腫瘤轉(zhuǎn)移的臨床檢測進(jìn)展
腫瘤轉(zhuǎn)移的臨床檢測進(jìn)展腫瘤轉(zhuǎn)移的臨床檢測進(jìn)展 發(fā)布時間: 2003-10-15 作者:謝志堅綜述 吳求亮審校 腫瘤轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤最基本的生物學(xué)特征,是一系列具有內(nèi)在聯(lián)系的多個步驟 相互作用的結(jié)果,最早是Liotta提出的粘附、降解、移動學(xué)說,每個步驟也是有多 個因素的共同參與,因而其具有復(fù)雜性。它是目前腫瘤患者死亡的主要原因。當(dāng)前 確定腫瘤轉(zhuǎn)移主要是依據(jù)常規(guī)病理切片的結(jié)果,但有些患者雖進(jìn)行了根治手術(shù),且 常規(guī)病理切片淋巴結(jié)無轉(zhuǎn)移,但隨后仍出現(xiàn)腫瘤轉(zhuǎn)移。所以單純根據(jù)常規(guī)病理切片 來進(jìn)行預(yù)后的判斷往往欠科學(xué),因此急需發(fā)展新的手段來檢測腫瘤的轉(zhuǎn)移。近年來 隨著免疫學(xué)與分子生物學(xué)的發(fā)展,為更敏感地檢測到淋巴道、血道中轉(zhuǎn)移的腫瘤細(xì) 胞提供可能,本文對該領(lǐng)域的研究進(jìn)展作一綜述。
1 常規(guī)病理學(xué)方法
淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的檢測通常是HE染色,但敏感性較低,一般為104~105個正常細(xì)胞 中能檢出一個腫瘤細(xì)胞,連續(xù)切片檢測能增加結(jié)果的穩(wěn)定性,最早對淋巴結(jié)的微小 轉(zhuǎn)移灶的檢測方法是連續(xù)切片法,有作者對400例乳腺癌常規(guī)切片陰性的淋巴結(jié)進(jìn) 行連續(xù)切片檢測,檢出率為13%。Wilkinson和Fisher的研究表明連續(xù)切片檢測可使 檢出率提高14%~24%。但由于該法工作量大且有較高的假陰性,所以難以推廣應(yīng)用 。
2 免疫組織化學(xué)方法
2.1 粘附分子 腫瘤要產(chǎn)生轉(zhuǎn)移必須先從原發(fā)灶脫落,然后游走至血管、淋巴管,與之產(chǎn)生粘 附并進(jìn)入管腔才能產(chǎn)生轉(zhuǎn)移,而粘附分子在其中起著重要作用。粘附分子有許多種 類,與腫瘤的轉(zhuǎn)移有關(guān)的研究主要集中在上皮粘附素(Ecadherin)和CD44這兩個 因子上。
2.1.1 上皮粘附素 Ecadherin是一種鈣依賴性的具有使細(xì)胞之間產(chǎn)生粘附功能的糖蛋白,是產(chǎn) 生細(xì)胞連接的分子基礎(chǔ)。有研究表明許多腫瘤如乳腺癌、結(jié)腸癌、胃癌、膀胱癌均 可出現(xiàn)Ecadherin的減少,Ecadherin的減少使腫瘤細(xì)胞之間的粘附力降低,腫 瘤細(xì)胞容易脫落而出現(xiàn)轉(zhuǎn)移。因此Ecadherin被看作抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的因素[1]。 Hunt[2]的研究表明,對于較小的乳腺腫瘤,Ecadherin的表達(dá)與淋巴轉(zhuǎn)移具有 相關(guān)性,認(rèn)為Ecadherin的減低是腫瘤轉(zhuǎn)移過程中的早期事件。
2.1.2 CD44 另一個粘附分子CD44主要參與細(xì)胞與基質(zhì)間的粘附,且參與細(xì)胞的偽足形成, 與細(xì)胞的遷移有關(guān)[3]。許多研究表明,CD44基因的表達(dá)與腫瘤的轉(zhuǎn)移具有顯著 相關(guān)性,尤其CD44v與細(xì)胞骨架的相互作用在腫瘤的發(fā)展與轉(zhuǎn)移中起著重要作用[ 4]。且CD44v6陽性患者的預(yù)后顯著較差,經(jīng)多因素分析認(rèn)為CD44v6是獨立于腫瘤 分期、淋巴結(jié)狀態(tài)的預(yù)后指標(biāo)[5]。
