膽管癌、胰腺癌及其癌前病變共同特征的研究現(xiàn)狀

彭寧福， 鐘鑒宏， 朱少亮， 廖迎陽， 黎樂群*

膽道與胰腺具有共同的胚胎學起源，目前認為膽胰壺腹區(qū)域是原始膽道及胰腺的最近端。膽胰胚胎干細胞存在于胚胎早期，特定轉錄調(diào)控其膽、胰譜系的發(fā)育。成體膽道仍存膽道干細胞（biliary tree stem/progenitor cells，BTSCs），且位于大膽管（肝外膽管和肝內(nèi)大膽管）周圍腺體（peribiliary glands，PBGs）［1］；而胰腺干細胞特性也存留于其中，尤其膽胰壺腹周圍［2］。另外，較大胰管中的腺體主要為胰腺定向祖細胞，對應于PBGs中的BTSCs，但后者為前體細胞［3］。

多年研究表明［1-4］，膽、胰兩類相關疾病，無論在流行病學、臨床行為，還是組織病理、免疫表型、分子譜等，均存相應的類似甚至同一性，有力支持膽胰“共同干細胞起源”學說。本文主要闡述膽管癌（cholangiocarcinoma，CCA）與胰腺導管腺癌（pancreatic ductal adenocarcinoma，PDAC）及其各自癌前病變之間的相似和差異性，為兩類疾病研究互鑒，共同監(jiān)測、防治及其綜合理念下的個體化治療提供理論依據(jù)。

1 膽胰疾病共性的胚胎發(fā)育及起源細胞學基礎

膽道與胰腺具有共同的胚胎學起源。在人胚期第4周，前腸末端腹側內(nèi)胚層形成肝憩室，膨大成頭、尾兩支，近肝憩室尾緣另增生為腹、背胰芽。憩室頭側形成肝臟和肝內(nèi)小膽管（小葉間膽管和膽小管），而尾部形成肝外膽管和腹側胰腺，肝內(nèi)大膽管（段、亞段及中膈）則為后者在肝門部的分化、植入所成［5］。

成體膽道仍存BTSCs。通過分析各年齡層正常大膽管組織中的內(nèi)胚源干細胞特性，近年研究［1］提示BTSCs很可能位于其PBGs內(nèi)，該結構由黏、漿液腺泡組成的管泡腺，呈腔周壁內(nèi)及壁外各自的網(wǎng)絡樣，由導管通入鄰近的膽管腔。解剖原位分析顯示，PBGs密度以膽胰壺腹及肝總管最高、肝內(nèi)大膽管最低，不存在于小葉間膽管及膽小管，偶見中膈膽管。

成體 PBGs表達 SOX17、SOX9、PDX1、SALL4等內(nèi)胚源轉錄因子與EpCAM、NCAM、CD133、CXCR4等干細胞標志；且存在差異性腺體內(nèi)分布，自基底、中部至瀕臨膽管腔，上述表達及增殖標記PCNA漸衰減、甚至消失，而成熟標志漸獲取，至于具體的成熟標志與所處解剖位置相關（肝內(nèi)、鄰近肝臟抑胰腺）［2］。另外，自PBGs中獲取的SOX17+/PDX1+/EpCAM+細胞，在某種微環(huán)境下保持表型穩(wěn)態(tài)的未分化狀達數(shù)月；體外特定培養(yǎng)呈多潛能，選擇培養(yǎng)條件可單向分化為膽管細胞、肝細胞或胰島細胞；SCID鼠肝包膜下注射發(fā)現(xiàn)，部分移植細胞主要參與肝內(nèi)大膽管黏膜上皮的構建，并表達CK7、胰泌素受體等［2］。在糖尿病動物模型和II型糖尿病患者中研究顯示，PBGs向胰島素生成細胞分化、增殖并擴張，且達穩(wěn)態(tài)胰島再生平衡［6］。自胎兒樣本的相繼探索證實，PBGs中的BTSCs截然不同于膽管板中的hHpSCs（即：成體肝臟Hering管中的hHpSCshumanhepaticstermyprogenitor cells）［7］。此外，鼠模型中發(fā)現(xiàn)［8］，PBGs上皮“春筍般”增殖常繼發(fā)于鄰近的膽管黏膜損傷；與近來有關肝移植的報道［9］一致：供肝PBGs及其血管叢的損傷程度，與移植后非吻合性膽道狹窄的發(fā)生存在顯著相關。因此，大膽管中的PBGs存在BTSCs，為膽胰胚胎干細胞在成體后的殘留，能始終負責鄰近膽管黏膜上皮的更新、修復。

