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循環(huán)腫瘤細胞在小細胞肺癌臨床研究中的進展

程穎 丁宇霜 柳菁菁 張爽

吉林省腫瘤醫(yī)院

循環(huán)腫瘤細胞(Circulating tumor cells,CTCs)作為一種可替代原發(fā)腫瘤的“液體活檢標本”,已在轉(zhuǎn)移性乳腺癌、前列腺癌和結(jié)直腸癌中用于預(yù)后評價。小細胞肺癌(Small cell lung cancer,SCLC)腫瘤組織標本來源不足,且缺乏有效的監(jiān)測復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移和預(yù)測預(yù)后的生物標志物。近年來研究者對CTCs在SCLC中的臨床應(yīng)用進行了探索性研究,發(fā)現(xiàn)CTCs 對SCLC的診斷、分期,監(jiān)測復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移,評估療效、預(yù)后以及建立個體化治療方案等具有重要意義,本文就CTCs在SCLC臨床應(yīng)用中的研究進展予以綜述。

一、 SCLC 患者CTCs的檢測方法

CTCs的檢測方法主要有流式細胞檢測技術(shù)(fluocytometry,F(xiàn)CM)、逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(reversetranscription PCR,RT-PCR)、CellSearch系統(tǒng)、CTC芯片(CTC-chip)技術(shù)和膜濾過分離腫瘤細胞技術(shù)(isolation by size of epithelial tumor cells,ISET)等,其中CellSearch系統(tǒng)因其半自動化的操作平臺,較高的特異性、敏感性和可重復(fù)性,成為最常應(yīng)用的CTCs檢測方法。早在2004年,Allard等率先應(yīng)用CellSearch法檢測了99例肺癌(未列舉SCLC例數(shù))患者的CTCs,隨后Nagrath等采用CTC-chip法檢測了55例肺癌患者外周血CTCs。2009年以后的研究多采用CellSearch法檢測SCLC患者外周血CTCs,然而該方法由于對缺乏上皮細胞特征的腫瘤細胞會出現(xiàn)漏檢可能,且與免疫磁珠及抗體結(jié)合的CTCs無法行某些后續(xù)的檢測,臨床應(yīng)用受到局限。近年來,隨著納米科技的發(fā)展,靶向CTCs 表面標志物的特異性識別分子修飾的納米材料結(jié)合微流控技術(shù)的CTCs 檢測平臺的研究受到廣泛關(guān)注。2013 年,《自然》(Nature)雜志將CTCs 納米檢測選為最具創(chuàng)新性和轉(zhuǎn)化潛力的腫瘤診斷新方法,成果令人矚目。但就目前來看,現(xiàn)有的CTCs檢測方法各有利弊,未有研究證實哪種方法對于SCLC的CTCs檢測更有優(yōu)勢。著眼未來,亟需開發(fā)出特異性、敏感性更高的CTCs檢測技術(shù),為SCLC的基礎(chǔ)和臨床研究帶來突破。

二、 CTCs在SCLC臨床應(yīng)用中的研究現(xiàn)狀

(一) CTCs計數(shù)與SCLC的診斷、分期

近年來多項研究顯示CTCs計數(shù)水平與SCLC的診斷、分期有密切關(guān)系。2009年Tanaka等應(yīng)用CellSearch法檢測了150例7.5ml外周血CTCs,其中肺癌125例、非惡性腫瘤25例,肺癌患者包括116例非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)和9例SCLC。研究結(jié)果顯示SCLC患者CTCs陽性率為66.7%(6 例/9例),明顯高于NSCLC患者的CTCs陽性率(腺癌25.9%,鱗癌40.9%;腺癌對比SCLC,P<0.05),提示SCLC患者CTCs水平高于NSCLC患者。Wu等應(yīng)用免疫熒光染色法檢測了47例肺癌患者7.5ml外周血的CTCs水平,其中包括34例NSCLC患者和13例SCLC患者。結(jié)果顯示Ⅲ期SCLC患者CTCs≥2的檢出率為60%(3例/5例),而Ⅳ期SCLC患者CTCs≥2的檢出率為71%(5例/7例),提示CTCs計數(shù)水平與SCLC患者的分期有關(guān)。同年,Hou等應(yīng)用CellSearch法檢測了50例初治的SCLC患者外周血CTCs,包括20例局限期SCLC(limited disease,LD-SCLC)患者和30例廣泛期SCLC(extensive disease,ED-SCLC)患者,基線期ED-SCLC 及LD-SCLC患者的中位CTCs計數(shù)分別為237 和2個/7.5ml血,7例未檢出CTCs的患者均為LD-SCLC,證明CTCs計數(shù)水平與SCLC分期相關(guān)。相似的結(jié)論在2012年被日本學(xué)者Naito等證實,研究者在51例SCLC患者中應(yīng)用CellSearch法檢測基線期CTCs水平,結(jié)果顯示ED-SCLC患者的中位CTCs計數(shù)為9.5個/7.5ml血,而LD-SCLC僅為1個/7.5ml血,進一步證明ED-SCLC患者的CTCs水平高于LD-SCLC患者。

