胰腺癌是严重危害人类健康的恶性肿瘤之一,死亡率与发病率之比达0.95/1。 2011年发布的全球肿瘤统计数据显示,在常见恶性肿瘤中,胰腺癌的发病率和死亡率分别位居第13位和第7位,并呈现明显的上升趋势。在中国,以上海为例,胰腺癌的发病率已达中等发达国家水平,死亡率已跃居第5位。85%的胰腺癌患者在获得诊断时已处于疾病的晚期,使多数患者失去了手术根治的机会,即使经过积极的综合性治疗,其中位生存期也仅为6~9个月,因此早诊断是提高胰腺癌疗效的最重要手段。
胰腺癌是严重危害人类健康的恶性肿瘤之一,死亡率与发病率之比达0.95/1。 2011年发布的全球肿瘤统计数据显示,在常见恶性肿瘤中,胰腺癌的发病率和死亡率分别位居第13位和第7位,并呈现明显的上升趋势。在中国,以上海为例,胰腺癌的发病率已达中等发达国家水平,死亡率已跃居第5位。85%的胰腺癌患者在获得诊断时已处于疾病的晚期,使多数患者失去了手术根治的机会,即使经过积极的综合性治疗,其中位生存期也仅为6~9个月,因此早诊断是提高胰腺癌疗效的最重要手段。
然而,早期胰腺癌患者缺乏特异性症状,临床检出和诊断困难,因此对肿瘤标志物的探索已成为当下胰腺癌早期诊断的研究热点。CA19-9是目前胰腺癌最常用的临床诊断标志物,其敏感性和特异性分别为93.1%和78.3%。胰腺癌患者的血清CA19-9水平通常是正常值的3倍以上或呈持续升高的状态,但在某些良性胆道和胰腺疾病(例如急慢性胰腺炎、肝炎和胆道梗阻)患者中,CA19-9水平也会升高。其他的肿瘤标志物如癌胚抗原(CEA)、CA242等,因其敏感性和特异性低而在临床上使用受限。鉴于胰腺癌早期诊断标志物的重要性以及缺乏相关的数据,探索新型肿瘤标志物就显得愈发迫切,本文将就此展开综述。
抗体微阵列技术
抗体微阵列是蛋白质微阵列技术的一种,是将抗体作为捕获分子固定于载体表面来进行免疫分析的技术。
霍艾泽尔(Hoheisel)等建立了胰腺癌抗体微阵列平台,并采用彩色预染蛋白质分子量标准,对胰腺癌患者和健康对照者的血液和尿液进行分析,结果获得了很高的准确性和可重复性。其优势在于不需要预先去除血液中的脂质和高丰度的蛋白质,从而简化了流程,节约了时间,同时避免了样本处理所致的偏倚。
桑奇兹(Sanchez)等发现,包含254个抗体的微阵列在检测血清蛋白表达谱时,敏感性可高达93.7%,并且通过免疫组化、组织芯片技术验证了血清蛋白中差异表达最高的c-met与胰腺癌患者的分期、生存率相关。这些研究结果为胰腺癌免疫诊断芯片的开发奠定了一定的基础。
上述研究表明,抗体微阵列技术在生物标志物筛查中具有应用前景,但将其广泛用于临床还有待进一步的研究和完善。
黄(Hwang)等通过免疫组化分析发现,胰腺癌组织中UL16结合蛋白2(ULBP2)的水平比邻近的正常胰腺组织高,并且所有胰腺癌患者的血清ULBP2水平均显著高于健康人群 (P<0.0001)。中国台湾长庚大学研究者的研究结果表明,在胰腺的早期诊断中,ULBP2的诊断效果(敏感性和特异性)优于CA19-9,二者联合诊断胰腺癌的效果比单用任何一种标志物都更佳。对于其他肿瘤例如胃癌、结直肠癌以及鼻咽癌,并没有发现ULBP2水平的增高。
高迁移率族蛋白A1(HMGA1)是依靠cDNA微阵列技术发现的另一种潜在的肿瘤标志物。它是一种结构性转录因子,通过与DNA分子结合来调节基因的表达。多数胰腺导管腺癌存在KRAS 基因突变,该突变使下游信号通路出现异常,最终导致了肿瘤的发生。研究人员的早期研究显示,在90%以上胰腺导管腺癌患者的癌组织中,HMGA1水平显著升高,其通过调节Ras/ERK信号通路来产生致癌效应。特雷夫(Treff)等采用RNA靶向干扰法来降低胰腺癌细胞HMGA1的表达,结果发现癌细胞的侵袭性和增殖能力均显著下降,同时出现了对药物的增敏作用,而在对照组中胰腺癌细胞出现了抵抗依赖细胞基质的凋亡现象。此外塔尔贝(Tarbe)等发现,在胰腺导管腺癌中,HMGA1基因的高表达与癌细胞的转移潜能相关。
