循环肿瘤细胞的生物标记物及其临床意义

1.上皮标记物1.1免疫学检测EpCAM、CK是最常用的循环肿瘤细胞（CTC）标记物，甚至用其抗体检测CTC。Cristofanilli等(,)与Hayes等()首先报道表达这些标记物的CTC是转移性乳腺癌预后指示和治疗效应的有意义指标。至今已有大量文献报告了这些标记物的应用，研究证明：CTC的存在与PFS和OS下降有关；CTC可作为乳腺癌的独立预后因子；CTC可预测胃肠癌患者的疾病进展和化疗效应，CTC是晚期胃癌患者PFS的独立预测因子；非转移性结直肠癌患者，术前CTC检测是一种独立预后标记物；肺癌患者CTC计数高于没有恶性疾病的患者，远处转移的患者CTC计数更高；睾丸非精原细胞瘤存在转移的CTC阳性患者、有复发和耐受的患者，CTC的存在与临床分期相关；食管癌和口腔鳞状细胞癌CTC的检出与恶性类型相关。然而，基于以上标记物检测循环上皮细胞也会出现假阳性结果，因此，CTC鉴定需要进一步的分子特征。骨髓是检测到CTC的第二个器官（Joosseetal.,）。一些研究显示，乳腺癌患者骨髓中的CTC具有预后意义。用细胞免疫组化发现患者中31%CTC阳性；并且在无明显转移的乳腺癌，CTC的阳性率与DFS和OS呈反相关。Wiedswang等()的研究也显示，例无明显转移的乳腺癌患者13%呈CTC阳性，CTC阳性率与DFS呈反相关；例转移性乳腺癌，其CTC是不良预后的预测因子。1.2反转录PCR（RT-PCR）RT-PCR常用于检测CTC标记物的mRNA表达，如CEA、CK、EpCAM。这中方法灵敏度高，但由于非肿瘤细胞假基因的存在或转录可能会发生假阳性。多重PCR如AdnaTest可能克服此局限，此系统用免疫磁珠法富集肿瘤细胞并检测癌症相关分子如ER、HER2的转录。1.3寡核苷酸适配体（aptamer）核酸适配体是合成的寡核苷酸配基，含RNA或单链DNA寡核苷酸，通过识别特异的结构对其靶标具有高特异性和亲和力。Zamay等()建立了核酸适配体结合肺腺癌和鳞状细胞癌患者外周血CK阳性和CK阴性肿瘤成分的方法。2.其它定性恶性肿瘤表型的CTC标记物2.1HER2是上皮细胞生长因子受体（HER/EGFR/ERBB）家族成员，其基因扩增与过表达在一些侵袭性乳腺癌或胃癌的发生与进展中起重要作用，已被用于生物标记物和治疗靶标。多项研究发现HER2（+）CTC患者PFS较HER2（-）CTC患者更差。Riethdorf等()报道，在24.1%（14/58）CTC阳性乳腺癌患者中发现HER2（+）CTC，含8例原发灶HER2（-）患者。Fehm等()也在原发肿瘤HER2（-）患者中发现了HER2（+）CTC。因此，Riethdorf等()建议评估CTC的HER2状态可协助对乳腺癌患者进行治疗决策，可能提升目前的治疗策略。2.2雌激素受体（ER）约70%乳腺癌患者可表达ER。ER诱发肿瘤的机制有两个假说：①雌激素结合ER受体刺激乳腺细胞增殖；②雌激素代谢产生遗传毒性产物。令人瞩目的是ER（+）乳腺癌通常对内分泌治疗反应良好，在所有乳腺癌亚型中预后最好。然而约20%ER（+）疾病患者不能从治疗中获益，可出现转移进展。Babayan等()发现ER（+）原发肿瘤转移的乳腺癌患者，其CTC常缺乏ER表达。2.3PD-L1PD-L1结合PD-1通过诱导T细胞耐受减轻免疫反应防止自身免疫反应。此系统可促进肿瘤进展。Thompson等（）分析例肾细胞癌患者的肿瘤标本发现高表达PD-L1与肿瘤侵袭性增加相关，并且死亡风险增加4.5倍。Ali等()在大规模临床研究中发现，1.7%（66/）乳腺癌患者的肿瘤细胞表达PD-L1，其中7.9%（24/）为基底细胞样癌（属三阴性乳腺癌）。