胰腺癌早期诊断研究进展

贲其稳 李兆申

胰腺癌早期诊断研究进展

贲其稳 李兆申

胰腺癌是一种恶性程度很高的肿瘤，5年总生存率<5%[1]。根治性手术是胰腺癌惟一可能获得长期生存的治疗方法，但由于胰腺癌早期诊断困难及早期发生转移使胰腺癌的手术切除率<20%，且即使患者幸运地获得手术切除，其5年生存率仍<24%[2]。由此可见，早期诊断是改善预后的关键。本文就近几年来胰腺癌早期诊断的研究进展做一综述。

一、早期胰腺癌的定义

早期胰腺癌的定义有三个层次含义：(1)“可切除性”胰腺癌。根据这一定义，临床上有15%～20%的胰腺癌可定义为早期，但该类患者5年生存率只有10%～20%；(2)小胰腺癌。癌肿直径≤2.0 cm,临床上只占“可切除性”胰腺癌的<20%[3]，其5年生存率30%～60%；(3) “可治愈性”胰腺癌：指分化好的1期胰腺癌或微小胰腺癌(直径<1.0 cm)，也就是肿瘤局限于胰腺内，最大径<2.0 cm(小胰腺癌)或<1.0 cm(微小胰腺癌)，无淋巴结和血管侵犯，无远处转移，病理分期为Tis-1N0M0。42%～70%的直径≤2 cm的小胰腺癌以及>85%的微小胰腺癌为1期；1期或微小胰腺癌5年生存率超过75%。

二、胰腺癌早期诊断的可能性

胰腺导管上皮内瘤变(PanIN)是近几年来提出的新概念，被认为是胰腺癌的癌前病变。研究表明，胰腺癌的发生是由PanIN逐步演变而来，其演变模式类似于Vogelstein结肠癌的腺瘤-腺癌演变模式：正常上皮→PanIN-1A→ PanIN-1B →PanIN-2→PanIN-3→PDAC。从PanIN1发展到侵袭性癌所需时间尚不清楚。Brat等[4]发现，从各级PanINs到侵袭性癌需17个月～10年时间。Gangi和Pelaez-Luna等[5-6]回顾性分析45例胰腺癌患者的114次CT扫描(胰腺癌诊断时或诊断前)，发现在临床诊断胰腺癌前6个月做CT扫描，病变检测不到或为可切除性病变，而当胰腺癌诊断时，患者出现症状则都是不可切除性病变，提示在胰腺癌临床诊断前，只有6个月的时间窗。那时病灶可切除，但患者无症状，不会引起临床注意。因此，对“因症就诊”者不太可能检测到真正的早期可治愈的胰腺癌，必须对无症状者进行筛查才有可能发现早期胰腺癌。

三、胰腺癌的危险因素和高危人群

即使有敏感而特异的诊断标志物，如用于对总人群筛查，其性价比也不高且不实用。如用敏感性和特异性都是99%的指标筛查10万年龄50岁以上总人群(胰腺癌年龄调整发病率约38/10万)，可发现几乎所有的胰腺癌(n=37),但假阳性有近1000例，阳性预测值只有3.6%。因此对无症状人群筛查需“二层筛子”，第一层，确定高危人群；第二层，发现安全方便的诊断指标，从高危人群中诊断胰腺癌。目前确定的胰腺癌高危人群指具有明确胰腺癌遗传背景的人群，包括：Peutz-Jeghers 综合征、FAMMM、家族性乳腺癌-卵巢癌、家族性胰腺癌等，这些(除家族性胰腺癌外)都具有明确的基因突变，与总人群比，患胰腺癌风险增加3.5～132倍(表1)。只有约8%的胰腺癌患者有遗传因素，因此如何在总人群中确定散发性胰腺癌高危人群成为提高早期诊断的关键。

胰腺癌的危险因素主要包括吸烟、慢性胰腺炎(CP)、糖尿病等。

表1 遗传性胰腺癌相关疾病、累积基因和发病风险

注：RR：相对风险;CLR：终生累积发病风险

1．吸烟：大约25%胰腺癌的发生与吸烟相关[11]。吸烟者发生胰腺癌的风险是不吸烟者的两倍左右[12]。吸烟产生的烟草相关致癌物通过血液、十二指肠液和胆汁到达胰腺。多数胰腺癌见于胰头，可能是因为它与十二指肠液和胆汁中的烟草致癌物接触。停止吸烟并不能降低胰腺癌的风险，危险性持续10年以上。

2．CP：CP患胰腺癌的危险比普通人群增加2.3～18.5倍。Lowenfels等[13]对1552例CP患者的队列研究发现，在CP患者诊断后10年和20年，发展成胰腺癌累积风险分别为1.8%和4.0%。最近美国一项病例对照研究表明[14]，与年龄、性别匹配的健康对照相比，有CP病史者患胰腺癌风险增加7.2倍，其中年龄<55岁者患胰腺癌风险增加10倍；CP病程为<3年、3～10年、>10年者患胰腺癌风险分别为29、2.6、1.8，提示CP可能是部分胰腺癌的继发改变。

