唐偉娜 楊瑞青

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生物標(biāo)志物在肺癌“實(shí)時(shí)”療效評(píng)估中的研究進(jìn)展

唐偉娜1楊瑞青2

肺癌(Lung cancer，LC)是常見(jiàn)的惡性腫瘤，對(duì)人類(lèi)健康造成了極大危害。臨床上最常用的晚期肺癌的療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為以影像學(xué)檢查為基礎(chǔ)的WHO和實(shí)體瘤療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(Response evaluation criteria in solid tumors，RECIST)。腫瘤相關(guān)生物標(biāo)志物(Biomarkers)包括腫瘤標(biāo)志物，基因的重排、突變，各種RNA分子結(jié)構(gòu)和量的變化，酶，自身抗體，循環(huán)腫瘤細(xì)胞等，具有客觀上可測(cè)量和可連續(xù)評(píng)價(jià)的特征，能夠及時(shí)指導(dǎo)臨床治療，預(yù)測(cè)預(yù)后，彌補(bǔ)了RECIST存在的滯后性等不足。本文就近來(lái)生物標(biāo)志物在肺癌化療“實(shí)時(shí)”療效評(píng)估方面的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

傳統(tǒng)肺癌標(biāo)志物

癌胚抗原(Carcino-embryonic antigen，CEA)對(duì) LC 患者治療療效及預(yù)后觀察具有重要的臨床價(jià)值。研究表明，CEA 能夠監(jiān)測(cè)肺腺癌患者的治療效果，化療后CEA 水下降至正常值上限附近提示化療有效[1]。Ardizzoni等[2]評(píng)價(jià)化療后CEA下降比例與客觀療效的相關(guān)性，根據(jù)ROC曲線分析結(jié)果，CEA下降率為20%時(shí)，據(jù)此判斷客觀療效的敏感性為55%，特異性為75%。同時(shí)，CEA 水平持續(xù)升高，提示非小細(xì)胞肺癌(Non-small cell lung cancer，NSCLC)患者術(shù)后生存期不佳[3]。

細(xì)胞角蛋白19片段抗原(Cytokeratinl9 fragment，CYFRA21-1)在NSCLC 患者中明顯升高，濃度變化通常不受手術(shù)以及放療的影響，可較為準(zhǔn)確的反應(yīng)化療效果，臨床上常作為監(jiān)測(cè)療效和病程隨訪觀察的標(biāo)志物[4]。Wang等[5]研究結(jié)果表明，治療前高水平血清 CYFR21-1有效率明顯下降(45.8%vs66.7%)，ROC曲線分析結(jié)果提示，CYFR21-1下降率為18.48%時(shí)，對(duì)客觀療效評(píng)價(jià)效能最高。而鱗狀細(xì)胞癌相關(guān)抗原(Sguamous cell carcinoma associated antigen，SCC)水平與肺鱗癌一線化療的療效變化無(wú)明顯相關(guān)。Mu等[6]研究發(fā)現(xiàn)，以下降率為臨界值，聯(lián)合CEA和CYFRA 21-1檢測(cè)結(jié)果，可以將預(yù)測(cè)NSCLC患者化療客觀療效的敏感性提高到91.7%，特異性為86.7%。

神經(jīng)元特異性烯醇化酶(Neuron specific enolase，NSE)和胃泌素釋放肽前體(Pro-gastrin-releasing peptide，ProGRP)都屬于神經(jīng)肽家族，主要存在于神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤細(xì)胞中，對(duì)小細(xì)胞肺癌(Small cell lung cancer，SCLC)有特異性。Huang Z等[7]研究表明，122例SCLC患者在接受化療2個(gè)周期后，療效進(jìn)展組的NSE、ProGRP水平均較前升高，化療前高NSE、PROGRP水平的患者生存期均較短，其中，化療前NSE水平是影響SCLC患者生存的獨(dú)立因素。

新型分子標(biāo)志物

一、 血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)

VEGF是一種具有高度生物活性的二聚體糖基化堿性蛋白，是目前公認(rèn)的體內(nèi)促血管生成作用最強(qiáng)的因子。惡性組織中，腫瘤細(xì)胞在缺氧刺激下合成缺氧誘導(dǎo)蛋白-缺氧誘導(dǎo)因子(Hypoxia-inducible factor-1，HIF-l)，直接上調(diào)VEGF的表達(dá)[8]，促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移。因此，VEGF能在一定程度上代表腫瘤組織內(nèi)血管生成的相關(guān)狀況，與肺癌的發(fā)生、發(fā)展、增殖、轉(zhuǎn)移及預(yù)后密切相關(guān)[9]。

