李鳳飛,郭懷斌,曾凡剛,3,張萬星
(1.河北北方學(xué)院 研究生院,河北 張家口 075000;2.河北省人民醫(yī)院 肝膽外科,河北 石家莊 050000;3.華北理工大學(xué) 研究生院,河北 唐山 063000)
近些年來,全球范圍內(nèi)癌癥的發(fā)病率、病死率呈逐漸增長趨勢(shì),癌癥已成為困擾世界各國的一個(gè)重大問題[1-3]。癌中之王—胰腺癌,發(fā)病率亦是呈遞增趨勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì),在全世界范圍內(nèi)胰腺癌的病死率居第四位。據(jù)有關(guān)研究報(bào)道,到2030年胰腺癌在美國有可能成為第二致命的癌癥[4]。2015年我國調(diào)查報(bào)告顯示,胰腺癌的病死率居第六位。胰腺癌5年生存率低于5%,惡性腫瘤預(yù)后最差[5],嚴(yán)重威脅著人們的生命健康。
目前,根據(jù)國際抗癌聯(lián)合會(huì)定義,認(rèn)為早期胰腺癌(T1N0M0)是指腫瘤直徑≤2 cm,未侵及胰腺包膜,無遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移且不累及周圍淋巴的胰腺癌。有數(shù)據(jù)顯示早期胰腺癌時(shí)行根治性切除后5年生存率最高可達(dá)41%[6-7]。若腫瘤直徑<1.0 cm,術(shù)后5年生存率>75%[8],可見胰腺癌早期診斷對(duì)于預(yù)后至關(guān)重要。因此,多年來,胰腺癌的早期診斷始終是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究焦點(diǎn),目前主要集中在影像學(xué)檢查、血清學(xué)、蛋白組學(xué)、基因組學(xué)、miRNA以及游離DNA等標(biāo)志物的研究中,逐漸為胰腺癌的早期診斷提供了新思路,近3年來,最引起轟動(dòng)的當(dāng)屬磷脂酰肌醇蛋白聚糖-1(GPC-1),認(rèn)為GPC-1在胰腺癌早期診斷和篩查方面是一個(gè)很有潛力的標(biāo)志物,本文將對(duì)早期胰腺癌的診斷現(xiàn)狀進(jìn)行綜述,并詳細(xì)介紹GPC-1對(duì)胰腺癌的早期診斷價(jià)值。
彩色多普勒超聲檢查因?yàn)閷?duì)患者無創(chuàng)傷、費(fèi)用低在臨床上常作為篩選胰腺癌重要方法。近年來超聲引導(dǎo)下的細(xì)針穿刺活檢技術(shù)(EUS-FNA)使早期胰腺癌的確診率得到了提升,與核磁共振等檢查相比,EUS-FNA可以獲得組織標(biāo)本[9],因此在診斷胰腺癌中具有獨(dú)特的價(jià)值,但不適合作為首選檢查手段。CT可以清晰地顯示直徑>2 cm的腫瘤病灶,并且還可以體現(xiàn)出胰腺周圍組織的浸潤情況以及是否有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,但其敏感性低于EUS,特別是對(duì)于直徑< 2 cm的腫瘤病灶。內(nèi)鏡逆行胰膽管造影術(shù)(ERCP)常用來放置自膨式支架[10],還可以用來引流膽汁,當(dāng)ERCP膽汁引流失敗時(shí),可選用EUS指導(dǎo)膽汁引流[11],其診斷價(jià)值十分有限。磁共振膽胰管成像(MRCP)及正電子發(fā)射斷層掃描(PET)由于價(jià)格昂貴,不適合成為篩查早期胰腺癌的手段,并且有研究發(fā)現(xiàn)對(duì)胰腺癌的術(shù)前診斷EUS-FNA比PET/CT的靈敏性及準(zhǔn)確性更高[12]。
