循环肿瘤细胞在结直肠癌方面的研究进展

张月 韩振国

[摘要] 近年来，随着生活方式及饮食结构的变化，我国结直肠癌发病率和死亡率呈上升趋势。检测外周血液中循环肿瘤细胞（CTC）对于结直肠癌的早期诊断、治疗效果监测、预后方面评估有重要意义。CTC是指因自发或诊疗操作脱离实体瘤从肿瘤原发灶或转移灶进入外周血循环中的肿瘤细胞。观察CTC数目变化对于结直肠癌的个体化诊疗有重要的临床意义。本文旨在对近年来CTC的检测技术及其在结直肠癌方面的诊断、治疗、预后的临床研究进展进行综述。

[关键词] 结直肠癌;循环肿瘤细胞;预后;复发;转移

[中图分类号] R735          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-7210（2019）08（a）-0062-04

[Abstract] In recent years， with the changes of lifestyle and diet structure， the incidence and mortality of colorectal cancer in China are on the rise. The detection of circulating tumor cells （CTC） in peripheral blood has important significance for the early diagnosis， therapeutic effect monitoring and prognosis assessment of colorectal cancer. CTC refers to the tumor cells that have separated from solid tumor and entered the peripheral blood circulation from the primary tumor or metastatic tumor due to spontaneous or clinical operation. Observing the number changes of CTC has important clinical significance for the individualized diagnosis and treatment of colorectal cancer. This article aims to review the recent progress of CTC detection technology and clinical research on diagnosis， treatment and prognosis of colorectal cancer.

[Key words] Colorectal cancer; Circulating tumor cells; Prognosis; Recurrence; Transfer

在中国，结直肠癌死亡率位居中国癌症的第5位，并且发病率和死亡率逐年增加[1]。结直肠癌是导致美国癌症相关死亡的第二大原因，在2017年有135 430个新发病例，约有50 260人死亡[2]。Ⅳ期患者5年生存率低于10%[3]，Ⅱ期或者Ⅲ期患者中，即使在根治性手术或者辅助化疗后仍有25%～50%的复发率[4]。因此，临床上需要一个前瞻性的生物标志物来更好地预测结直肠癌复发转移情况、治疗效果等，而循环肿瘤细胞（circulating tumor cell，CTC）就是目前广泛研究的生物标志物。

1 CTC

1.1 CTC概述

近年来，循环肿瘤细胞液体活检技术作为一种能获得实时诊断和预后信息的方法受到了广泛关注[5]。CTC是澳大利亚学者Ashworth[6]在1969年首次提出的概念，是指因自發或诊疗操作脱离实体瘤从肿瘤原发灶或转移灶进入外周血循环中的肿瘤细胞。通常大部分侵入循环系统的肿瘤细胞会在短期内死亡，但会有极少部分具有高度活力、高度转移潜能的肿瘤细胞存活下来，它们相互聚集形成微小癌栓，并在一定条件下形成微转移灶。因此，在外周血循环中检测到CTC，提示肿瘤可能发生了转移[7]。结直肠癌患者血液中的CTC不仅包括上皮肿瘤细胞，也包括经上皮间质转化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）的肿瘤细胞和肿瘤干细胞[8]。恶性肿瘤细胞为获得运动性和侵袭性，会丢失某些上皮细胞的表型，包括形态、表面抗原、基因表达等，与此同时获得某些间充质细胞的表型，这就是EMT[8]。

1.2 CTC检测方法

由于107个血细胞中只含有1个CTC[9]，因此，检测外周血CTC，首先要进行CTC的富集（分离和纯化），根据检测前是否采用免疫磁珠等技术富集血液标本中的肿瘤细胞而分为阳性富集法和阴性富集法[10]。常用的检测方法有免疫细胞化学法（immunocytochemistry，ICC）法、流式细胞术（flow cytometry，FCM）、PCR酶聚反应、免疫磁珠分离检测法、光导纤维阵列扫描技术（fiber-optic array scanning technology，FAST）、微流控芯片法（CTC-Chip）[11]。目前常用的Cell Search系统是采用磁珠结合特异性抗原的方法，分离出血液中的上皮细胞，主要原理是通过筛选CK+、DAPI+、CD45-细胞来实现CTC的分离[12]，该系统是唯一已通过美国食品药物管理局（FDA）批准，并用于转移性乳腺癌、结直肠癌以及前列腺癌患者的CTC检测[13-14]。

2 CTC对于结直肠癌的临床价值

2.1 CTC对于早期结直肠癌的诊断价值

结直肠癌患者起病隐匿，多数患者发现时已属于中晚期，甚至有远处器官的转移。研究表明，CTC患者早期诊断，早期治疗，其5年生存率可高达90%，而已经发生转移的晚期患者，其5年生存率低于10%[15-17]。因此，结直肠癌的早期诊断对于提高患者预后及生存率有着重要意义。目前，粪便隐血试验、肠镜检查、CT、肿瘤标志物等仍然是临床上常用的结直肠癌诊断的主要手段，但是由于灵敏度和特异度低，具有侵入性，并且价格昂贵[18]，达不到很好的早期筛查效果，因此仍未广泛使用。而肿瘤细胞不仅可以从实体瘤原发灶或转移灶脱落入血，也可在形成可见实体瘤之前入血，因此，CTC的检测可早于影像学或血清学检测。如果在检查中发现CTC，即使没有症状或影像学表现，也应该引起重视。Wen-Sy等[19]对620例结直肠癌患者的研究发现，CTC检测的灵敏度为84.0%，特异度为97.3%。而肠镜检测阳性的患者中，111例（25%）为癌前病变，327例（75%）为结直肠癌，CTC检出癌前病变的灵敏度为76.6%，特异度为97.3%;检出癌的灵敏度为86.9%，特异度为97.3%。CTC检出癌前病变和结直肠癌的准确率达到88.0%。提示与传统检测手段相比，CTC检测对于早期发现结直肠癌有重要意义。