(二) CTCs評估SCLC的療效及預(yù)后

CTCs是否可作為評估SCLC療效和預(yù)后的有效指標是研究者們一直在探討的問題。Hou 等在2009年通過CellSearch法檢測了50例SCLC患者(LD-SCLC 20例,ED-SCLC 30例)的CTCs,發(fā)現(xiàn)CTCs>300個/7.5ml血的患者及CTCs<2個/ 7.5ml血的患者中位生存期分別為134天和443天(P<0.005),提示CTCs水平與患者預(yù)后相關(guān),CTCs水平高的患者預(yù)后差。經(jīng)過1周期化療后患者CTCs水平降低,提示CTCs可作為潛在的能反映化療療效的生物標志物。隨后在2012年,研究者擴大了患者例數(shù),通過檢測97例SCLC患者的CTCs,經(jīng)統(tǒng)計學(xué)分析確定50個/7.5ml血的CTCs計數(shù)水平為SCLC患者的預(yù)后界定值(cutoff value)。基線期CTCs≥50和<50個/7.5ml血的兩組SCLC患者中位無進展生存期(median progressionfree survival,mPFS)分別為4.6和8.8個月、中位總生存期(median overall survival,mOS)分別為5.4和11.5個月、1年生存率分別為4.9%和21.4%,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義,證明基線期CTCs水平是SCLC獨立的預(yù)后因子;進一步分析顯示1周期化療后CTCs計數(shù)不能降低至50個/7.5ml血以下的患者預(yù)后不良,mOS僅為4.1個月。而Naito等的研究結(jié)果不同于Hou等確定的預(yù)后界定值,在該研究中SCLC患者的預(yù)后界定值被設(shè)定為8個/7.5ml血,以此值將患者分為CTCs≥8及<8個/7.5ml血兩組,結(jié)果顯示基線期兩組mOS分別為8.5和17.2個月(P=0.0014),治療結(jié)束后兩組中位生存期分別為4.1 和13.9個月(P=0.0096),復(fù)發(fā)后兩組中位生存期分別為4.0 和11.8個月(P<0.0001)。
Hiltermann等在2012年同樣應(yīng)用CellSearch法檢測59 例SCLC患者在基線期、1周期化療后及4周期化療結(jié)束后外周血CTCs水平,其中ED-SCLC患者38例,LD-SCLC患者21例。基線期有43例患者(73%)CTCs≥2個/7.5ml血,CTCs>215個/7.5ml血和CTCs<2個/7.5ml血的患者mOS分別為157和729天(P≤0.001);經(jīng)過1周期化療后患者CTCs水平明顯降低,且1周期化療后CTCs<2及≥2個/7.5ml血的患者,兩組PFS分別為10.7和2.9個月(P≤0.001)、OS分別為12.3和8.1個月(P≤0.001);4周期化療后兩組的PFS為7.9 和3.9個月(P=0.007)、OS為12.3 和8.1個月(P=0.05)。研究者推斷CTCs水平是SCLC預(yù)后的獨立影響因子,其中1周期化療后CTCs水平是SCLC療效和預(yù)后最強的預(yù)測因子。
2013年ASCO發(fā)表的ECOG1508研究中,研究者嘗試在155例ED-SCLC中加入靶向治療,并對其中123例患者基線期CTCs進行檢測,結(jié)果顯示靶向治療未能延長ED-SCLC患者的PFS和OS,但發(fā)現(xiàn)基線期CTCs≤100和CTCs>100個/ 7.5ml血的mPFS分別為4.4和4.3個月(P=0.07),OS分別為10.7和7.2個月(P=0.01)。研究者認為雖然靶向治療沒能提高ED-SCLC患者的PFS和OS,但卻發(fā)現(xiàn)了CTCs可能是SCLC患者的預(yù)后標志物。
最近,Igawa等嘗試應(yīng)用OBP-401試驗檢測SCLC患者外周血CTCs。應(yīng)用OBP-401試驗檢測乳腺癌和胃癌患者CTCs的相關(guān)研究已有前期報道。研究納入30例初治的SCLC患者,29例患者(96%)外周血CTCs陽性。在基線期,21例患者CTCs<2個/7.5ml血,其余8例患者CTCs≥2個/7.5ml血,兩組mOS分別為14.8 vs. 3.9個月(P=0.007),提示基線期CTCs水平是SCLC獨立的預(yù)后影響因子。經(jīng)2周期化療或放化療后,對治療呈部分緩解(PR)的19例患者中CTCs<2 和CTCs≥2個/7.5ml患者的mPFS分別為8.3 vs. 3.8個月(P=0.07)。該研究首次應(yīng)用OBP-401試驗的方法檢測SCLC患者CTCs,進一步證實CTCs為SCLC獨立的預(yù)后因子。