2.1.3 其他粘附分子 其他的粘附分子有整合素族與選擇素族。整合素族為細(xì)胞表面的糖蛋白受體, 是由α、β亞單位通過非共價鍵連接的異二聚體,可以與纖粘蛋白、層粘蛋白、膠 粘蛋白等結(jié)合,參與細(xì)胞與基質(zhì)的粘附。有研究表明,惡性腫瘤細(xì)胞間粘附力降低 、侵襲力增加與整合素受體表達(dá)下降有關(guān),Gui的研究對正常、良性、惡性乳腺組 織的整合素受體表達(dá)水平進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)惡性腫瘤的整合素受體表達(dá)明顯下降, 多因素分析結(jié)果表明β1、α1、αv亞屬可作為乳腺癌腋淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的重要 指標(biāo)。選擇素族有P、E、L三種亞型,有研究表明E選擇素在乳腺癌的轉(zhuǎn)移中起著 重要作用[6]。
2.2 自分泌運動因子及受體 自分泌運動因子(AMF)是一種分子量為55KD66KD的熱溶蛋白質(zhì),它是一個家 族,通過與受體(AMFR)作用而刺激細(xì)胞運動,AMFR是一個分子量為78KD的糖蛋白, 研究證實AMF受體gp78的表達(dá)直接與腫瘤的轉(zhuǎn)移能力有關(guān),人癌標(biāo)本中的gp78表達(dá) 與臨床病理特征和病人預(yù)后有關(guān)。Maruyama[7]的研究表明101例食道癌中有55例 gp78表達(dá)陽性,它的表達(dá)與腫瘤生長方式、腫瘤大小有關(guān),且淋巴結(jié)有轉(zhuǎn)移者gp7 8表達(dá)率較高,說明與AMFR相關(guān)的腫瘤細(xì)胞運動促進(jìn)了腫瘤的生長與轉(zhuǎn)移。有淋巴 轉(zhuǎn)移的大腸癌其gp78表達(dá)率明顯增高,gp78陽性患者的5年生存率明顯低于陰性者 [8]。
3 多聚酶聯(lián)反應(yīng)(PCR)方法
近年來,在這方面的研究取得了長足的進(jìn)展,多采用RTPCR法擴(kuò)增外周血、 骨髓或淋巴結(jié)在正常情況下不表達(dá)的組織或腫瘤特異性mRNA,其敏感性為1×106。 因為mRNA在細(xì)胞外很不穩(wěn)定,所以一旦在組織或體液中檢測到特異性mRNA就意味著 有腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移,且有些腫瘤盡管有RNA表達(dá)但無蛋白表達(dá),因此RTPCR法比蛋白 測定具有更高敏感性。
3.1 前列腺特異性抗原mRNA 有研究者對前列腺癌的微轉(zhuǎn)移進(jìn)行了研究,檢測了前列腺癌患者外周血、骨髓 或淋巴結(jié)中前列腺特異性抗原(PSA)表達(dá),結(jié)果表明:在確定有轉(zhuǎn)移的患者外周血 中PSA的檢出率為40%,顯著高于無轉(zhuǎn)移的10%。且具有良好的特異性[9,10]。
3.2 細(xì)胞角蛋白mRNA 細(xì)胞角蛋白(CK)是一個多基因家族,主要在上皮細(xì)胞表達(dá),CKs有20多個不同 亞類構(gòu)成,主要有CK8、CK19、CK20等,由于CK8、CK19能在正常人外周血中表達(dá), 而CK20不在外周血中表達(dá),所以CK20可作為有些腫瘤如乳腺癌、膀胱癌和大腸癌的 血道轉(zhuǎn)移指標(biāo)[11]。Soeth用巢式RTPCR監(jiān)測了57例大腸癌患者的骨髓CK20mRN A表達(dá),陽性率為65%[12]。CK19作為乳腺癌淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移指標(biāo)也取得了較好的結(jié) 果,10個常規(guī)切片陽性的淋巴結(jié)CK19mRNA也為陽性,而53個陰性淋巴結(jié)中有5個CK 19mRNA為陽性,表示有微小轉(zhuǎn)移[13]。CK是目前檢測腫瘤微轉(zhuǎn)移使用較多的一個 指標(biāo)。特別是檢測食道癌與頭頸鱗癌的淋巴轉(zhuǎn)移方面,得到大家的認(rèn)可。