VEGF促進(jìn)新生血管形成的同時(shí)還增加了血管滲透性，使得間質(zhì)內(nèi)流體靜壓增加，影響了瘤內(nèi)化療藥物的輸送，降低藥物的抗腫瘤效果[10]。因此，化療前低水平VEGF可能提示好的療效，與Shingyoji等[11]研究結(jié)果相符。另外，Mihaylova等研究[12]中發(fā)現(xiàn)，116例接受吉西他濱聯(lián)合卡鉑化療的晚期肺癌患者中，化療后血清VEGF持續(xù)下降者的無(wú)進(jìn)展生存期和總生存期更長(zhǎng)，提示化療后血清VEGF水平與化療療效具有相關(guān)性。推測(cè)原因?yàn)閂EGF是內(nèi)皮細(xì)胞遷移和腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)，有效的化療導(dǎo)致大量的腫瘤細(xì)胞凋亡、腫瘤負(fù)荷減少，表達(dá)VEGF能力下降，從而使血清VEGF濃度降低，腫瘤的發(fā)展受到一定程度抑制，從而阻止了疾病進(jìn)展。

二、糖酵解相關(guān)酶

與周?chē)＝M織不同，有氧糖酵解是腫瘤細(xì)胞能量代謝的主要特征[18]。丙酮酸激酶(pyruvate kinase，PK)是糖酵解途徑中一種重要的酶。Schneider等[13]研究表明肺癌患者的血清Tu-M2PK水平與化療療效有關(guān)，療效緩解者化療后Tu-M2PK水平明顯下降，穩(wěn)定者化療前后水平無(wú)明顯變化，病情進(jìn)展者升高，認(rèn)為可作為觀察判斷肺癌患者病情的輔助指標(biāo)。

三、肺癌相關(guān)耐藥基因

1 切除修復(fù)交叉互補(bǔ)基因1(ERCC1) :ERCC1基因位于人類(lèi)染色體19q13.2-19q13.3，大小為33 kb，是核苷酸切除修復(fù)途徑活性的關(guān)鍵性基因，也是細(xì)胞存活必須的DNA修復(fù)基因。ERCC1的表達(dá)與鉑類(lèi)藥效存在關(guān)聯(lián)。順鉑是一種重金屬化合物，通過(guò)與DNA分子形成交聯(lián)，從而阻止DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，發(fā)揮抗腫瘤作用。DNA交聯(lián)的修復(fù)有賴(lài)于ERCC1基因的表達(dá)[14]。Hou J等[15]也在體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)ERCC1表達(dá)與順鉑藥效的敏感性相關(guān)。Huang ZL等[16]在一項(xiàng)84例肺癌切除術(shù)后患者的前瞻性研究中發(fā)現(xiàn)，術(shù)后接受聯(lián)合順鉑的兩藥輔助化療方案患者中，ERCC1表達(dá)與無(wú)瘤生存期有關(guān)，ERCC1低表達(dá)者可獲得更好的療效。Guo N等[17]研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，以含順鉑兩藥方案化療的NSCLC患者中，ERCC1低表達(dá)可能提示化療有效，準(zhǔn)確率為68.4%。因此，ERCC1基因的表達(dá)可作為提示肺癌患者順鉑近期療效的分子標(biāo)志物之一。

2 核苷酸還原酶亞單位M1(RRM1)：RRM1是核苷酸還原酶的亞結(jié)構(gòu)，核苷酸還原酶使5’-二磷酸核糖核苷酸轉(zhuǎn)化成5’-二磷酸脫氧核糖核苷酸，是DNA合成的重要步驟。對(duì)于肺癌晚期的化療患者，吉西他濱通過(guò)作用于核苷酸還原酶阻止DNA鏈合成，進(jìn)而腫瘤細(xì)胞死亡，故RRM1是其療效的決定因子。RRM1基因低表達(dá)提示患者可能從吉西他濱化療方案中獲益。Li Y等[18]研究結(jié)果表明，以吉西他濱聯(lián)合順鉑方案化療的40例NSCLC患者中，RRM1低表達(dá)者化療有效率較高(52.9%vs5.9%，P=0.007)，生存期更長(zhǎng)(15.5個(gè)月vs12.0個(gè)月，P=0.046)。Sun等[19]比較了72例NSCLC患者的ERCC1、RRM1、TUBB3、TYMS四種肺癌相關(guān)基因表達(dá)與預(yù)后的關(guān)系，表明ERCC1和RRM1的mRNA高表達(dá)均是影響生存的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。