(三) CTCs監(jiān)測SCLC的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移

現(xiàn)有的研究表明通過檢測CTCs的出現(xiàn)來監(jiān)測SCLC的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移具有重要的臨床意義。Tanaka等研究發(fā)現(xiàn)CTCs水平與125例肺癌患者(包括9例SCLC患者)進展明顯相關(guān),特別是與遠處轉(zhuǎn)移關(guān)系密切(AUC-ROC 0.783,P<0.001)。發(fā)生遠處轉(zhuǎn)移的肺癌患者CTCs計數(shù)顯著高于無遠處轉(zhuǎn)移者,因此對那些CTCs陽性的可疑肺癌者和已確診為肺癌的患者(即使目前臨床分期為T1N0),研究者推薦行PET-CT或頭部、胸部CT等檢查以排除是否發(fā)生了遠處轉(zhuǎn)移。基于這些數(shù)據(jù),作者認為CTCs可作為監(jiān)測肺癌遠處轉(zhuǎn)移的生物標志物。Naito等研究發(fā)現(xiàn)SCLC在基線期、治療結(jié)束后及復(fù)發(fā)后CTCs的陽性率分別為68.6%、26.5%和67.6%,提示SCLC復(fù)發(fā)后外周血CTCs水平升高。發(fā)生遠處轉(zhuǎn)移臟器的數(shù)目為0、1和≥2的患者其中位CTCs計數(shù)分別為2.0、7.5和21.0個/7.5ml血,提示CTCs水平與發(fā)生遠處轉(zhuǎn)移臟器的數(shù)目有關(guān),遠處轉(zhuǎn)移越多,CTCs計數(shù)越高(P<0.0001)。發(fā)生肝轉(zhuǎn)移的患者CTCs水平明顯高于未發(fā)生肝轉(zhuǎn)移者(P=0.0007)。

