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《鼻咽癌标志物临床应用专家共识》解读

2020-01-07肖志强

中国癌症防治杂志 2020年1期
关键词:鼻咽癌甲基化共识

肖志强

作者单位:410008长沙 中南大学湘雅医院癌变机理与靶向治疗研究中心

鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)是我国中部和南方沿海地区高发的头颈部恶性肿瘤,发病总数占全球的一半以上,严重威胁高发地区人民的生命健康。早期鼻咽癌对放疗非常敏感,单纯放疗可取得较满意的疗效,5年生存率高达95%。但NPC早期症状与鼻咽良性病变相似,早期筛查亦未广泛普及,早期确诊患者比例不足20%,绝大多数患者确诊时已处于中晚期。放化疗联合治疗可取得一定效果,但治疗精准性和特异性欠佳,易产生较强的副作用,复发进展风险亦较大,总体生存时间骤减[1-2]。因此,提高鼻咽癌早期诊断、疗效和预后判断水平是改善鼻咽癌防治效果的有效途径。鼻咽癌标志物的开发、应用、评价和完善是实现上述目标的关键步骤。因此,中国抗癌协会肿瘤标志专业委员会鼻咽癌标志物专家委员会基于国内外相关文献、集国内鼻咽癌临床和基础领域专家力量,整理并发表了第一版《鼻咽癌标志物临床应用专家共识》(以下简称共识),以期为鼻咽癌早期筛查推广、精准治疗、复发进展预测和提前干预提供依据,提升鼻咽癌临床整体治疗水平[1]。作为该共识撰写组组长,现针对共识进行针对性解读,供各位同道参考和借鉴,同时希望各位同道提出宝贵意见。

1 血浆EBV DNA是目前临床应用最广泛、最成熟的鼻咽癌诊断、疗效和预后判断标志物

非角化鼻咽癌是我国鼻咽癌的主要类型(>95%),几乎所有的非角化鼻咽癌都存在EB病毒(epsteinbarr virus,EBV)感染,EBV参与鼻咽癌发生和发展全过程,是目前公认的最关键的鼻咽癌致病因素[2]。重要的是,可直接以外周血为标本检测EBV相关核酸(DNA,RNA)和抗EBV不同抗原成分抗体,从而检测是否感染EBV病毒及感染程度。因此,EBV相关分子是理想的鼻咽癌标志物来源,目前已在临床广泛应用。EBV相关标志物应用价值的深度挖掘也是共识关注的重点之一。

1.1 共识推荐 将EBV DNA检测作为鼻咽癌高发地区早期筛查的常规项目。

解读尽管90%以上的健康成年人存在EBV感染,但主要潜伏感染于B淋巴细胞内,且不释放游离DNA入血清,所以健康人血浆中EBV阳性率非常低。但鼻咽癌患者癌细胞可释放短EBV片段进入血液,90%以上的患者血浆中可检测到EBV游离DNA,因此筛查血浆EBV DNA是实现鼻咽癌早期筛查的可行途径[3]。香港中文大学ALLEN CHAN研究团队的研究充分证实了此观点。该研究对2次血浆EBV DNA检测均呈阳性的无症状受试者(300/20 174)进一步行内镜和MRI检查,最后经病理确诊鼻咽癌34例,Ⅰ期和Ⅱ期占比高达71%(24/34),而检测呈阴性受试者仅1例(1/19 865)1年后确诊为鼻咽癌。未行EBVDNA筛查的对照历史队列中早期鼻咽癌患者比例仅为20%,且3年无疾病进展生存率显著低于早期筛查确诊患者(70% vs 97%)。血浆EBV DNA在鼻咽癌早期筛查诊断中的敏感度和特异度分别高达97.1%和98.6%,阳性预测值为11.0%,阴性预测值为99.995%[4]。