3.3 酪氨酸酶mRNA 酪氨酸酶是黑色素細(xì)胞合成黑色素的關(guān)鍵酶,在正常情況下黑色素細(xì)胞不會出 現(xiàn)在外周血,所以一旦在外周血檢出酪氨酸酶可提示有血道轉(zhuǎn)移。Wang[14]對2 9例黑色素瘤患者的區(qū)域淋巴結(jié),其中一半作HE染色,不確定時作HMB45或S10 0免疫組化染色,另一半作酪氨酸酶mRNA的RTPCR檢測。29例臨床Ⅰ、Ⅱ期黑色素 瘤常規(guī)病理檢查有11例淋巴結(jié)陽性,而檢出酪氨酸酶的有19例,18例陰性的淋巴結(jié) RTPCR陽性有8例,平均隨訪1年后,這8例患者全部復(fù)發(fā)。因此酪氨酸酶mRNA的R TPCR對于判斷術(shù)后是否需要全身化療以及化療效果具有指導(dǎo)意義。有研究者報道 ,應(yīng)用RTPCR法能敏感地檢出黑色素瘤免疫治療后患者血與骨髓中的殘留細(xì)胞, 對預(yù)示復(fù)發(fā)及探討復(fù)發(fā)機(jī)制具有重要意義。
3.4 腫瘤排斥抗原mRNA 腫瘤排斥抗原MAGE也被列為腫瘤轉(zhuǎn)移指標(biāo),有研究表明,94%的食道癌,81%的 大腸癌,80%的乳腺癌,83%的胃癌在12種MAGE基因亞型中至少有一種陽性。在14例 常規(guī)病理檢查為陰性的淋巴結(jié)中,有7例MAGE陽性,其中有5例出現(xiàn)血管侵襲。該方 法的特異性高,假陽性率很低,但由于有12種基因亞型給實驗操作帶來困難。
3.5 癌胚抗原mRNA 癌胚抗原CEA曾被廣泛用于惡性腫瘤的診斷,近來有研究表明檢測外周血中CE AmRNA的表達(dá)可以作為是否存在血道轉(zhuǎn)移的指標(biāo),31例結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移患者中有26 例外周血CEAmRNA的表達(dá)陽性[15]。從102例消化道腫瘤、乳腺癌的606個淋巴結(jié) 中進(jìn)行CEA檢測發(fā)現(xiàn),常規(guī)組織切片淋巴結(jié)陽性率為16%,而CEA診斷陽性率為56%。 從預(yù)后結(jié)果來看,CEA與組織學(xué)診斷的陽性率在根治切除患者中分別為64%與4%,在 相對治愈切除患者中分別為85%與37%,在姑息切除患者中分別為100%與86%,在復(fù) 發(fā)患者中分別為100%與85%。由此可見CEAmRNA可作為一個重要的檢測指標(biāo)。Mori[ 16]對13例大腸癌患者的117個淋巴結(jié)進(jìn)行了CEAmRNA檢測,發(fā)現(xiàn)88個常規(guī)檢測陰性 的患者淋巴結(jié)有47個淋巴結(jié)CEAmRNA陽性。該作者還對65例消化道腫瘤及乳腺癌患 者的406個淋巴結(jié)進(jìn)行CEAmRNA的RTPCR檢測并進(jìn)行了隨訪,微轉(zhuǎn)移率為40.1%,有 淋巴轉(zhuǎn)移的15例患者6例復(fù)發(fā),29例有微轉(zhuǎn)移的患者4例復(fù)發(fā)。21例無微轉(zhuǎn)移患者無 復(fù)發(fā),這進(jìn)一步說明了CEAmRNA的重要性[17]。
3.6 蛋白溶解酶類mRNA 癌細(xì)胞合成和釋放溶解酶是促進(jìn)癌細(xì)胞從瘤體分離繼而引起轉(zhuǎn)移的一個重要因 素。腫瘤部位細(xì)胞外液中許多酶活性增高,如肽酶和組織蛋白酶,這些酶多來自于 癌細(xì)胞的溶酶體,也可來自腫瘤壞死區(qū)的巨噬細(xì)胞,這些酶在癌細(xì)胞分解細(xì)胞外基 質(zhì)與松解細(xì)胞粘附中起重要作用。
3.6.1 內(nèi)糖苷酶mRNA 內(nèi)糖苷酶能特異地降解基底膜成分硫酸乙酰肝素,該酶的活性與一些腫瘤細(xì)胞 的轉(zhuǎn)移能力有關(guān)[18]。