至于胰腺，較大胰管壁內(nèi)存在胰腺定向祖細胞棲息的胰管腺體（pancreatic ductal glands，PDGs），以胰頭主胰管居多，胰尾及較大小葉間導管較少，并最終消失于直徑小于300 μm的小葉間導管，與PBGs在膽道樹中的分布相似［10］。研究提示［3，6，10］，

胰腺定向祖細胞的前體為膽道干細胞（BTSCs），且遵循由近（PBGs））及遠（PDGs）的譜系發(fā)育、逐漸成熟，并擔負修復慢性、廣泛損傷［11］。

2 膽、胰腫瘤癌前病變

2.1 膽胰上皮內(nèi)瘤變

膽管上皮內(nèi)瘤樣變（biliary intraepithelial neoplasm，BilIN），主要發(fā)生于大膽管，膽囊偶見。鏡下呈微乳頭、假乳頭、或扁平狀生長，常伴慢性膽道疾病，部分CCA并存BilINs，提示可能參與多步驟癌變過程。目前，根據(jù)細胞及結構異型度，BilIN分為BilIN-1/-2/-3，與胰腺上皮內(nèi)瘤變（pancreatic intraepithelial neoplasia，PanIN）相對應。近年，細胞周期相關分子研究顯示［12］，隨BilIN異型增高，p21、cyclin D1逐漸上調(diào)，而SMAD4表達下調(diào)。另外，相比于BilIN-1/2，BilIN-3及侵襲性CCA中p53顯著上調(diào)，提示p53在BilIN轉化為CCA并獲取侵襲性中的作用。此外，p21，cyclin D1和p53在膽管非腫瘤上皮中不表達。隨BilIN異型性增加，膽管上皮胞質及腔面粘蛋白表達模式也發(fā)生改變。研究顯示［13］，MUC1表達隨BilIN異型增加而增多，而MUC5AC表達在BilIN-1/-2/-3中均較高。另外，BilIN偶有腸上皮化生、MUC2呈局灶表達卻未見于PanIN。此外，相比于膽管非腫瘤上皮，BilIN中S100蛋白表達增加；尤其S100P在BilIN-3及侵襲性CCA中特異表達，而在BilIN-1/-2中不表達，提示S100P參與膽管癌變的晚期階段［14］。PBGs中也存在BilINs，并囊括BilIN-1/-2/-3。研究證實，膽道慢性炎癥背景下，PBGs歷經(jīng)病理改變、最終形成CCA。而且，PBGs中的BilINs亦呈S100P、癌胚抗原、CA19-9等較強陽性反應［13］。