1.2 共识推荐 血浆EBV DNA是判断鼻咽癌治疗后肿瘤复发和进展的理想标志物。

解读鼻咽癌患者的EBV DNA水平与肿瘤进展、分期等呈正相关,治疗效果理想的患者血浆EBV DNA水平会迅速降低至检测值以下。治疗后EBV DNA水平恢复或持续升高提示肿瘤进展和复发,且EBV DNA水平上升的时间早于CT、MRI及PET/CT等判断肿瘤实体进展的影像学证据时间。有研究比较治疗结束至影像学检查诊断肿瘤局部复发的中位时间与治疗结束至血浆EBV DNA阳性的中位时间,发现两者无显著性差异;但远端转移进展患者两者差异显著,血浆EBV DNA阳性出现的时间较临床或影像学检查确诊转移进展的时间早3.5~6.0个月[5-6]。

1.3 共识推荐 治疗前和治疗中的血浆EBV DNA水平可作为鼻咽癌治疗方案制定和调整的依据。

解读如前所述,血浆EBV DNA水平与鼻咽癌患者的肿瘤状态相关。理论上治疗前和治疗中血浆EBV DNA水平的动态改变与鼻咽癌患者的治疗反应相关。研究显示,只有治疗前血浆EBVDNA>1 550 copies/mL的鼻咽癌患者接受新辅助化疗能显著提高无进展和无远处转移生存率,进一步细分后发现仅极高危组患者(N2~3期和EBV DNA>4 000 copies/mL)能从新辅助化疗中获益[7]。LIANG等[8]也证实只有治疗前EBV DNA>4 000 copies/mL的鼻咽癌患者能从同步化疗中获得较单独调强放疗更好的疗效。治疗中鼻咽癌患者血浆EBV DNA的清除速度与疗效密切相关,而血浆EBV DNA是患者综合治疗方案实时更改、确认以及疗效判断的可靠指标。接受化疗的鼻咽癌患者,首月血浆EBV DNA清除速率高,总体治疗敏感性和生存率亦更高;反之总体治疗敏感性和生存率更低[9]。因此,首月血浆EBV DNA清除率低的鼻咽癌患者可考虑及时调整治疗方案,以达到更理想的EBV DNA清除率,从而获得更好的疗效和预后。

1.4 共识推荐 综合考虑治疗全程的血浆EBV DNA水平和TNM分期,可更准确判断预后,为治疗后进展患者进行早期干预提供依据。

解读研究显示,鼻咽癌患者治疗前、治疗中和治疗后的血浆EBV DNA水平与预后显著相关。治疗前血浆EBV DNA拷贝数越高,治疗后肿瘤进展越快,死亡率越高[3]。治疗中鼻咽癌患者的EBV DNA水平亦与预后相关,新辅助化疗2个周期及放疗4周后,患者血浆EBV DNA阳性是无远处转移生存率、无进展生存率和总生存率的危险因素,74%治疗失败的患者与治疗中血浆EBV DNA阳性有关[10-11]。相应地,治疗过程中EBV DNA清除更快、半衰期短的患者预后更好[9]。治疗后,血浆EBV DNA水平与患者预后高度相关。治疗后6~8周,患者血浆EBV DNA水平与无进展生存率、总生存率相关,且危险系数显著高于治疗前血浆EBV DNA水平[12]。此外,联合血浆EBV DNA水平与TNM分期可显著提高鼻咽癌患者预后评估效能。研究显示,基于分类决策树分析方法,整合血浆EBV DNA水平与现有TNM分期系统得到的鼻咽癌新临床分期标准:R1期(T1N0),RⅡA期(T2-3N0或T1-3N1且EBV DNA≤2 000 copies/mL),RⅡB期(T2-3N0或T1-3N1且EBV DNA>2 000 copies/mL),RⅢ期(T1-3N2且EBVDNA>2 000copies/mL或T4N0-2),RⅣ期(TanyN3),每一分期对应的5年生存率依次为100.0%、87.9%、76.7%、68.7%和50.4%,新分期系统能更好地判断和区分不同危险分层鼻咽癌患者的预后,为提高鼻咽癌精准治疗水平提供了依据[13]。

