27(3):361-373.

[11]Sylvester RJ.How well can you actually predict which non-muscle-invasive bladder cancer patients will progress? [J].Eur Urol，2011，60(3):431-433.

[12]Rink M，Chun FK，Minner S，et al.Detection of circulating tumor cells in peripheral blood of patients with advanced non-metastatic bladder cancer[J].BUJ Inr，2011，107(10):1668-1675.

[13]Gazzaniga P,Raimondi C,Gradilone A,et al.Circulating tumor cells:highlight on practical implications[J].Mol Diagn Ther,2012,16(1):7-11.

[14]Tomasini JM，Konety BR.Urinary markers/cytology:what and when should a urologist use[J].Urol Clin North Am，2013，40(2):165-173.

[15]Flaig TW，Wilson S，van Bokhoven A，et al.Detection of circulating tumor cells inmetastatic and clinically localized urothelial carcinoma[J].Urology，2011，78(4):863-867.

[16]Rink M，Chun FK，Minner S，et al.Detection of circulating tumour cells inperipheral blood of patients with advancednon-metastatic bladder cancer[J].BJU Int，2011，107(10):1668-1675.

[17]Gallagher DJ，Milowsky MI，Ishill N，et al.Detection of circulating tumor cells inpatients with urothelial cancer[J].Ann Oncol，2009，20(2):305-308.

[18]Rink M，Chun FK，Dahlem R，et al.Prognostic role and HER2 expression of circulating tumor cells in peripheral blood of patients prior to radical cystectomy:a prospective study[J].Eur Urol，2012，61(4):810-817.

[19]Youssef RF，Lotan Y.Predictors of outcome of non-muscle-invasive and muscle-invasive bladder cancer[J].Sci World J，2011，11:369-381.

[20]Gradilone A，Petracca A，Nicolazzo C，et al.Prognostic significance of survivin-expressing circulating tumour cells in T1G3bladder cancer[J].BJU Int，2010，106(5):710-715.

[21]Gazzaniga P,de Berardinis E,Raimondi C,et al.Circulating tumor cells detection has independent prognostic impact in high-risk non-muscle invasive bladder cancer[J].Int J Cancer,2014,135(8):1978-1982.

[22]Leow JJ,Martin-Doyle W,Rajagopal PS,et al.Adjuvant chemotherapy for invasive bladder cancer:a 2013 updated systematic review and meta-analysis of randomized trials[J].Eur Urol,2014,66(1):42-54.

[23]Gore JL，Gilbert SM.Improving bladder cancer patient care:a pharmacoeconomic perspective[J].Expert Rev Anticancer Ther，2013，13(6):661-668.

修回日期：2014-12-20)

(本文编辑：陈素芳)

Advances in Circulating Tumor Cell in Predicting Tumor Micrometastases of Early Bladdercancer

LIZhe,LIUFeng-ling.

DepartmentofMedicalOncology,theFourthHospitalofofHebeiMedicalUniversity,Shijiazhuang050011,China

The circulating tumor cell(CTC) has been proven to be the origin of tumor metastasis,and play an important role in tumor metastasis.CTC can be isolated from blood by a non-invasive approach,and these cells help in making better sense of tumor biology and tumor cell dissemination.In the case of early-stage disease,CTC may contribute to cancer detection,estimation of metastasis risk and treatment prognosis.This review is mainly focused on the clinical significance of CTC-a novel biomarker in early bladder cancer micrometastases.

Urinary bladder neoplasms；Circulating tumor cells；Neoplasm metastasis；Prognosis

050011河北省石家庄市，河北医科大学第四医院肿瘤内科

刘风玲，050011河北省石家庄市，河北医科大学第四医院肿瘤内科；

E-mail:dll_999999@yahoo.com.cn

R 737.14

A

10.3969/j.issn.1007-9572.2015.06.025

2014-06-21；