在胰液中寻找胰腺癌早期诊断标志物也取得了一定的进展。中国山东省医学科学院的研究者通过蛋白质印迹技术,分别对9例胰腺导管腺癌患者和健康对照者的胰液进行了分析,结果发现在胰液内差异表达的几种蛋白中,胰腺导管腺癌患者的基质金属蛋白酶9(MMP-9)的表达上调,显著高于健康对照者。后续的研究对不同人群的血清MMP-9水平进行了比较,结果表明,胰腺导管腺癌患者的血清MMP-9水平显著高于慢性胰腺炎患者(P=0.009)和健康人群(P=0.027)。这些研究结果为MMP-9作为早期诊断标志物提供了依据。
微小RNA(miRNA)
miRNA是长度约为21 nt的无编码功能的小分子RNA,其通过和靶 mRNA特定序列互补或不完全互补结合,诱导靶mRNA降解或阻止其翻译而发挥作用。在真核细胞的基因表达、细胞发育分化等方面,miRNA起着重要的调控作用,同时也有望成为胰腺癌早期诊断的重要生物标志物。
miRNA在包括胰腺癌的多种肿瘤中发挥重要作用。研究者通过细针穿刺对可疑胰腺癌患者的组织进行了分析,结果发现miRNA-217仅存在于健康人体的胰腺组织中,而miRNA-196a仅出现在胰腺导管腺癌患者的组织中,并且二者均呈现出极高的特异性。后续的研究表明,胰腺导管腺癌患者癌变组织中的miRNA-196a含量越高,患者的生存期就越短。戈金斯等的研究结果显示,在胰腺癌和慢性胰腺炎患者中,血清miRNA-200a和miRNA-200b的水平显著升高。
2011年,有学者报告,通过对miRNA-196a、miRNA-210、miRNA-375等的检测,可将胰腺导管腺癌诊断的准确性提高2~3倍。
目前有越来越多的研究结果显示了miRNA在胰腺癌早期诊断中的前景,但由于miRNA种类、结构的多样性以及受到现有技术的制约,将miRNA用于胰腺癌的早期诊断还有待进一步的研究。
基因相关标志物
胰腺癌的发生发展是遗传和表遗传突变不断积累的过程,这已经得到全基因组关联研究(GWAS)以及日本研究结果的证实。
一项对胰腺癌患者(n=3851)和健康对照者(n=3934)的551766个单核苷酸多态性(SNP)进行的研究显示,8个分布于3个染色体区域的SNP可影响胰腺癌的发病风险,两个SNP位于染色体13q22.1的非转录区(Kruppel样转录因子KLF5和KLF12之间),KLF5在胰腺癌中过表达,从而介导非KRAS/RAF/MAPK/ERK信号传导通路。5个SNP位于染色体1q32.1的105kb区域,包含NR5A2基因,该基因与胰腺的发育和内稳态有关,也和脂联素基因的激活相关,这进一步确立了肥胖与胰腺癌发病风险增加的相关性。1个SNP位于染色体5p15.33的CLPTM1L基因的内含子上,CLPTM1L与肿瘤的 发生相关。
在日本人群中进行的第一项GWAS分析显示,与胰腺癌相关的SNP位于3个染色体(6p25.3、12p11.21和7q36.2)区域,这些SNP与胰腺癌发病风险的中度增加相关。
上述研究均为回顾性的,为了让这些研究结果更好地用来预测胰腺癌的发病风险,还需要将这些基因标志物与流行病学危险因素结合起来,并进行前瞻性研究。
■小结
虽然有关胰腺癌早期诊断标志物的研究已取得了一定的进展,但多为回顾性研究,尚缺乏有关敏感性、特异性及安全性的数据。随着转化医学研究的不断深入,相信不久的将来一定会取得重要突破。
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