三、 CTCs在SCLC臨床應(yīng)用中的探索方向

復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致腫瘤患者治療失敗和死亡的主要原因,及時發(fā)現(xiàn)腫瘤的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移并采取積極有效的治療措施可顯著提高患者生存率。然而,由于SCLC缺乏能夠監(jiān)測腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的生物標志物,且常規(guī)影像學(xué)檢查無法發(fā)現(xiàn)腫瘤微轉(zhuǎn)移灶及微小殘留病灶,導(dǎo)致發(fā)生復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的SCLC患者不能及時接受診斷和治療。臨床中部分LD-SCLC的患者預(yù)后差異較大,提示有些局限期的患者在診斷時可能已發(fā)生了影像學(xué)不能發(fā)現(xiàn)的微轉(zhuǎn)移而成為潛在的廣泛期患者。通過檢測外周血CTCs的出現(xiàn)及數(shù)目變化從而對SCLC患者體內(nèi)腫瘤狀態(tài)進行實時、動態(tài)地跟蹤監(jiān)測和評價,及時發(fā)現(xiàn)腫瘤的復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移,將有助于臨床醫(yī)生對治療時機的把握和治療策略的選擇,但究竟CTCs的數(shù)目或變化值為多少時能夠精確反映SCLC的復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移尚不明確,需要更多的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)予以支持。
CTCs在評估SCLC患者治療療效方面的應(yīng)用尚處于探索階段,治療過程中CTCs數(shù)目的變化與SCLC患者化療療效的相關(guān)性及其與SCLC患者放療時機的選擇等問題在未來需大量的臨床研究。近5年,對CTCs是否可作為SCLC患者預(yù)后指標的研究逐漸增多,但SCLC最佳的預(yù)后CTCs界定值尚無定論,爭議頗多。其中3項來自Hou、Naito、Hiltermann的研究將SCLC的預(yù)后CTCs界定值分別設(shè)定為50、8和2個/ 7.5ml血,差異很大,這可能與研究采用的統(tǒng)計學(xué)方法不盡相同以及入組樣本量較少有關(guān)。近期意大利學(xué)者Normanno等主張將ED-SCLC和LD-SCLC患者分開研究,對基線期、1周期化療后CTCs以及治療前后CTCs的變化值分別設(shè)定預(yù)后界定值,為未來的研究提供了新的思路。筆者所在的科研團隊也正致力于我國SCLC患者預(yù)后最佳CTCs界定值的研究,結(jié)果令人期待。
腫瘤的個體化治療是腫瘤治療模式的發(fā)展方向。SCLC患者對化療藥物的反應(yīng)存在明顯的個體差異,其主要原因可能與復(fù)雜的腫瘤異質(zhì)性、基因表達差異及多態(tài)性有關(guān)。所以,逐步明晰SCLC的基因組學(xué)特征對實現(xiàn)真正意義上的SCLC個體化治療尤為重要。近期我國學(xué)者王潔等研究人員通過應(yīng)用單細胞基因測序手段對腫瘤患者單個CTC進行全基因組、外顯子基因組測序。在此項研究中,研究人員應(yīng)用謝曉亮教授發(fā)明的多重退火和環(huán)化循環(huán)的擴增技術(shù)(MALBAC),成功實現(xiàn)了對腫瘤患者外周血單個CTC的全基因組擴增和深度測序,在單個細胞水平探測全基因組基因拷貝數(shù)變異(CNVs)和單核苷酸變異(SNVs)。單細胞水平CTCs基因組測序技術(shù)可及時提供如耐藥基因突變等個體化治療所需的重要信息,同時也為未來SCLC靶向藥物的開發(fā)提供技術(shù)支持。
SCLC腫瘤組織標本難以獲取,限制了后續(xù)各項檢查和研究的開展,而利用CTCs構(gòu)建的SCLC循環(huán)腫瘤細胞移植瘤(CTC-derived explants,CDXs)模型,有望解決這一棘手難題。最近,Hodgkinson等嘗試將6例ED-SCLC患者10ml外周血中的CTCs提取后注射到免疫缺陷小鼠皮下,結(jié)果在4只小鼠身上形成了CDXs,證明SCLC患者的CTCs具有致瘤性。同時應(yīng)用CellSearch法檢測這6例SCLC患者的CTCs,結(jié)果顯示成功形成CDXs的4例患者的CTCs計數(shù)均>400個/7.5ml血,而另外2例未形成CDXs的患者其CTCs計數(shù)分別為222 和20個/7.5ml血,提示SCLC的CTCs致瘤性與外周血CTCs數(shù)量有關(guān)。進一步分析發(fā)現(xiàn)相較于化療敏感性SCLC,化療耐藥性SCLC患者的CDXs倍增時間短、生長更迅速。對3 例CDXs給予順鉑和依托泊苷化療藥物,其敏感性順序為CDX3>CDX2>CDX4,相應(yīng)患者的OS分別為9.7、3.5、0.9個月,提示對CDXs進行體外藥敏試驗可以間接反應(yīng)患者生存時間。該研究顯示部分SCLC的外周血CTCs具有干細胞特性,可進行體外培養(yǎng)、形成與原發(fā)腫瘤高度相似的CDXs,為SCLC患者的體外藥敏試驗、耐藥機制分析等一系列檢查和研究提供了足量的腫瘤組織,解決了SCLC患者腫瘤標本來源不足的問題。

結(jié)語

從現(xiàn)有的研究可以看出,雖然CTCs在SCLC中的臨床應(yīng)用仍處于探索階段,但前景廣闊。目前,諸多轉(zhuǎn)化性研究正在進行中,相信隨著研究的不斷深入,CTCs有望成為SCLC的突破口,期待CTCs在SCLC的研究領(lǐng)域中為我們帶來驚喜。