2.2 CTC与结直肠癌分期

Wen-Sy等[20]研究发现早期结直肠癌患者CTC水平与肿瘤大小、分化程度、淋巴结是否阳性等方面均存在明显的相关性，并且CTC数量随T分期的增加而增加，差异有统计学意义（P < 0.05）。Wang等[21]研究纳入109例结直肠癌患者发现CTC阳性率与TNM分期显著相关，Ⅳ期患者高达92%。国内一篇Meta分析指出，结直肠癌患者外周血中CTC数量与肿瘤T分期、远处转移呈正相关，但与患者性别、肿瘤大小、肿瘤分化、肿瘤位置无明显相关性[22]。因此，CTC可为结直肠癌的临床分期提供价值，相较于术后采用病理诊断确诊分期后再进行进一步指导治疗，CTC检测可为早期临床治疗提供依据。

2.3 CTC在评估结直肠癌患者疗效方面的价值

2.3.1 CTC与手术的关系  相关研究显示肿瘤细胞能够在机械性操作过程中脱落进入循环系统[23]，术后早期CTC数目较术前上升，可能是由于手术的侵入性导致原发灶的肿瘤细胞脱落进入外周血循环中[24]。Weitz等[25]研究发现，术前CTC检测阴性的患者，术中及术后24 h均可以检出CTC，由此提出手术可导致CTC释放的观点。Park等[26]研究发现，术后CTC的检出率较术前高。Pesta等[27]对14例经手术治疗患者在术前和术后进行CTC检测的研究也发现外科手术可能引起CTC进入外周血，也提示了术后CTC检测的重要价值。而Shi等[28]对结直肠癌肝转移患者进行CTC检测，发现术后7 d及术后30 d患者CTC计数已明显下降。因此，根据以上研究结果，术后CTC检测也具有重要价值，因为它反映了术前CTC、术中手术操作释放肿瘤细胞、脱落细胞快速凋亡的综合信息。而关于CTC是否可以用来评估手术疗效，以及术后多长时间检测CTC目前尚无明确标准，还需进一步的临床研究。

2.3.2 CTC与化疗的关系  对于结直肠癌患者术后长期动态性监测CTC，可以对患者化疗预后进行初步评估，并且及时指导调整化疗方案[29]。化疗过程中，CTC持续存在可能是肿瘤对化疗不敏感，如果检测到CTC在化疗过程中持续变化则提示肿瘤对化疗敏感。Yen等[30]研究发现，采用西妥昔单抗结合化疗的结直肠癌晚期患者中癌灶组织和CTC均为KRAS野生型的均有更好的无进展生存期和总生存期，该研究结果表明外周血CTC的KRAS情况对于评估西妥昔单抗靶向治疗的疗效有重要意义。Abdallah等[31]监测采用5-氟尿嘧啶（5-FU）单药化疗的晚期结直肠癌患者外周血的CTC，发现疾病出现进展的患者外周血CTC中的胸苷酸合成酶（thymidylate synthase，TYMS）会升高，该研究结果提示CTC检测有助于为患者个体化治疗提供方案。

2.4 CTC與结直肠癌预后的关系

术后发生肿瘤转移与复发是导致恶性肿瘤患者死亡的主要原因，转移过程可以分为两个阶段：癌细胞从原发肿瘤或转移部位转移到远处器官，通过克隆和增殖形成转移瘤[32]。目前临床上对于结直肠癌患者术后定期复查最常用的检查手段是CT、MRI、肠镜，而这些检查手段仅能发现肉眼可见的复发转移，对于更早期的复发转移则无效。因此，寻找可预测肿瘤复发或转移的生物标志物对减少肿瘤复发或转移、降低患者死亡率有重要的临床价值。目前有相关实验发现治疗后CTC的数量与预后有关，CTC可能是影响预后的独立因素。Rahbari等[33]的Meta分析认为CTC可以独立预测结直肠癌预后。Barbazán等[34]认为CTC是判断Ⅳ期结直肠癌预后的重要因素。Cohen等[35]的实验表明，CTC<3个/7.5 mL患者的无瘤生存期和总生存期均高于CTC>3个的患者;治疗后CTC<3个/7.5 mL患者的无进展生存期和总生存期高于CTC>3个的患者。并且，治疗后CTC明显降低的患者，无瘤生存期与总生存期都有所延长。Peach等[36]发现早中期结直肠癌术后24 h内CTC阳性患者比阴性患者复发率高。因此，可以对结直肠癌术后患者进行监测CTC，从而早期发现是否发生复发转移，并且及时进行治疗。

3 总结与展望

近年来随着实验技术的不断发展，CTC检测也在逐渐进步，目前也可用于转移性乳腺癌[37]、前列腺癌患者的预后分析[38]。作为新的液体活检技术，CTC检测具有方便、微创、实时等优点，可以更好地识别早期复发或转移的高危患者，被证实具有较高的临床价值。然而，由于检测方法的不同以及临床试验中研究对象纳入的异质性，导致CTC检测的准确性和精确性仍存在争议。总之，对于CTC我们还需进一步研究，其中包括改进CTC检测方法提高准确性，扩大样本量进一步研究CTC能否作为结直肠癌的诊断和判断预后的独立指标，以期CTC能为结直肠癌的临床诊治提供重要的价值。

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（收稿日期：2019-02-13  本文编辑：张瑜杰）