PanIN為鏡下扁平或微乳頭非侵襲性病變，隆起高度通常小于5 mm，為PDAC最常見的癌前病變。同理，PanIN目前分為低級別（包括先前分類中的PanIN-1/-2）與高等級（即先前分類中的PanIN-3），與BilIN的內(nèi)涵基本相似。研究證實［13，15］，非腫瘤胰導管上皮中不存在cyclin D1、p21、p53等表達，而SMAD4表達喪失發(fā)生于高而非低級別PanIN中，屬于癌變的典型晚期事件。粘蛋白表達情況，PanIN幾近不表達MUC2外，余與BilIN相似：從PanIN至PDAC，MUC1呈逐漸過表達；MUC5AC在PanIN、尤其PDAC中表達，提示為癌變的早期事件，或許可嘗試用于早期篩查［16］。另外，高級別PanIN與PDAC中的S100P表達較低級別PanIN增加。PanIN中最常見的突變基因為Kras（＞90%），尤其見于低級別PanIN，提示Kras突變是PDAC發(fā)生的起始事件，但終究不能作為其浸潤性發(fā)生的唯一因素。Hedgehog通路在胰腺胚胎發(fā)育及其干細胞調(diào)控中至關重要。對比正常胰腺，PanIN與浸潤性癌Sonic Hedgehog（SHH）高表達，進一步發(fā)現(xiàn)Gli1作為Hedgehog途徑中的轉錄激活靶點，其過表達與ICCA浸潤及轉移密切相關。而且Kras突變與SHH活化在腫瘤早期發(fā)展階段存在協(xié)同作用［13，16］。對比 PanINs，約 30%BilINs發(fā)生Kras突變，顯著較低，但類似PDAC的多步驟致癌歷程，同樣提示，至少部分CCA的形成最早始于低級別 BilIN［17］。同理，類似膽道 PBGs，慢性胰腺炎等疾病背景可激活PDGs中的胰腺定向祖細胞［11］。具體而言，PDGs中 MUC-6上調(diào)和MUC5AC重新表達，有利于其粘液化生，并伴PanIN樣病變。

因此，BilIN和PanIN具有相似組織學、免疫組化特征，以及與CCA和PDAC多步驟致癌相關的類似分子改變。

2.2 膽管、胰管內(nèi)乳頭狀瘤

膽管內(nèi)乳頭狀瘤（intraductal papillary neoplasm of the bile duct，IPNB）屬于膽道罕見疾病，主要發(fā)生于肝內(nèi)膽管結石、華支睪吸蟲病等流行的遠東地區(qū)［18］。大體位于大膽管內(nèi)，呈膽管內(nèi)乳頭狀增生、內(nèi)含纖細的纖維血管核心，有時伴阻塞性膽管擴張、粘液分泌，偶有囊性變，代表了不同于BilIN的另一致癌途徑，與胰管內(nèi)乳頭狀黏液性腫瘤（intraductal papillary mucinous neoplasm of the pancreas，IPMN）相對應。根據(jù)免疫表型及組織學，IPNB分為胰膽管型、胃型、腸型和嗜酸細胞型，其中以胰膽管型最常見，后依次為腸型、胃型、嗜酸細胞型［19］。研究顯示［18］，粘蛋白核心蛋白表達與IPNB的上皮亞型相關。MUC-1主要表達于胰膽管型，但不表達于其它亞型；MUC-2在腸型中表達；而MUC5AC表達于所有亞型，包括嗜酸細胞型，后者也顯示MUC-1和/或MUC-2的局部表達，提示嗜酸細胞型可能是胰膽管型的變異體。另外，盡管高分泌粘蛋白為IPMN典型且常見特征，但它僅常見于IPNB中的胃型、腸型，而非胰膽管型［20］。此外，某些細胞角蛋白的表達也與IPNB亞型有關，尤其CK20表達與腸型有關，而CK7與胃型有關［18］。

大膽管PBGs也常發(fā)生慢性囊樣擴張、微乳頭狀或異型增生、瘤樣變及癌變等改變，為不同組織形態(tài)學的有機組合，類似甚至等同于CCA合并IPNB 和/或 BilIN。2009年 Nakanishi等［21］率先報道1例源自左肝管旁壁外PBGs的IPNB合并原位癌，該瘤體基底部為原位癌，起始部與囊樣腺體上皮相連，延續(xù)為乳頭狀瘤，沿已擴張的腺體導管延伸至左肝管內(nèi)，而該處膽管黏膜上皮未見病變，此外其周圍PBGs亦呈囊性擴張。往后他們又發(fā)現(xiàn)1例更為早期的典型小病灶（1.6 cm×1.4 cm），位于肝Ⅴ段膽管旁，另一胃型粘蛋白MUC6均高表達于 PBGs和 IPNB，但未表達于正常膽管上皮［22］。至今，多個報道重復上述觀察，即：均以PBGs的慢性囊狀擴張為前提，始于囊腔基底部、游離生長至鄰近的大膽管腔內(nèi)，猶如“參天大樹、根深葉茂”，而該處膽管黏膜未見類似病變。