3.6.2 Ⅳ型膠原酶mRNA Ⅳ型膠原是基底膜的主要成分,它能被Ⅳ型膠原酶特異性水解,它至少有三種 不同形式,它不僅能降解Ⅳ型膠原,還能降解Ⅴ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ型膠原,纖粘蛋白, 彈性蛋白及白明膠。有研究發(fā)現(xiàn),該酶的水平在許多高轉(zhuǎn)移性腫瘤細(xì)胞中增加,因 此該酶在腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移中起著重要作用。在小鼠雜交瘤細(xì)胞和癌基因轉(zhuǎn)染的細(xì) 胞中,Ⅳ型膠原酶的表達(dá)與轉(zhuǎn)移能力相關(guān)。Pyke等利用原位雜交發(fā)現(xiàn)在大部分浸潤 型基底細(xì)胞癌和鱗癌中可見Ⅳ型膠原酶的mRNA表達(dá)[19]。有研究者對高轉(zhuǎn)移與非 轉(zhuǎn)移口腔癌細(xì)胞株的金屬蛋白酶2(MMP2)表達(dá)進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)高轉(zhuǎn)移口腔癌細(xì)胞株 主要表達(dá)MMP2,且MMP2的活性與淋巴轉(zhuǎn)移和對局部下頜骨侵襲顯著相關(guān)[20]。
3.6.3 血纖維蛋白溶酶原激活酶mRNA 血纖維蛋白溶酶原激活酶(PA)是一種特異性的絲氨酸蛋白酶,它催化非活性血 纖維蛋白酶轉(zhuǎn)化為活性血纖維蛋白酶。血纖維蛋白酶是一種廣譜蛋白酶。它催化血 纖維蛋白、粘連蛋白及層粘連蛋白。還能活化潛在的蛋白酶。它以組織型(tPA) 與尿激酶(uPA)型兩種形式存在,它們的功能是不同的,參與癌侵襲與轉(zhuǎn)移的是 uPA。
3.6.4 組織蛋白酶B、DmRNA 組織蛋白酶B、D是溶酶體蛋白酶,參與對細(xì)胞外基質(zhì)的溶解,有一些實驗結(jié)果 表明,它們也與腫瘤轉(zhuǎn)移有關(guān)[21]。
3.7 血管內(nèi)皮生長因子C及受體mRNA 血管內(nèi)皮生長因子(VEGFC)是血管內(nèi)皮生長因子家族中的一員,是近年來才 被發(fā)現(xiàn)的一種生長因子。Jeltsch[22]發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)血管內(nèi)皮生長因子C基因鼠皮下出現(xiàn) 大量擴(kuò)張淋巴管,這才確立了血管內(nèi)皮生長因子C在淋巴管生成中的重要地位。它 可由腫瘤細(xì)胞或基質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生,作用于淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞上的酪氨酸激酶受體(flt 4)而后出現(xiàn)淋巴內(nèi)皮細(xì)胞增殖。這樣,對腫瘤淋巴轉(zhuǎn)移的分子機(jī)制有了新的、更進(jìn) 一步的認(rèn)識。有研究者運用原位雜交技術(shù)對前列腺癌的血管內(nèi)皮生長因子C(VEGF C)及受體的表達(dá)進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)血管內(nèi)皮生長因子C及受體mRNA表達(dá)在淋巴結(jié)轉(zhuǎn) 移陽性組明顯高于陰性組[23]。Kurebayashi[24]對乳腺癌的VEGFA、B、C、 D的mRNA進(jìn)行PCR檢測,發(fā)現(xiàn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陽性組只表達(dá)VEGFC,這進(jìn)一步說明了VE GFC在淋巴轉(zhuǎn)移中的重要作用。但也有作者發(fā)現(xiàn)在惡性間皮瘤中VEGFC的表達(dá)與 淋巴轉(zhuǎn)移無關(guān)[25]。在這一方面還存在較大的爭論。我們認(rèn)為從理論上說既然腫 瘤淋巴轉(zhuǎn)移是腫瘤細(xì)胞脫離原發(fā)部位,通過腫瘤周圍淋巴管游走至淋巴結(jié),且有充 分證據(jù)證明VEGFC是與淋巴管增生有關(guān),那么VEGFC很可能參與腫瘤轉(zhuǎn)移的過程 ,這當(dāng)然需要研究的更進(jìn)一步證實。