癌胚抗原CEA在胰腺癌、胃癌、結(jié)直腸癌中均有表達(dá),其對(duì)胰腺癌的診斷特異性較差[13-14]。CA19-9是目前公認(rèn)的最有效的胰腺癌腫瘤標(biāo)志物,其診斷胰腺癌的敏感性及特異性均可達(dá)80%[15],但在膽系感染、急性胰腺炎等疾病中也常常升高,因此,現(xiàn)在臨床上不常規(guī)將CA19-9作為胰腺癌早期診斷的標(biāo)志物[16],而常用于評(píng)估療效及檢測(cè)術(shù)后是否復(fù)發(fā)[17]。另外,還有CA242、CA50、CA195、CA72-4等血清學(xué)標(biāo)志物,但其單獨(dú)用于診斷胰腺癌的靈敏性及特異性不高,故臨床上不常用。
近年來研究多關(guān)注于熱休克蛋白27、骨橋蛋白。目前對(duì)于熱休克蛋白27(HSP27)診斷價(jià)值尚有爭(zhēng)論,有研究表示以1.33 μg/L作為截點(diǎn),HSP27診斷胰腺癌的敏感性可達(dá)100%,特異性為84%[18],但另一研究表示以1.65 μg/L作為截點(diǎn),HSP27診斷胰腺癌的敏感性為62.1%,特異性為95.1%,故HSP27對(duì)胰腺癌的診斷價(jià)值尚需進(jìn)一步研究[19]。另外,有報(bào)道稱骨橋蛋白(OPN)在診斷胰腺癌時(shí)的其敏感性和CA19-9幾乎相同,特異性比CA19-9高[20],并且有Meta分析顯示健康人的血清OPN水平明顯低于胰腺癌患者,血清OPN水平的高低可能是識(shí)別早期胰腺癌的一個(gè)診斷指標(biāo)[21]。除此之外,有研究報(bào)道重組人胰腺再生蛋白4(REG4)診斷胰腺癌的效率高于CA19-9,其診斷胰腺癌的敏感性可達(dá)94.9%,但特異性較低約為64%[22]。另外有學(xué)者認(rèn)為DJ-1對(duì)胰腺癌的診斷價(jià)值較高[23],且其與胰腺癌的分期密切相關(guān)[24]。對(duì)于蛋白組學(xué)的研究非常多,但就目前來看其應(yīng)用價(jià)值較有限。
有研究稱,90%的胰腺癌中可出現(xiàn)K-ras基因突變,并且當(dāng)胰腺上皮內(nèi)瘤變發(fā)展成浸潤癌時(shí)K-ras基因的突變率將超過90%,這可能是由于K-ras基因突變后,糖酵解加速,導(dǎo)致腫瘤加速發(fā)展[25-27]。此外Nagpal等[28]建立的胰腺癌甲基化數(shù)據(jù)庫中收錄了4 342個(gè)胰腺癌細(xì)胞系及癌組織相關(guān)的甲基化特異基因,為發(fā)現(xiàn)胰腺癌的相關(guān)標(biāo)志物提供了更多的選擇。
許多研究顯示,miRNA與胰腺癌的發(fā)生息息相關(guān),而且可以用來診斷和治療胰腺癌[29]。目前多認(rèn)為miRNA-21和miRNA-155在導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀黏液瘤中高表達(dá),故miRNA-21和miRNA-155在胰腺癌早期時(shí)就可能為高表達(dá)狀態(tài)[30]。近期有報(bào)道稱miR-10b、miR-106b、miR-155診斷胰腺癌的敏感性及特異性均高于90%,并可檢出85.2%的I期胰腺癌患者[31],這或許對(duì)于胰腺癌的診斷及治療有著重要的價(jià)值。
研究人員不斷地對(duì)患者血液中腫瘤來源的游離DNA進(jìn)行基因組測(cè)序、靶向測(cè)序等研究,目前血液循環(huán)中腫瘤來源的游離DNA越來越多地應(yīng)用于腫瘤的檢測(cè)和監(jiān)測(cè)[32],未來游離DNA有可能成為胰腺癌的早期診斷及監(jiān)測(cè)的重要指標(biāo)。