IPMN位于胰腺導管系統(tǒng)內(nèi)，由產(chǎn)粘液細胞構成、肉眼可見的非侵襲性上皮腫瘤，可能來自主胰管（IPMN-main pancreatic duct，IPMN-MD）和/或分支胰管（IPMN-branch ducts，IPMN-BD）［23］。健康人群中，IPMN患病率約7%，多為IPMN-BD型，常為意外診斷［24］。IPMN-BD中胃型最常見，為MUC-1陰性、MUC5AC陽性和CK20陰性；而IPMN-MD最常見胰膽管型和腸型，前者為MUC-1/MUC5AC陽性和MUC-2陰性，后者MUC-2/MUC5AC陽性和MUC-1陰性。研究提示［25］，粘蛋白表達模式與IPMN可能發(fā)生的兩類腫瘤有關：導致管狀腺癌的MUC1途徑和演變成粘液腺癌的MUC2途徑。特別是，胰膽管型與浸潤性管狀腺癌強相關，由于確診多為晚期、術后高復發(fā)，預后最差［26］。由此MUC-1表達預示其較短生存，類似于IPNBs的有關報道。相似于IPNB可能源自PBGs，PDGs可能在IPMN的發(fā)展中起核心作用。IPMN中的TFF2高表達在PDGs中也觀察到［27］。此外，粘蛋白及角蛋白在IPMN尤其IPMN-MD中的表達情況，與IPNB類似。

盡管IPMN和IPNB具有很大相似性，但也存在一些差異，包括：幾乎所有IPMN均觀察到粘蛋白的產(chǎn)生，而IPNB僅報道1/3；IPNB胃型較IPMN顯著少見；CK20在IPNB中的表達較IPMN更為普遍，等等。特別是，IPNB和IPMN-MD具有更多相似的組織學和表型特征，且惡性轉化率較高，支持“共同疾病實體”學說，但大部分IPMN-BD具有不同分子譜、生物學及臨床行為。

3 膽管癌和胰腺導管腺癌

膽管癌按相應解剖原發(fā)部位，分為肝內(nèi)（intra-hepatic）、肝門周（perihilar）及遠端（distal）CCA。組織學上，p/d CCA主要為粘液腺癌或乳頭瘤，而iCCA包括傳統(tǒng)型腺癌、膽小管型、罕見變異型等。CCA并非統(tǒng)一實體，而是高度異質，主要集中于iCCA［28］。近年，大體依據(jù)腫瘤細胞呈高柱狀組成的較大腺樣還是乏胞質的立方或低柱狀，或者與肝內(nèi)大膽管黏液柱狀上皮和小膽管非黏液立方上皮的形貌相似度等，多位學者相繼提出不同的iCCA組織學分型，主要包括黏液型和混合型、膽管型和膽小管型、經(jīng)典和非經(jīng)典型、肝內(nèi)大膽管型和小膽管型等。研究證實［28-30］，上述iCCA二分亞型在疾病背景、伴隨病變、臨床病理、分子特征等均截然不同，前者趨同于p/d CCA，后者部分類似膽小管癌（cholangiolocellularcarcinoma），因此其內(nèi)涵相似?；谂咛W起源，iCCA亞型可能反映不同的起源細胞。后者如小膽管型等，可能起源于膽管末梢Hering管或膽小管中的肝干/祖細胞（hHpSCs），而前者如大膽管型等，與p/dCCA均源于大膽管PBGs中的BTSCs或膽管上皮細胞。綜上所述［1，28-30］，其依據(jù)包括：PBGs可形成癌前病變，其分布與上述相應腫瘤發(fā)生部位一致，還有僅在PBGs底部發(fā)現(xiàn)的干/祖細胞標志同樣表達于相應腫瘤中的癌干細胞。

