原發(fā)灶不明轉(zhuǎn)移癌基因表達(dá)譜分析技術(shù)進(jìn)展

韓 倩 林連君 綜述 劉新民 校審

原發(fā)灶不明轉(zhuǎn)移癌基因表達(dá)譜分析技術(shù)進(jìn)展

韓 倩 林連君 綜述 劉新民 校審

原發(fā)灶不明轉(zhuǎn)移癌(CUP)是一類經(jīng)組織病理學(xué)證實為轉(zhuǎn)移性，但經(jīng)多種臨床診療手段無法明確原發(fā)灶的腫瘤。明確腫瘤原發(fā)部位是CUP診斷的第一步，組織病理學(xué)、免疫組織化學(xué)技術(shù)、PET/CT都是臨床常用的診療手段?；虮磉_(dá)譜分析技術(shù)是近年新興的一種診斷原發(fā)灶的方法，具有較高的診斷準(zhǔn)確率、敏感性和特異性，有望實現(xiàn)CUP患者的個體化治療。

原發(fā)灶不明轉(zhuǎn)移癌；基因表達(dá)譜分析技術(shù)；診斷進(jìn)展

原發(fā)灶不明轉(zhuǎn)移癌(CUP)約占所有腫瘤的2%～5%，具有早期轉(zhuǎn)移、病程短、50%以上病人有多個器官受累、轉(zhuǎn)移模式未知等特點，患者的中位生存期約為6～9個月[1-2]。組織病理學(xué)、免疫組織化學(xué)(IHC)、影像學(xué)、腫瘤標(biāo)記物、內(nèi)鏡等是CUP臨床上常用的診斷方法。在CUP的診斷中，組織病理學(xué)聯(lián)合IHC是明確原發(fā)灶的重要診斷方法，對轉(zhuǎn)移癌的診斷率約為65%[3]。PET/CT具有較高的敏感性和特異性，其對原發(fā)部位檢出率為22%～73%，CT、MRI相對較低分別為22%和36%，但在過去10年中，CT和MRI對原發(fā)灶的檢出率提高了6.8倍[4-7]。內(nèi)鏡檢查和腫瘤標(biāo)記物的敏感性和特異性較低。據(jù)報道，即使進(jìn)行了全面的常規(guī)臨床檢查，仍有大約75%患者無法明確原發(fā)灶，而尸檢也只能找出80%患者的原發(fā)灶，20%患者最終都無法明確原發(fā)部位[8]。因此，提高原發(fā)灶檢出率對CUP的診斷具有重要意義。

基因表達(dá)譜分析技術(shù)(Gene expression profiling，GEP)也稱為高通量分子譜分析技術(shù)，是近十幾年新興的一種診斷技術(shù)，尚未在臨床實踐中推廣。該技術(shù)在CUP的診斷研究中具有較高的原發(fā)灶檢出率、敏感性和特異性，是CUP領(lǐng)域的研究熱點之一，但該技術(shù)能否給患者帶來臨床獲益尚無統(tǒng)一意見，現(xiàn)對近年來GEP的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 基因表達(dá)譜分析技術(shù)預(yù)測原發(fā)灶的原理及其分類

不同組織起源的腫瘤與相對應(yīng)的正常組織有相同的基因表達(dá)譜，即使轉(zhuǎn)移灶的腫瘤細(xì)胞也保留這一特性，基于此，GEP可以通過qRT-PCR或基因芯片技術(shù)檢測組織中的基因表達(dá)，從而預(yù)測原發(fā)部位[3，9]。