4 基因水平分析方法
腫瘤基礎(chǔ)研究表明,腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移須通過多個步驟才能完成,且每個步驟多由 多個基因共同控制,只有在轉(zhuǎn)移相關(guān)基因與轉(zhuǎn)移抑制基因平衡失調(diào)才最終決定是否 導(dǎo)致轉(zhuǎn)移。近年來有關(guān)該領(lǐng)域的研究一直是腫瘤基礎(chǔ)研究的熱點。由于腫瘤的發(fā)生 發(fā)展與癌基因的激活有關(guān),所以部分癌基因的表達(dá)可能與腫瘤的轉(zhuǎn)移有關(guān)。1984年 Vousden等發(fā)現(xiàn)小鼠淋巴瘤有了活化的cKras基因表達(dá)時,同時也就獲得了轉(zhuǎn)移 性。1987年Collard以人的cHras癌基因轉(zhuǎn)染非侵襲性、無轉(zhuǎn)移能力的小鼠BW5 147T淋巴瘤細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞侵襲力增高,將這種細(xì)胞經(jīng)尾靜脈注射,可發(fā) 生肝、腎等器官的轉(zhuǎn)移,且這種轉(zhuǎn)移與細(xì)胞的ras基因的表達(dá)水平有關(guān)。有研究者 用fos基因轉(zhuǎn)染大鼠3Y1細(xì)胞,可使其獲得較高的肺轉(zhuǎn)移能力。
隨著近年來對癌基因的臨床意義的闡明,一些癌基因不僅可作為腫瘤的常規(guī)診 斷指標(biāo),而且可被列為轉(zhuǎn)移的指標(biāo)。原癌基因RET可作為轉(zhuǎn)移性髓樣甲狀腺癌的診 斷指標(biāo)[26];Zhang[27]的研究表明P53基因突變可作為結(jié)直腸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的 前兆,而在頭頸部鱗癌中P53基因的過表達(dá)也有明確的診斷意義:P16往往表達(dá)在轉(zhuǎn) 移的淋巴結(jié)中[28];cerbB2已被列為膀胱癌、乳腺癌、卵巢癌的惡性指標(biāo); 最近有研究發(fā)現(xiàn)口腔與肺鱗癌中有cerbB2的過表達(dá)[29]。有研究者[30]從 鼠高轉(zhuǎn)移乳腺癌細(xì)胞中篩選出轉(zhuǎn)移相關(guān)基因mtal,它在高轉(zhuǎn)移乳腺癌細(xì)胞株中的表 達(dá)比低轉(zhuǎn)移株高4位,且與轉(zhuǎn)移潛能有關(guān)。還有研究者[31]發(fā)現(xiàn)cMyc與Bcl2 基因在乳腺癌中的共同表達(dá)與淋巴轉(zhuǎn)移有關(guān)。
5 展 望
腫瘤轉(zhuǎn)移一直是腫瘤基礎(chǔ)研究的熱點,隨著近年來分子生物學(xué)的發(fā)展,在該領(lǐng) 域研究取得了突破,但怎么找到更敏感,更具特異性的指標(biāo)始終是腫瘤研究工作者 的奮斗目標(biāo)。敏感性提高的同時怎樣降低假陽性率,確定腫瘤微轉(zhuǎn)移與個體的預(yù)后 之間的關(guān)系,以及闡明腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)基因之間的相互作用還需我們付出更多的努力 ,總之,隨著腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)機(jī)理因素的進(jìn)一步闡明,必將對腫瘤轉(zhuǎn)移的早期診斷、 治療方案的選擇及預(yù)后的判斷帶來深遠(yuǎn)的影響。