胰腺導管腺癌為胰腺惡性腫瘤的主體（約近90%）［31］，可認為與p/dCCA及大膽管型亞類樣的iCCA相對應。這兩類腫瘤大體均呈堅實、灰白、浸潤性結節(jié)硬化樣；組織學上可產(chǎn)生粘蛋白，為分化良好的管狀腺癌，有時伴微乳頭，常有神經(jīng)周圍及淋巴血管浸潤，且纖維間質豐富。基于上述組織學特性，尤其富含基質，反映在計算機斷層掃描和磁共振成像上，也頗具特異的相似影像學特征。

免疫組化顯示［32］，正常胰管很少表達粘蛋白，但PDAC與p/dCCA均過表達，尤其MUC1、MUC4和MUC5A。約80%PDAC表達MUC1，且與腫瘤大小及異型性相關。MUC1高表達p/dCCA患者較MUC1低表達且MUC2高表達者預后更差，并與轉移密切相關。至于MUC4［33］，在腫瘤發(fā)生過程逐漸表達，并表達于最早期PanIN病變，且與其異型度及PDAC不良預后關系密切。同樣，MUC4不表達于正常膽管上皮，但表達于CCA，且可預測不良預后。另外，p/dCCA較ICCA更頻繁表達MUC5AC。PDAC中Kras和p53基因突變最為常見，其中前者接近100%，且起始于早期階段［13］。而Kras突變在CCA中明顯較少，但同樣在BilIN早期即有Kras突變，提示可能屬于CCA發(fā)生的早期事件［17］。另外，p53突變還常見于CCA，但似乎參與癌變的晚期階段。關于免疫表型［34，35］，PDAC和CCA均具有S100P等表型特征，以及CK-7，CK-17、CK-19 等腫瘤標志物［36］。

近年來，高通量測序技術聯(lián)合系統(tǒng)生物學分析證實PDAC和CCA具有顯著的腫瘤間及瘤內(nèi)異質性。迄今，多個研究機構相繼提出不同的PDAC分子分型，各自病例研究中初步顯示與臨床結局密切相關，可指導系統(tǒng)化療、分子靶向、免疫治療等選擇［37］。另外，Sia等提出分子譜相異的ICCA兩亞類［38］：炎癥型與增殖型，他們發(fā)現(xiàn)增殖型ICCA較炎癥型預后更差。還有非編碼RNA尤其microRNA（miRNA），在瘤細胞增殖、侵襲、轉移、耐藥等通路調(diào)控上作用較大而被廣泛、深入研究。目前發(fā)現(xiàn)，miR-21、miR-25、miR-26a、miR-191、miR-221等參與 CCA 的發(fā)生、演進［13］；miR-21、miR-196a、miR-221/222等參與PDAC惡性生物學的分子調(diào)控［13，39］，miR-126、let-7等與PDAC侵襲及轉移相關［13，40］。

因此，PDAC與CCA具有較廣泛的共同組織學和免疫表型特征，其分子特征可解釋兩者類似的不良預后，但部分也歸因于晚期發(fā)現(xiàn)、常規(guī)放化療不敏感等現(xiàn)狀。

4 結 語

總之，CCA和PDAC及其癌前病變具有相似甚至某種程度上相同的致病因素、組織學、分子生物學、疾病演進、臨床結局等，可能緣于共同的胚胎發(fā)育及干細胞起源，為將兩類疾病當作共同體進行監(jiān)測、防治奠定了部分理論基礎。另外，臨床實踐中遇及的多樣性，也提示膽胰腫瘤及其癌前病變的復雜性。鑒于可能的起源細胞譜系、疾病背景，及其特定分子發(fā)病機理（基因突變、表觀遺傳、通路紊亂等）存在相互作用［29］，決定了兩類相關疾病具體發(fā)生、發(fā)展的多種模式，即差異性，充分體現(xiàn)普遍性與特殊性的統(tǒng)一，有待深入探索，為綜合理念下的個體化治療進一步提供理論依據(jù)。