GEP大體可以分為4種，第一種以Ma等[10]建立的一種包含92個基因和54種腫瘤的qRT-PCR分析技術(shù)為代表，其對原發(fā)灶診斷率約為75%～87%[10-11]。后續(xù)研究報道該方法對轉(zhuǎn)移癌和原發(fā)腫瘤分類的準(zhǔn)確率分別為90%和93%，敏感性為91%[12]。該方法后被開發(fā)為CancerTYPE ID。第二種方法為Pathwork Tissue of Origin Test，包含1 550個基因和15種腫瘤類型，對原發(fā)灶的診斷率為76%，多中心試驗證實該方法的敏感性為87%[13]。第三種方法包含495個基因和48種腫瘤，對原發(fā)灶的診斷率約為83%，該方法即CUPPrint[14]。第二和第三種診斷方法均通過基因微陣列分析技術(shù)分析組織的基因表達(dá)。第四種診斷方法包含48個miRNA，其對原發(fā)灶的預(yù)測率為78%～89%[15-17]。引入二代測序分析后的診斷率為85%～92%[18-19]。該方法后發(fā)展為miRview mets test。其他的基因表達(dá)分析方法有表觀遺傳學(xué)和循環(huán)腫瘤細(xì)胞抗原，前者原發(fā)灶預(yù)測率、敏感性和特異性分別為87%、97.7%和99.6%，這兩種方法仍在探索階段[20-21]。

綜上所述，GEP對于原發(fā)灶的診斷率為75%～93%，敏感性和特異性分別為87%～97.7%和99.6%[22]。 GEP診斷方法選擇眾多，其中Cancer TYPE ID、Pathwork Tissue of Origin Test和miRview mets test已經(jīng)投入商業(yè)使用。

2 基因表達(dá)譜分析技術(shù)預(yù)測原發(fā)灶準(zhǔn)確性的研究

一項多中心試驗比較了GEP與IHC對157例轉(zhuǎn)移癌標(biāo)本原發(fā)部位的預(yù)測能力，IHC由4位病理學(xué)家進(jìn)行兩輪評估閱片，發(fā)現(xiàn)在低分化或者未分化癌中，GEP的診斷效能明顯高于IHC(91%vs. 71%)，且對于首輪IHC無法確診的病例，GEP有更高的診斷率(83%vs. 67%)，與另一項研究報道一致[23-24]。Weiss等[25]也比較了GEP和IHC對122例轉(zhuǎn)移癌樣本的腫瘤分類能力，總體準(zhǔn)確率分別為79%和69%。另一項研究分析了2008年5月—2010年1月間做了腫瘤分子分析(MTP)的171例CUP，其對原發(fā)部位的診斷與臨床診斷和IHC的符合率分別為75%和77%，與額外靶向性IHC臨床或者病理學(xué)的符合率為74%[26]。在一項神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤的研究中，分析了75例神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤包括44例轉(zhuǎn)移癌和31例原發(fā)癌，GEP對腫瘤的分型準(zhǔn)確性高達(dá)99%，對原發(fā)灶的預(yù)測率為95%[27]。GEP對轉(zhuǎn)移癌、晚期腫瘤和組織標(biāo)本有限的病例也具有較高的病理分型能力[28]。

由此可見，GEP對轉(zhuǎn)移癌的診斷明顯優(yōu)于IHC，GEP可作為CUP臨床診療手段的補(bǔ)充，特別是對于診斷困難的病理類型，如低分化或者未分化癌、神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤等。

3 基因表達(dá)譜分析技術(shù)指導(dǎo)CUP部位特異性治療研究

3.1 基因表達(dá)譜分析技術(shù)篩選基因突變治療靶點

基因突變是腫瘤發(fā)生發(fā)展的重要機(jī)制之一，目前越來越多針對基因突變的靶向藥物被開發(fā)出來用于治療實體腫瘤，靶向治療通常需要在檢測出突變基因的基礎(chǔ)上進(jìn)行，GEP能解決CUP基因突變檢測過程中樣本量少和檢測方法差異大等問題。一項前瞻性研究收集了128名病理類型為腺癌或者低分化癌的CUP患者，對其中55名符合要求的患者進(jìn)行了50種促癌基因和潛在的靶向治療位點的檢測，結(jié)果在84%病例中檢測出了總共60種腫瘤特異性突變和29種基因擴(kuò)增或者缺失，其中最常見的突變基因分別是TP53(55%)、KRAS(16%)、CDKN2A(9%)和SMAD4(9%)，15%的病例所攜帶的基因突變是現(xiàn)今已有靶向藥物的治療靶點[29]。