參考文獻(xiàn) 1.Graff JR,Hermar JG,Lapidus RG,et al.Cancer Res,1995;599220:5195-5199 2.Hunt NC,Douglas AG,Jassni B,et al.Virchows Arch,1997;430(4):285-299 3.Thomas L,Etoh T,Stamendovic L,et al.J Invest Dermatol,1993;100(2):115 -120 4.Bourrguignon LY,Lida N,Welsh CF,et al.J Neurooncol,1995;26(3):201-208 5.Kaufman M,Heider KH,Sinn HP,et al.Lancet,1995;345:615-619 6.Matsuura N,Narita T,Mitsuoka C,et al.Anticancer Res,1997;17(2B):1367- 1372 7.Maruyama K,et al.Int J Cancer,1995;64:316-321 8.Nakamori S,et al.Cancer,1994;74(7):1855-1862 9.Chossein RA,et al.Cancer,1996;78:10 10.Pelkey TJ,et al.Clin Chem,1996;42:9 11.Burelill SA,et al.Br J Cancer,1995;71:278 12.Soeth E,Roder C,Juhl H,et al.Int J Cancer,1996;69(4):278-282 13.野口ほか.癌の化學(xué)療法,1996;23(15):50 14.Wang XN,et al.Ann Surg,1994;220:768 15.Jonas S,Windeatt S,OBoateng A,et al.Gut,1996;39(5):717-721 16.Mori M,Mimori K,Inoue H,et al.Cancer Res,1995;55(15):3417-3420 17.Mori M,et al.J Clin Oncol,1998;16(1):128-132 18.Sobel MW.J Natl Cancer Inst,1990;82:267 19.Pyke C,et al.Cancer Res,1992;52:1336 20.Kawamata H,Nakashiro K,Uchida D,et al.Int J Cancer,1997;70:120-127 21.Steeg PS.Cancer Bull,1991;43:58 22.Jeltsch M,Kaipainen A,Joukov V,et al.Science,1997 May 30;276(5317):1 423-1425 23.Tsurusaki T,Kanda S,Sakal H,et al.Bri J Cancer,1999;80:309-313 24.Kurebayashi J,Otsuki T,Kunisue H,et al.Jpn J Cancer Res,1999 Sep;90( 9):977-981 25.Ohta Y,Shridhar V,Bright RK,et al.Br J Cancer,1999 Sep;81(1):54-61 26.Musholt TJ,Goodfellow 腫瘤轉(zhuǎn)移的臨床檢測進(jìn)展PJ,Scheumann GF,et al.J Surg Res,1997;69(1):94 -100 27.Zhang JS,Caplin S,Bosman FT,et al.Int J Cancer,1997;70(6):674-678 28.Marchetti A,Buttitta F,Pellegrini S,et al.J Pathol,1997;181(2):178-1 82 29.Werkmeister R,Brandt B,Joos U.Am J Surg,1996;172(6):681-683 30.Toh Y,Oki E,Oda S,et al.Int J Cancer,1997,74(4):459-463 31.sierra A,Castellsague X,Escobedo A,et al.Bre Cancer Res Tre,1999;54: 39-45
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