2 血清EBV相关抗体是鼻咽癌快速筛查、早期诊断、疗效评估和预后判断的有效辅助标志物

目前,除血浆EBV DNA外,EBV相关血清抗体是较早进入鼻咽癌临床筛查和诊断的标志物。常见的EBV血清抗体标志物包括EBV衣壳抗原IgM抗体(EBV-VCA-IgM),EBV衣壳抗原IgG抗体(EBV-VCAIgG),EBV衣壳抗原IgA抗体(EBV-VCA-IgA),EBV早期抗原IgA抗体(EBV-EA-IgA),EBV核抗原IgG抗体(EBV-NA-IgG),Rta蛋白IgG抗体(Rta-IgG),Zta蛋白IgG抗体(Zta-IgG)等[1]。EBV相关血清抗体检测具有快速、方便等优点,但各抗体产生于EBV感染不同阶段,单项抗体检测不能同时保证敏感度和特异度,且EBV血清抗体在人体内的半衰期较长,即使体内EBV清除后,仍有较长时间维持在较高浓度,故不能反映EBV病毒载量在体内的变化情况,降低了其效能[1]。因此,EBV血清抗体通常作为鼻咽癌快速筛查和辅助诊断标志物。血清EBV抗体亦可制作成快速试纸,适合用于医疗条件相对落后地区的鼻咽癌筛查。

2.1 共识推荐EBV-VCA-IgM、EBV-EA-IgA、Zta-IgG及Rta-IgG可作为鼻咽癌早期诊断的辅助标志物。

解读EBV-VCA-IgM和EBV-EA-IgA通常在EBV感染早期出现和升高,提示EBV近期感染或EBV活跃增殖。在EBV感染早期,血清EBV-VCA-IgM显著升高,3~4周后达到高峰,随后逐渐下降,在体内可持续存在4~8周,具有较高灵敏度及特异度,对诊断EBV急性感染意义重大。EBV-VCA-IgM与血浆EBV DNA联合检测可提高EBV现症感染诊断率[14]。但因此抗体在体内消失快,且因个体免疫反应复杂多样,有产生延迟或持续缺失的可能,单独检测易漏诊。研究显示EBV-EA-IgA单独诊断特异度最高达95%,但是抗体滴度低,敏感度不理想,故常与其他抗体联合应用于鼻咽癌筛查及早期诊断[15]。另有研究显示,Zta-IgG及Rta-IgG抗体在鼻咽癌早期升高,在鼻咽癌早期筛查中具有良好的特异度和敏感度,与其他抗体联用能进一步提高鼻咽癌早期诊断的特异度和敏感度[16-17]。

2.2 共识推荐EBV抗体纳米酶层析试纸是医疗及经济条件有限地区进行鼻咽癌筛选的理想选择。

解读目前鼻咽癌血清学检测方法主要有ELISA法和胶体金免疫(试纸)层析法。ELISA法敏感度和特异度高,且可同时检测多种抗体,但操作复杂、效率较低,费用较高,对检测设备有要求,不适合在偏远地区开展鼻咽癌早期筛查工作。胶体金免疫(试纸)层析法简单、快速、无污染,但敏感度较低,假阳性率高,漏诊风险亦较高[1]。基于Fe3O4纳米酶具有磁性和过氧化物酶活性的特点,将其标记鼠抗EBV-VCA-IgA抗体制成检测探针,可同时具有EBV相关抗原识别、分离富集和检测信号放大三重功能[18-19]。因此,EBV抗体纳米酶层析试纸具有敏感度高,操作简单、快速,成本低等优点,利于大规模开展鼻咽癌筛查与早期诊断工作,尤其对医疗条件有限的偏远地区开展鼻咽癌筛查具有重要意义。