另一項大型前瞻性研究分析了200例病理類型為腺癌和非腺癌的CUP，分析其可能存在的潛在靶向治療位點以及對靶向治療的反應(yīng)性。結(jié)果顯示95%的標(biāo)本中存在至少一項基因突變，其中85%的CUP患者存在1個以上潛在的靶向治療靶點[30]。表明GEP可用于篩選CUP患者基因突變治療靶點，特別是治療方案選擇有限、療效差的患者。除此外，還有其他規(guī)模的研究報道GEP可篩選出不同比例CUP患者潛在的藥物治療靶點[31-32]。

綜合以上研究可以看出大多數(shù)CUP至少存在一項可作為治療靶點的基因突變，CUP患者或可實現(xiàn)個體化治療，有國外學(xué)者將CUP視為個體化治療的典型代表[32]。但是對于CUP的基因表達(dá)特點的了解仍然不充分，更多研究有待開展[34]。

3.2 基因表達(dá)譜分析技術(shù)指導(dǎo)CUP部位特異性治療的前期研究

GEP還可用于預(yù)測患者對抗腫瘤藥物的反應(yīng)性，指導(dǎo)治療方案的選擇。一項前瞻性研究分析了經(jīng)GEP診斷及指導(dǎo)特異性治療患者的結(jié)局[34]。該研究共有65名臨床醫(yī)師和他們管理的107名CUP患者參與，醫(yī)師首先根據(jù)需要對患者進(jìn)行常規(guī)檢查，然后對符合要求的患者進(jìn)行GEP檢測。最后結(jié)果顯示這些臨床醫(yī)師依據(jù)GEP檢測結(jié)果改變了50%患者的診斷和65%患者的治療方案，臨床醫(yī)師推薦的治療方案與指南一致的由42%上升至65%，無指南依據(jù)治療方案由28%降至13%。隨訪期間共69名患者死亡，中位生存期為14個月，33%患者存活2年以上，患者生存期較之前研究報道的更長[1-2]。另一項研究回顧性分析了1 544名CUP患者中有詳細(xì)病歷資料并經(jīng)GEP檢測為結(jié)腸癌的42名患者，其中32名接受了一線或者二線結(jié)腸癌化療方案，另10名患者接受了經(jīng)驗化療方案。結(jié)果顯示給予結(jié)腸癌特異性治療的患者緩解率為50%，中位生存期為27個月，而經(jīng)驗治療的患者緩解率只有17%[36]。表明按照GEP預(yù)測的原發(fā)部位治療的CUP患者其中位生存期與原發(fā)灶已知的轉(zhuǎn)移癌類似，GEP或可通過提供部位特異性治療而改善CUP患者的預(yù)后。

一項大型前瞻性研究對289名CUP患者中的252人進(jìn)行了GEP檢測，98%的患者明確了原發(fā)灶，其中194名患者接受了GEP指導(dǎo)的特異性治療，中位生存期為12.5個月[37]。另一項包含22名CUP患者的研究中，18人進(jìn)行了GEP檢測，平均檢測時間為11天，檢測結(jié)果改變了其中9名患者的診斷和治療[38]。表明GEP檢測不會延誤CUP患者診療方案的實施。雖然多個前瞻性研究顯示了GEP在CUP患者診療和治療中的優(yōu)勢，但有系統(tǒng)綜述指出，GEP雖能對CUP進(jìn)行準(zhǔn)確分型，卻并不能預(yù)測抗腫瘤治療的療效及結(jié)局[39]。因此，需要隨機(jī)對照臨床試驗證據(jù)。