Mazel等()研究发现，激素受体（+）、HER2（+）的乳腺癌患者的CTC常表达PD-L1，68.8%（11/16）患者CTC的PD-L1表达阳性。因此，PD-L1可能是CTC的有用标记物。3．具有间质特性的CTC上皮间质转换（EMT）是这样一个过程：上皮细胞失去其极性和细胞-细胞间粘附，获得转移和侵入特性而成为间质细胞。转移起始需要EMT行使侵袭性，然而，EMT对肿瘤细胞的运动型并非必需（Acetoetal.,）。最近，有报道认为EMT非转移必需，而与化疗抵抗相关（Fischeretal.,;Zhengetal.,）。Pecot等()检测了乳腺癌、卵巢癌、结直肠癌不表达上皮抗原CK或EpCAM的异倍体CTC，发现捕获细胞转换为EMT表型（图1）。图1CK+和CK?异倍体CTC举例A.HER2+/CK+与HER2+/CK?CTCs.两种细胞显示HER2/着丝粒17比例2.2;B.CK-循环卵巢癌和结直肠癌细胞。卵巢癌FISH检测显示8号染色体为三倍体（蓝），11号染色体为单倍体（绿），20q12(橙)为四倍体；结直肠癌FISH检测显示8号（蓝）、11号（绿）染色体为三倍体，20q12(橙)为单倍体Yu等()发现间质型CTC在单细胞和多细胞群中均有发现，表达已知的EMT蛋白如TGF-β通路成分，FOXC1转录因子；而且，EMT在人乳腺癌的血行播散中起作用。Sugimachi等（）、Yokobori等（）应用Plastin3作为CTC标记物，Plastin3基因编码actin结合蛋白，对肿瘤细胞形成转移过程如逃逸失巢凋亡、化疗抵抗、增加癌肿干性、诱导EMT十分重要。Plastin3在上皮、间质表型CTC均表达，CTC中Plastin3的异常表达可能来自DNA拷贝数增加。在结直肠癌和乳腺癌中发现，Plastin3（+）CTC与预后不良相关，特别是Duke’sB和C类患者，有助于确定哪些患者需要辅助性化疗。Liu等()报道，乳腺癌CSC有明显的间质样（CD24-/CD44+）和上皮样（ALDH+）表型，前者定位于癌入侵边缘（与基质的毗邻处），后者则位于更中心位置（图2），乳腺癌肿瘤干细胞的可塑性可能使这些细胞具有侵入和转移能力。图2浸润性乳腺癌CSC定位CD24(紫红，表达阴性未显示)、CD44(绿)、ALDH1(红)、DAPI(蓝)4.具有循环肿瘤干细胞特性的CTCCTC被认为可通过干细胞的自我更新和向多种细胞类型分化发展为肿瘤。此类细胞作为一个独特的群体持续存在于肿瘤，并引起肿瘤复发或转移。表达循环肿瘤干细胞（CSC）标记物的CTC被称为循环肿瘤干细胞（CTSC）。研究过的CTSC如下：①表达干细胞标记物醛脱氢酶1（ALDH1）的CTC；②EpCAM+/CD44+/CD47+/MET+细胞在小队列转移性癌患者，EpCAM+/CD44+/CD47+/MET+CTC（而非EpCAM+CTC）与低的OS和转移位点数量增加相关(Baccellietal.,)。然而，在肝癌中用EpCAM分离的CTC也显示CSC特性，并且其存在与高复发率相关(Sunetal.,)。③CEA/CK/CDmRNA阳性细胞定量RT-PCR发现检测外周血CEA/CK/CDmRNA阳性细胞，可决定确定哪些结肠癌患者具有高复发风险和不良预后。参考文献MasudaT,HayashiN,IguchiT,etal.Clinicalandbiologicalsignificanceofcirculatingtumorcellsincancer.MolOncol.







































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