3 EBV编码的miRNA具有作为鼻咽癌标志物的潜能

EBV是首个发现可编码miRNAs的病毒。迄今为止,已鉴定出25个EBV相关的miRNA前体和由前体产生的48个miRNA成熟体,分别由BART(BamHI-A region rightward transcript)和BHRF1(BamH I fragment H right ward pen reading frame 1)编码。几乎所有的鼻咽癌患者鼻咽上皮均存在EBV感染,并表达EBV miRNA-BART,且鼻咽癌患者血浆中可检测到miRNABARTs表达。因此,EBV编码的miRNAs具备作为鼻咽癌标志物的潜能[1]。

3.1 共识推荐EBV编码的miR-BARTs有望成为鼻咽癌新的诊断和预后判断标志物。

解读研究显示,鼻咽癌患者血清中BART7-3p、BART 9-3p和BART13-3p表达水平显著高于正常对照人群,血清EBV miRNAs诊断鼻咽癌效能明显优于抗EBNA1-IgA血清学以及EBV DNA载量检测,其中BART13-3p诊断特异度达97.0%[20]。鼻咽癌患者血浆中miR-BART7和miR-BART13的表达水平亦显著高于正常对照和其他肿瘤患者,尤其晚期患者其表达水平更高,联合检测miR-BART7和miR-BART13可检出90%的鼻咽癌患者[21]。检测鼻咽刷片标本的miR-BART1-5p也是诊断鼻咽癌的有效方式,敏感度为93.5%,特异度为100.0%,其检测早期鼻咽癌效能明显优于现有检测方法,可识别血浆EBV DNA和EBV抗体滴度等检测中的假阴性标本[22]。因此,EBV编码的miR-BARTs有望成为可靠的EBV相关鼻咽癌标志物。

4 EBV以外的标志物

除EBV相关标志物外,鼻咽癌发生、发展、治疗和复发进程中的特异遗传改变、表观遗传改变及影像学改变等特征也是鼻咽癌特异性标志物开发的重要来源。目前已鉴定到不少具有应用前景的鼻咽癌诊断、疗效及预后判断候选新标志物,有望进一步提高鼻咽癌诊疗水平[1]。

4.1 共识推荐 在鼻咽癌中异常表达的特定miRNA或miRNAs组合,有望成为鼻咽癌预后和疗效预测的新标志物。

解读表观遗传调控异常是肿瘤发生发展的重要原因,其中miRNAs在表观遗传调控中发挥重要作用。肿瘤起始、进展、治疗抵抗及复发等过程均伴随miRNAs表达改变或直接受miRNAs调控。miRNAs可经外泌体等囊泡运输或直接以游离的方式被肿瘤细胞分泌,进入血液循环,成为理想的肿瘤液体活检靶标。研究显示,包含41个差异表达miRNAs的miRNA集可准确区分鼻咽癌与正常鼻咽组织,miR-93、miR-142-3p、miR-26a、miR-29c、miR-30e等5个miRNA构成的分子标签可预测鼻咽癌患者的无瘤生存率,该分子标签结合TNM临床分期可将预后预测的准确性由61.0%提高到70.0%[23]。miR-154-5p、miR-449b-5p、miR-140-5p、miR-34c-5p等4个miRNA可用于预测鼻咽癌远处转移[24]。检测血清中miR-22、miR-572、miR-638和miR-1234等4个miRNA可预测鼻咽癌患者预后[25]。miR-9在鼻咽癌中低表达,其表达水平与鼻咽癌进展呈负相关,可作为区分原位鼻咽癌和转移鼻咽癌标志物,敏感度为73.0%,精确性为74.2%[26]。miR-203和miR-23a则可作为评估鼻咽癌放疗敏感性的标志物,miR-203和miR-23a低表达与鼻咽癌放疗敏感性及预后呈负相关[27-28]。