參考文獻

1. Fidler IJ. The pathogenesis of cancer metastasis:the ‘seed and soil’ hypothesis revisited. Nat Rev Cancer,2003,3(6):453-458.
2. Paterlini-Brechot P,Benali N L. Circulating tumor cells(CTC)detection:clinical impact and future directions. Cancer Lett,2007,253(2):180-204.
3. Janne pA,F(xiàn)reidlin B,Saxman S,et al. Twenty-five years of clinical research for patients with limited-stage small cell lung carcinoma in North America. Cancer,2002,95(7):1528-1538.
4. Negin BP,Cohen SJ. Circulating tumor cells in colorectal cancer:past,present,and future challenges. Curr Treat Options Oncol,2010,11(1-2):1-13.
5. Takao M,Takeda K. Enumeration,characterization,and collection of intact circulating tumor cells by cross contamination-free flow cytometry. Cytometry A,2011,79(2):107-117.
6. Hofman V,Bonnetaud C,Ilie MI,et al. Preoperative circulating tumor cell detection using the isolation by size of epithelial tumor cell method for patients with lung cancer is a new prognostic biomarker. Clin Cancer Res,2011,17(4):827-835.
7. Farace F,Massard C,Vimond N,et al. A direct comparison of CellSearch and ISET for circulating tumour-cell detection in patients with metastatic carcinomas. Br J Cancer,2011,105(6):847-853.
8. Krebs MG,Hou JM,Sloane R,et al. Analysis of circulating tumor cells in patients with non-small cell lung cancer using epithelial marker-dependent and independent approaches. J Thorac Oncol,2012,7(2):306-315.
9. Allard WJ,Matera J,Miller MC,et al. Tumor cells circulate in the peripheral blood of all major carcinomas but not in healthy subjects or patients with nonmalignant diseases. Clin Cancer Res,2004,10(20):6897-6904.
10. Nagrath S,Sequist LV,Maheswaran S,et al. Isolation of rare circulating tumour cells in cancer patients by microchip technology. Nature,2007,450(7173):1235-1239.
11. Wu C,Hao H,Li L,et al. Preliminary investigation of the clinical significance of detecting circulating tumor cells enriched from lung cancer patients. J Thorac Oncol,2009,4 (1):30-36.
12. Marx V. Tracking metastasis and tricking cancer. Nature,2013,494(7):131-136.
13. Tanaka F,Yoneda K,Ono A,et al. Circulating tumor cell as a diagnostic marker in primary lung cancer. Clin Cancer Res,2009,15(22):6980-6986.
14. Hou JM,Greystoke A,Lancashire L,et al. Evaluation of circulating tumor cells and serological cell death biomarkers in small cell lung cancer patients undergoing chemotherapy. Am J Pathol,2009,175:808-816.
15. Naito T,Tanaka F,Ono A,et al. Prognostic impact of circulating tumor cells in patients with small cell lung cancer. J Thorac Oncol,2012,7:512-519.
16. Ni X,Xie XS,Wang J,et al. Reproducible copy number variation patterns among single circulating tumor cells of lung cancer patients. Proc Natl Acad Sci U S A,2013,110(52):21083-21088.
17. Hou JM,Krebs MG,Lancashire L,et al. Clinical significance and molecular characteristics of circulating tumor cells and circulating tumor microemboli in patients with small-cell lung cancer. J Clin Oncol,2012,30:525-532.
18. Hiltermann TJ,Pore MM,van den Berg A,et al. Circulating tumor cells in small-cell lung cancer:a predictive and prognostic factor. Ann Oncol,2012,23(11):2937-2942.
19. Kim SJ,Masago A,Tamaki Y,et al. A novel approach using telomerase-specific replication-selective adenovirus for detection of circulating tumor cells in breast cancer patients. Breast Cancer Res Treat,2011,128:765-773.
20. Ito H,Inoue H,Sando N,et al. Prognostic impact of detecting viable circulating tumor cells in gastric cancer patients using a telomerase-specific viral agent:a prospective study. BMC Cancer,2012,12:346.
21. Takakura M,Kyo S,Nakamura M,et al. Circulating tumor cells detected by a novel adenovirus-mediated system may be a potent therapeutic marker in gynaecological cancers. Br J Cancer,2012,107:448-454.
22. Chandra Prakash Belani,Suzanne Eleanor Dahlberg,et al. Three-arm randomized phase Ⅱstudy of cisplatin and etoposide(CE)versus CE with either vismodegib(V)or cixutumumab(Cx)for patients with extensive stage-small cell lung cancer(ES-SCLC)(ECOG 1508).2013 ASCO Annual Meeting,abstract #7508.
23. Igawa S,Gohda K,F(xiàn)ukui T,et al. Circulating tumor cells as a prognostic factor in patients with small cell lung cancer. Oncol Lett,2014,7:1469-1473.
24. Normanno N,Rossi A,rabito A,et al. Prognostic value of circulating tumor cells' reduction in patients with extensive small-cell lung cancer. Lung Cancer,2014,doi:10.1016/ j.lungcan.2014.05.002 [Epub ahead of print].
25. Hodgkinson CL,Morrow CJ,Li Y,Metcalf RL,et al. Tumorigenicity and genetic profiling of circulating tumor cells in small-cell lung cancer. Nat Med,2014,doi:10.1038/ nm.3600.[Epub ahead of print].
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