磷脂酰肌醇蛋白聚糖(Glypican)隸屬于硫酸類肝素蛋白多糖(heparan sulfate proteoglycans,HSPGs)家族,人類基因組共編碼GPC 1-6六號(hào)蛋白,根據(jù)其同源性可劃分為GPC 1/2/4/6、GPC 3/5兩大亞類[33-34]。目前該家族中研究較多的為GPC-3,血清GPC-3升高可作為預(yù)測(cè)早期肝癌的潛在生物標(biāo)志[35]。GPC-5基因組DNA內(nèi)含子rs2352028及rs3759452位點(diǎn)的單核苷酸多態(tài)性與非吸煙人群肺癌的發(fā)生相關(guān)[36],然而對(duì)GPC 1/2/4/6亞類的相關(guān)研究尚少。近年來相繼有研究報(bào)道顯示,GPC-1在胰腺癌中呈高表達(dá)[37-38],且表示GPC-1在胰腺癌的神經(jīng)轉(zhuǎn)移中有著重要的作用[39-40]。但GPC-1是否可以作為胰腺癌的早期診斷指標(biāo)及篩查手段仍飽受爭(zhēng)議,且其在胰腺癌發(fā)生發(fā)展中的機(jī)制仍未明確,尚處于研究階段。
2.2.1 GPC-1有重要價(jià)值:影像學(xué)技術(shù)雖然不斷提高,但對(duì)于胰腺癌的早期診斷效果并不理想,血液標(biāo)本臨床上容易得到,且對(duì)患者的創(chuàng)傷小,所以從血液中尋找高效的診斷標(biāo)志物一直以來是研究者們關(guān)注的焦點(diǎn)。近些年來支持GPC-1與胰腺癌發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)的研究有很多[41-44],但以2015年《Nature》雜志上發(fā)表的Melo等[45]的一篇報(bào)道最為轟動(dòng),該報(bào)道稱GPC1+crExos可以區(qū)分胰腺癌和胰腺良性疾病患者,其敏感性與特異性均可達(dá)100%,該報(bào)道還表示雖然在乳腺癌患者血液中也有GPC-1的表達(dá),但僅有75%的乳腺癌患者GPC-1的表達(dá)水平較正常人高,胰腺癌患者血液中為100%,這為該指標(biāo)的特異性提供了更有利的證據(jù)。研究人員進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),GPC1-crExos中檢測(cè)不到突變的KRAS mRNA,突變的KRAS mRNA只存在于GPC1+crExos中,這也與既往的基因組學(xué)研究相互呼應(yīng)。另外在該研究中還發(fā)現(xiàn)當(dāng)在血液中檢測(cè)到GPC1+crExos時(shí),磁共振檢查中還未顯示出胰腺癌小鼠的腫瘤病灶。以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示GPC1+crExos是胰腺癌早期診斷和篩查手段的潛在腫瘤標(biāo)志物,但后續(xù)對(duì)GPC-1的研究并沒有很多,所以其對(duì)于胰腺癌的早期診斷價(jià)值尚需大量研究證明。
2.2.2 GPC-1不具備診斷價(jià)值:在后來對(duì)GPC-1的研究中,較令人關(guān)注的是2017年在《Cancer Letters》發(fā)表的美國印第安納大學(xué)醫(yī)學(xué)院Lai等[46]的一項(xiàng)研究,該實(shí)驗(yàn)將正常人、慢性胰腺炎和胰腺癌患者血液中的GPC-1和miRNA水平進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)GPC-1并不是胰腺癌的診斷標(biāo)志物,而高表達(dá)的外泌體miR-10b、miR-21、miR-30c和miR-181和低表達(dá)的miR-let7a可以將三組患者輕易的區(qū)分開。