3．糖尿病：糖尿病与胰腺癌两者的因果关系一直存有争论。近几年多数研究支持糖尿病可作为胰腺癌的早期表现[15-18]，并将其定义为新发糖尿病(new-onset diabetes)，即大部分糖尿病发生在癌症诊断前2年内。Chari等[19]一项回顾性研究中，将胰腺癌患者作为病例组，无胰腺癌者作为对照组，结果显示在胰腺癌确诊前3年，病例组与对照组糖尿病的发病率相同，在出现胰腺癌的典型症状到胰腺癌明确诊断期间，病例组糖尿病发生率明显增加而对照组糖尿病发生率仍在原先水平，当胰腺癌确诊时已有>40%的胰腺癌患者并发糖尿病，而对照组则<20% ，这就意味着在胰腺癌患者中所诊断的糖尿病有近一半为新发糖尿病，并提示新发糖尿病是胰腺癌早期表现。另一项研究[20]表明，胰腺癌确诊时，40%的胰腺癌患者并发糖尿病，其中新发糖尿病比例达52%，远高于对照组。在临床症状出现前的短时期内，胰腺癌患者可伴有糖代谢异常或者糖尿病，而且在对胰腺癌患者进行手术后甚至是切除75%胰腺组织后，糖代谢异常仍可明显改善，这也进一步说明胰腺癌可导致糖尿病。研究表明[15]，新发糖尿病中经3年随访有0.85%发展为胰腺癌，患胰腺癌的风险为普通人群的7.9倍。因此，对新发现的高血糖患者进行胰腺癌筛查可能有临床实用价值。

四、影像学检查

在所有影像技术中，内镜超声(EUS)是诊断胰腺癌敏感性、特异性、准确性最好的检测方法，其诊断胰腺癌的阴性预测值达100%[21-22]。EUS最小能发现2～3 mm大小的病灶，而且能清楚地显示肿瘤和血管之间的毗邻关系，检查结果与手术探查的吻合率为85%～100%；另一优点为能通过细针穿刺(FNA)获得组织病理学诊断。因此，EUS-FNA已成为首先推荐的对高危人群的筛查手段。Horwhat等[23]进行一项前瞻性研究表明，EUS-FNA对胰腺肿瘤诊断的敏感性优于CT-FNA和超声引导下细针抽吸活检。荷兰Erasmus大学医学中心的Poley等[24]的研究表明，采用EUS对43例具有胰腺癌遗传背景的高危患者进行初次EUS筛查，在3例患者的胰腺体部和尾部发现了无症状肿块，大小分别为12、27、50 mm，最小的肿块在随后的CT和MRI检查中均未发现，所有病变均经手术完全切除，证实为中度分化腺癌，肿块最大的患者病变为N1期。研究者还发现7例分支型导管内乳头状黏液性肿瘤(IPMN)。他们认为，EUS对胰腺癌高危患者的临床相关病变发现率高，检出了7% 的无症状癌症和16%的癌前病变，这些患者中经常出现分支型IPMN，如给予早期干预，可以提高患者生存率。

五、胰腺癌的分子标志物

1．血清学标志物： CA19-9是目前临床使用广泛的胰腺癌标志物，其诊断胰腺癌敏感性为69%～93%，特异性为46%～98%，假阳性多见于胰胆系统的炎症和阻塞性疾病；CA19-9对早期胰腺癌的敏感性仅37%，其对于评估胰腺癌的化疗效果、检测复发和判断预后有重要的意义，但作为胰腺癌的早期诊断及胰腺癌的筛选指标尚有许多不足。

在大多数胰腺癌患者中，血清巨噬细胞抑制细胞因子-1(MIC-1)水平升高。与CA19-9相比，MIC-1在高危人群中更有助于发现“可切除”胰腺癌[25]。最近，Marten等[26]发现可溶性补体i3b在影像学能诊断胰腺癌前4个月血清浓度就已经升高，ROC曲线下面积(AUC)达0.85，联用CA19-9则AUC达0.92，证明i3b对早期诊断胰腺癌可能具有较高价值。其他血清蛋白标志物如CA125、TSGF、SPARC等均未显出比CA19-9更高的诊断价值。

2．基因诊断：K-ras基因的突变与胰腺癌最为密切，其突变率为75%～100% ，且几乎全表现为12密码子的点突变,该突变主要发生在胰腺癌的早期阶段，因此是早期诊断的重要证据。该突变可通过血液、胰液、胆汁和粪便中检测到,最为常用的是通过胰液检查。多数学者均认同胰腺癌中K-ras突变的出现可远远早于细胞组织学的改变，这对早期诊断而言意义尤甚。但是这种突变存在于胰液的非典型增生细胞，且在癌旁组织中也有发现，因而其特异性不令人满意。端粒是染色体末端的一种特殊结构，与细胞老化和细胞周期调控有关。端粒酶可阻止体细胞的端粒缩短，使其避免死亡。在胰腺癌组织中，端粒酶阳性率95%，而良性胰腺组织中均为(-)；在胰腺癌患者胰液中，端粒酶阳性率92%，而良性胰液标本中为1 8%，因此测定胰液或组织端粒酶活性有助于胰腺良、恶性疾病的鉴别诊断[27-28]。