4.2 共识推荐 多分子标志物有望用于鼻咽癌预后和疗效预测。

解读基于鼻咽癌在不同阶段的特异性基因表达谱特征,筛选具有临床应用价值的多基因组合,是鉴定鼻咽癌新标志物的可行途径。由13个基因构成的分子标签可预测鼻咽癌患者无远处转移生存和同期化疗敏感性;同时其与N分期、性别、血清LDH和C-反应蛋白(C-reactive protein,CRP)构建的列线图预后预测模型较单纯N分期可将远处转移预测的准确性由57.0%提高到75.0%[29]。同时,基于支持向量机构建的1个包含性别和7个基因构成的鼻咽癌预后分析系统,可较好预测鼻咽癌患者5年疾病特异性生存,能有效区分和预测高风险和低风险人群[30]。此外,由RKIP、14-3-3σ、Maspin、GRP78和TNM分期构建的积分风险预测模型可有效判断鼻咽癌患者的放疗敏感性,积分高的患者放疗敏感性较低,预后较差[31]。

4.3 共识推荐 甲基化标志物可用于鼻咽癌发病风险评估和早期诊断。

解读肿瘤相关基因启动子区甲基化改变是肿瘤最重要的特征之一。启动子区的高甲基化和低甲基化可导致抑癌基因失活和癌基因异常活化,进而促进肿瘤发生发展。甲基化异常贯穿肿瘤早期阶段和整个进展过程,有望成为肿瘤早期诊断和评估进展有价值的标志物。目前,已有14种基于DNA甲基化的生物标志物检测被商业化,如GSTP1、RASSF1、SEPT9、DAPK1等基因甲基化检测已应用于结肠癌、肺癌、前列腺癌、膀胱癌、胶质母细胞瘤等多种实体瘤[32]。尽管目前还没有进入临床应用的鼻咽癌DNA甲基化标志物,但已有不少候选选择。研究证实,PCDH1020、TET1、WIF1和DLEC1等基因启动子CpG甲基化可作为鼻咽癌早期检测标志物;ZNF38225启动子CpG甲基化可作为鼻咽癌转移标志物;p16和RASSF1A26启动子CpG甲基化可作为EBV阳性感染标志物;SFRP5和DACT2甲基化可作为鼻咽癌早期诊断标志物[33]。RASSF1A、WIF1、DAPK1和RARβ2等4个基因的DNA甲基化状态区分早期鼻咽癌(Ⅰ期和Ⅱ期)的效能较EBV DNA标志物更高[34]。基于血清检测CDKN2A、DLEC1、DAPK1和UCHL1等4个基因的DNA甲基化可用于诊断鼻咽癌,且具有较好的敏感度和特异度[35]。采用5个基因(RASSF1A、p16、WIF1、CHFR和RIZ1)的甲基化组合检测鼻咽癌与非鼻咽癌,检出率可达98.0%[36]。UCHL1/PGP9.5、KIF1A和DLEC1组合检测鼻咽癌的敏感度和特异度分别为84.0%和92.0%[37]。启动子甲基化标志物可联合EBV检测作为鼻咽癌发病风险评估的补充,应用于鼻咽癌早期发现和早期诊断。因此,确定EBV相关鼻咽癌中受甲基化调控的基因,验证其在肿瘤样品中的表达和甲基化水平,评估其与临床特征的关系以及作为鼻咽癌生物标志物的潜能,将对开发鼻咽癌早期检测分子标志物具有重要意义。