3 MicroRNAs (miRNAs)： miRNA是真核生物中一類(lèi)非編碼小分子單鏈RNA，長(zhǎng)約18-24個(gè)核苷酸，其作用機(jī)制主要是：負(fù)性調(diào)節(jié)mRNA的降解，阻斷mRNA的翻譯并降解mRNA，從而產(chǎn)生基因沉默，進(jìn)而抑制目標(biāo)蛋白質(zhì)的翻譯，在腫瘤進(jìn)展中發(fā)揮重要的作用[20]。越來(lái)越多的研究表明[21-22]，microRNA與化療藥物的代謝和耐藥形成密切相關(guān)，對(duì)預(yù)測(cè)肺癌化療藥物敏感性有重要意義。

例如，miR-21可抑制抑癌基因磷酸酶基因(PTEN)的表達(dá)，促進(jìn)肺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移，另外，通過(guò)對(duì)藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體、藥物代謝相關(guān)酶系等的作用，最終影響化療療效。Gao等[23]研究結(jié)果表明，58例以含鉑方案化療的NSCLC患者中，miR-21在化療無(wú)效的患者中表達(dá)明顯升高，miR-21高表達(dá)患者預(yù)后更差。

吳朝輝等[24]對(duì)NSCLC患者中miR-19b、miR-146a水平與化療療效的相關(guān)性分析結(jié)果提示，血清中低表達(dá)miR-19b合并高表達(dá)miR-146a提示更高的總體有效率和更長(zhǎng)的生存時(shí)間，miR-19b是影響生存時(shí)間的獨(dú)立因素。

需注意的是，肺癌作為異質(zhì)性疾病，不同個(gè)體、組織起源的耐藥基因差異很大，需多種耐藥基因組合或聯(lián)合其他標(biāo)志物才能提高判斷的準(zhǔn)確性。

四、循環(huán)腫瘤細(xì)胞(circulating tumor cells，CTCs)

循環(huán)腫瘤細(xì)胞是指實(shí)體腫瘤細(xì)胞脫落，侵襲并進(jìn)入外周血液循環(huán)中的腫瘤細(xì)胞，目前用于檢測(cè)的主要方法有細(xì)胞富集技術(shù)和分析技術(shù)兩大類(lèi)。主要通過(guò)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)循環(huán)腫瘤細(xì)胞數(shù)量的變化，對(duì)腫瘤的侵襲性、治療療效和預(yù)后等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，具有簡(jiǎn)便、無(wú)創(chuàng)的優(yōu)點(diǎn)，但費(fèi)用昂貴。Chen等[25]對(duì)169例NSCLC患者的CTCs和臨床資料進(jìn)行分析，結(jié)果表明CTCs水平與肺癌病理類(lèi)型、腫瘤分期、腫瘤大小和CEA水平有關(guān)，高水平的CTCs和CEA均可能提示病情進(jìn)展。Hirose T等[26]在一項(xiàng)包含33例接受吉西他濱聯(lián)合卡鉑化療的NSCLC患者的前瞻性研究中發(fā)現(xiàn)，外周血中CTCs陽(yáng)性患者的療效進(jìn)展率要高于CTCs陰性者(66.7%vs33.8%)，但在近期有效率的比較中無(wú)明顯差異。此外，血標(biāo)本中循環(huán)腫瘤細(xì)胞已成為檢測(cè)基因突變狀態(tài)的補(bǔ)充手段，且可以作為評(píng)估肺癌患者靶向治療療效的有效指標(biāo)[27]。

總之，生物標(biāo)記物對(duì)肺癌的療效監(jiān)測(cè)和預(yù)后評(píng)估有重要的參考價(jià)值，可以彌補(bǔ)實(shí)體瘤療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的不足，只有尋找多種方法聯(lián)合，以分子生物學(xué)和醫(yī)學(xué)影像學(xué)為基礎(chǔ)，才能真正實(shí)現(xiàn)肺癌的個(gè)體化治療。

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10.3969/j.issn.1009-6663.2017.03.049

1. 233000 安徽 蚌埠，蚌埠市第三人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科 2. 236000 安徽 阜陽(yáng)，阜陽(yáng)市人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科

楊瑞青，ruiqingyang@163.com

2016-07-30]