3．DNA甲基化：DNA高甲基化是一种表观遗传学改变，可以作为那些有胰腺癌家族史的高危人群的筛查或诊断性标志物。Fukushima等[29]采用MSP方法检测胰腺疾病患者的胰液，发现45例胰腺癌患者的胰液中，30例(67%)存在ppENK基因异常甲基化，5例(11%)存在p16基因异常甲基化；而良性胰腺疾病患者的胰液中均未发现该两基因异常甲基化。Matsubayashi等[30]定量检测胰液中6个候选基因(cyclinD2、FOXE1、NPTX2、ppENK、pl6和TFPI2)的甲基化，11例胰腺癌患者中有9例胰液中至少两个基因甲基化>1%，而64例非肿瘤患者的基因甲基化<1%(敏感性82% ，特异性100%)。Yan等[31]应用定量MSP法检测胰腺癌患者的胰液，发现62%(26/42)存在p16启动子高甲基化，而在良性胆道疾病组为13%(3/24)，胰腺炎组为8%(2/26)。上述研究均显示胰液中DNA甲基化的定量检测在胰腺癌早期诊断中可能有应用前景。

4．microRNA(miRNA)：miRNA为一类近年新发现的由21～25个核苷酸构成的非编码短序列单链RNA分子。目前研究表明，miRNA参与了一系列的重要生命过程，包括发育进程、造血过程、器官形成、细胞增殖和凋亡等，与肿瘤的发生、诊断、治疗和预后密切相关。Roldo等[32]采用微点阵分析胰腺肿瘤标本发现，与正常组织相比，胰腺肿瘤有miR-103、miR-107表达，而缺乏miR-155表达，认为miRNA表达与胰腺肿瘤的发生及生物学行为密切相关。Lee等[33]采用实时定量PCR方法，发现100种前体miRNA分布于胰腺癌和结缔组织之中，其中包括先前其他肿瘤未报道的miR-376a、miR-301；最近Mees等[34]发现特异性靶向CD40/CD40L的miR-224和miR-486可能是胰腺癌诊断和治疗的靶标。上述研究表明，miRNA既可作为胰腺癌诊断的生物标记，也为胰腺癌的发病机制研究提供了新线索。最近，血清中微小RNA表达检测作为肿瘤标志物研究已在乳腺癌[35]、结肠癌[36]、非小细胞肺癌[37]等报道，但在胰腺癌中的研究尚未见报道。

六、蛋白质组学

近年来开展的蛋白质组学(proteomics)研究是后基因组时代的重要研究领域。蛋白指纹图谱技术具有大规模、超微量、高通量、全自动筛选蛋白质等方面的特点，为包括胰腺癌在内的蛋白质组学研究提供了一种高效的研究方法[38]，已在血清、组织、胰液中发现了具有诊断价值的蛋白片段，其中有些甚至优于CA19-9。Gronborg等[39]测定了胰腺癌患者的胰液蛋白质组学，发现了170种蛋白，包括已知的胰腺肿瘤标志物(如CEA、MUC1)和胰腺癌中过表达的蛋白(HIP/PAP)，在胰液中还新发现了一些蛋白(如肿瘤排斥抗原、pg96和arurocidin)。Shen等[40]用二维凝胶电泳和MS分析胰腺癌患者癌组织和癌旁正常组织、胰腺炎及正常胰腺组织，鉴别出40种差异蛋白，其中磷脂结合蛋白A4、原肌球蛋白2、s100A8和半乳凝素-1等在癌组织中特异地高表达，可能成为新的肿瘤标记物。

七、展望

目前人们对早期胰腺癌的自然进程仍知之甚少。对那些高危患者利用EUS-FNA筛查是目前检出早期胰腺癌惟一可行方案，可检出癌前病变或Ⅰ期病变，从而可能获得治愈。其不足之处包括只能对约10%的胰腺癌进行筛检，且EUS为有创性检查。对胰腺癌相关糖尿病的研究深入，尤其以新发糖尿病为线索，有可能对这部分患者进行筛查，可检出约25%左右的胰腺癌，从而明显提高胰腺癌的早期诊断水平。随着对肿瘤分子机制及内镜技术的深入研究，为人们全面认识肿瘤的生物学行为起到重要的推动作用，也为胰腺癌的早期诊断提供了希望。

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2010-04-06)

(本文编辑：吕芳萍)

10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2011.01.029

200433 上海，第二军医大学长海医院消化内科

李兆申，Email:zhsli@81890.net