3.3 基因表達(dá)譜分析技術(shù)指導(dǎo)CUP部位特異性治療的隨機(jī)臨床對照試驗

關(guān)于GEP的隨機(jī)臨床對照試驗是目前GEP的重要研究方向。已結(jié)束的一項非盲性單中心II期臨床試驗入選了45名進(jìn)行了GEP檢測的CUP患者，根據(jù)GEP檢測結(jié)果將患者分成對標(biāo)準(zhǔn)化療方案敏感組和非敏感組，敏感組給予標(biāo)準(zhǔn)化療方案(卡鉑、紫杉醇聯(lián)合依莫維司方案)治療，不敏感組給予其他化療方案治療，主要試驗終點為緩解率達(dá)22%。結(jié)果表明敏感組緩解率、無進(jìn)展生存期和總體生存率均較非敏感組高[40]。說明GEP可用于預(yù)測CUP患者對抗腫瘤藥物的敏感性。

有關(guān)GEP的臨床試驗非常有限，目前正在進(jìn)行的大型臨床試驗有三項(NCT01827384、IMPACT 2和GEFCAPI04)，分別研究一線抗腫瘤失敗的實體腫瘤患者依據(jù)GEP預(yù)測的基因突變選擇相應(yīng)的化療方案療效對比、基于GEP的靶向治療與標(biāo)準(zhǔn)治療的比較以及GEP指導(dǎo)CUP患者的特異性治療與經(jīng)驗治療的比較[41-43]。GEP能否使CUP患者獲益一直存在爭議，以上幾項臨床試驗結(jié)果或能為GEP的臨床應(yīng)用提供直接證據(jù)。

4 小結(jié)與展望

原發(fā)灶不明轉(zhuǎn)移癌病程短、進(jìn)展快，且患者的治療和預(yù)后與原發(fā)部位有密切關(guān)系，明確原發(fā)灶是臨床上診斷該疾病的難點，因此提高原發(fā)灶的檢出率是CUP相關(guān)研究的重點。基因表達(dá)譜分析具有較高的準(zhǔn)確性、敏感性和特異性，但其在臨床實踐中應(yīng)用價值卻沒有達(dá)成共識。分析其原因，首先，缺乏可靠的試驗對照：早期GEP的相關(guān)研究主要集中于新診斷工具的開發(fā)，其試驗主要與IHC的診斷結(jié)果進(jìn)行對比，故一些學(xué)者提出質(zhì)疑，IHC的診斷能力有限，并不能完全反映GEP的診斷能力。其次，沒有證據(jù)表明GEP能改善患者的預(yù)后：GEP試驗主要集中在診斷能力，雖然2012年以后出現(xiàn)一些單中心的實驗，說明GEP改變患者的治療，卻并沒有說明GEP對患者預(yù)后的影響[22]。第三，GEP費用約為2～10萬，為IHC的10～20倍，給患者和社會帶來很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，但未來相關(guān)費用有可能會降低[44]。盡管基因表達(dá)譜分析技術(shù)的運用面臨著挑戰(zhàn)和困難，但隨著基因測序技術(shù)的發(fā)展，基因表達(dá)譜分析技術(shù)的研究會日漸完善，有望在CUP患者的個體化治療中發(fā)揮更大的作用。

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Advancesingeneexpressionprofilingofmetastasesfromunidentifiedprimarytumor

HANQian，LINLianjun，LIUXinmin

Department of Geriatric，Peking University First Hospital，Beijing 100034，China

Primary lesions unknown metastatic cancer (CUP)is a class of histopathologically confirmed metastases.However，a variety of clinical diagnosis and treatment can not clear the primary tumor.The identification of tumor primary site is the first step in the diagnosis of CUP.The histopathology，immunohistochemistry and PET /CT are commonly used clinical diagnosis and treatment.Gene expression profiling technique is a new method for the diagnosis of primary tumor in recent years.It has high diagnostic accuracy，sensitivity and specificity，and is expected to achieve individual treatment of patients with CUP.

Cancer of unknown primary sites(CUP)；Gene expression profiling(GEP)；Progress in diagnosis

北京大學(xué)第一醫(yī)院老年科(北京 100034)

韓倩，女，(1990-)，博士研究生，從事肺癌、肺纖維化的研究。

劉新民，E-mail：lxm2128@163.com

R73

A

10.11904/j.issn.1002-3070.2017.06.014

(收稿：2017-04-10)