研究者還對(duì)進(jìn)行手術(shù)切除胰腺后的胰腺癌患者進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)升高的外泌體miRNA在術(shù)后1天內(nèi)逐漸降低至正常水平,但GPC-1不會(huì)如此。在其研究中,29例胰腺癌中miR-10b和miR30c均顯著升高,8例CA19-9水平正?;蛏杂猩?。所以,研究者認(rèn)為GPC-1并不是診斷胰腺癌的腫瘤標(biāo)志物,而外泌體miRNA對(duì)胰腺癌具有較高的診斷價(jià)值且優(yōu)于CA19-9。
2.2.3 筆者的思考:關(guān)于Melo等[45]的研究,筆者有如下觀點(diǎn)。第一,研究認(rèn)為突變的KRAS mRNA僅可以從GPC1+crExos中檢測(cè)到,且所有的GPC1+crExos均含有K-ras mRNA,然而只有90%的胰腺癌中可出現(xiàn)K-ras基因突變,并且當(dāng)胰腺上皮內(nèi)瘤變發(fā)展成浸潤癌時(shí)K-ras基因的突變率才超過90%。所以從某種程度上可以說明GPC1+crExos不能用于檢測(cè)無K-ras基因突變的胰腺癌患者,所以其診斷的特異性及靈敏度在大樣本研究中依然可以達(dá)到100%尚需證實(shí)。第二,入組患者中僅有5例導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀黏液性腫瘤(IPMN),癌前病變患者例數(shù)較少,說服力度不強(qiáng)。第三,該實(shí)驗(yàn)中收入8例漿液性囊腺瘤患者但沒有收入黏液性囊腺瘤患者,所以在未來需對(duì)GPC-1在黏液性囊腺瘤患者血液中的表達(dá)情況進(jìn)行探討研究。第四,如果進(jìn)一步研究胰腺癌高危人群血清中的GPC1+crExos是否高表達(dá),這樣或許更有利于說明GPC1+crExos對(duì)胰腺癌的早期診斷價(jià)值。
關(guān)于Lai等[46]的研究,筆者有如下觀點(diǎn)。第一,入組的樣本量小,可能對(duì)研究結(jié)果造成了一定的影響。第二,實(shí)驗(yàn)方法與Melo研究中不同,Lai研究中采用的是LC-MS/MS技術(shù),而Melo研究中采用免疫組化SP法,且在實(shí)驗(yàn)中用攜帶有GPC-1抗體的磁珠進(jìn)行進(jìn)一步富集,由于目前分離癌細(xì)胞與非癌細(xì)胞分泌的外泌體目前仍具有重大的挑戰(zhàn),所以不同的研究方法可能是造成不同研究結(jié)果的原因之一。
就目前研究成果而言,雖然尚不能確切地說明GPC-1可以成為早期胰腺癌的診斷標(biāo)志物,但根據(jù)上述文獻(xiàn)報(bào)道,以及知道GPC-1帶有三個(gè)糖胺聚糖側(cè)鏈,而癌細(xì)胞可以使糖鏈的結(jié)構(gòu)發(fā)生異常改變,我們相信如果通過進(jìn)一步識(shí)別GPC-1上的癌癥特異性糖胺聚糖建立胰腺癌的特異性實(shí)驗(yàn)很有可能實(shí)現(xiàn)對(duì)胰腺癌的早期診斷。另外我們尚不清楚GPC-1在腫瘤發(fā)生和發(fā)展中的具體作用,需要大量的基礎(chǔ)和臨床研究對(duì)其進(jìn)行更深入的探索,這或許能幫助我們更好地認(rèn)識(shí)胰腺癌的生物學(xué)行為,有助于早日解決胰腺癌早期診斷的難題,對(duì)我國癌癥預(yù)防及控制具有十分重要的意義。