4.4 共识推荐 外周血蛋白特别是LDH对预测鼻咽癌疗效、预后判断有一定价值。

解读目前还没有类似甲胎蛋白(α-fetoprotein,AFP)等可通过外周血检测的高特异性蛋白标志物应用于鼻咽癌临床。但有研究显示,乳酸脱氢酶(lactate dehydro genase,LDH)等外周血蛋白有望成为鼻咽癌特异性标志物。血清LDH水平可反映肿瘤微环境的乏氧程度,与放化疗敏感性相关,治疗前血清LDH水平升高(>245 U/L)是鼻咽癌患者预后不良的独立危险因素[38]。根治性治疗后出现肝转移的鼻咽癌患者,治疗前血清LDH水平显著高于其他部位发生转移的患者,提示治疗前血清LDH水平高的患者更易发生肝转移[39]。转移性鼻咽癌行姑息性化疗时,治疗前或治疗后血清LDH水平升高的患者治疗反应率和预后明显较血清LDH水平正常患者差,提示血清LDH可作为鼻咽癌预后判断、疗效监测的标志物[40]。血清CALM升高与鼻咽癌复发呈正相关,可作为鼻咽癌复发的预测标志物。治疗前血浆纤维蛋白原水平与ⅣA/B期鼻咽癌患者预后呈正相关,可作为判断调强放疗疗效和预后判断的标志物,且诊断效能较EBV DNA高[41]。

4.5 共识推荐PD-1/PD-L1作为鼻咽癌免疫治疗疗效预测指标的价值有待进一步研究验证。

解读除传统的放化疗外,以PD-1/PD-L1免疫检查点抑制剂为代表的免疫治疗成为鼻咽癌治疗的新选择。研究显示,鼻咽癌肿瘤组织中浸润大量淋巴细胞,提示免疫调控与鼻咽癌发生发展有关,免疫治疗是鼻咽癌可行的治疗方法[42]。同时,多项研究证实,肿瘤细胞高表达PD-L1和肿瘤浸润性淋巴细胞高表达PD-1的鼻咽癌患者预后更差[43-45]。但是这一结论仍存在争议。有研究显示PD-L1表达与鼻咽癌预后无关[46]。还有研究发现肿瘤浸润性淋巴细胞含量高的鼻咽癌患者,PD-L1高表达其预后反而更好[47]。这一争议结果在临床亦得到印证,即PD-1/PD-L1免疫检查点抑制剂治疗鼻咽癌患者的有效率不高,仅为30%左右。因此,PD-1/PD-L1作为鼻咽癌免疫治疗疗效预测指标的价值仍存在较大争议,需后续研究证实和修正。

4.6 共识推荐 影像学相关标志物有望用于鼻咽癌诊断和预后判断。

解读随着生物信息大数据等技术的发展,基于机器学习的影像组学为肿瘤诊断和预后判断提供了新的数字标志物。影像组学是采用自动化算法从影像(CT、MRI、PET/CT等)的感兴趣区内提取大量的特征信息作为研究对象,进一步采用多样化的统计分析和数据挖掘方法从大批量信息中提取和剥离真正起作用的关键信息,最终用于疾病的辅助诊断、分类或分级。基于MRI、PET/CT的影像参数分析、多维数据建模等研究结果显示,PET/CT新型显影剂68Ga DOTA-peptide,PET/CT参数IN、SUVmax、MTV等均与鼻咽癌诊断或预后有关,具有作为诊断和预后判断标志物的潜能[48-50]。同时,利用机器学习的方法,基于MRI数据建立预测模型在晚期鼻咽癌预后判断中亦具有良好效能[51]。

本共识总结和展望了鼻咽癌标志物的应用和发展方向。得益于技术进步和研究深入,血浆EBV DNA及血清EBV抗体等鼻咽癌传统标志物诊断的效能和临床应用范围得到提高和推广,且还存在较大的提升空间。与此同时,miRNAs(含EBV编码的miRNA)、基因、蛋白及DNA甲基化等新候选鼻咽癌标志物展现出了良好的效能,与EBV DNA等传统标志物具有明显的协同效应,在扩大样本量进一步验证和修正其效能后,有望进入临床应用,丰富和提高鼻咽癌临床标志物的选择和效能。以此共识抛砖引玉,相信在基础医学研究者和临床医师的共同实践下,共识会不断完善,从而规范和推进鼻咽癌标志物研究和临床应用,提高鼻咽癌的临床诊疗水平。

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