循环肿瘤细胞在去势抵抗性前列腺癌中的应用进展

汤元佳综述，何卫阳，苟 欣审校

（重庆医科大学附属第一医院泌尿外科，重庆400016）

循环肿瘤细胞在去势抵抗性前列腺癌中的应用进展

汤元佳综述，何卫阳，苟 欣审校

（重庆医科大学附属第一医院泌尿外科，重庆400016）

前列腺肿瘤；血液循环；肿瘤/病理学；预后；综述

前列腺癌是老年男性较为常见的恶性肿瘤，具有地理及种族差异性。在美国，前列腺癌是男性中最常见的恶性肿瘤，居男性肿瘤特异性死亡原因第2位，2013年新诊断患者为238 590例，由该病导致约29 720例死亡[1]。我国的发病率也呈逐年上升趋势，2009年发病率达9.92/10万，死亡率为4.19/10万，在男性恶性肿瘤中排第9名；2010年发病率为12.10/10万，死亡率为4.35 /10万，在男性恶性肿瘤中排第7位[2-3]。相当一部分患者在确诊时已失去根治机会，虽然对内分泌治疗的初始反应较好，但短暂缓解后不可避免地均发展为去势抵抗性前列腺癌（CRPC），该类患者预后差，中位生存时间1～2年[4]，对治疗反应的差异性表现使医生对各种治疗方案难以选择，对患者预后的评判也难以明朗。前列腺癌监测和评价预后的手段由最初的前列腺特异抗原（PSA）、Gleason评分，到现在尚未普及但有望取代前者的循环肿瘤细胞（CTC）。因此，本文对CTC在前列腺癌中的临床应用进行总结及综述，为CRPC的治疗提供参考。

1 CTC概述

从转移性恶性肿瘤患者的血液中提取并分析CTC，已经成为一种认识肿瘤发生机制和侵袭转移过程的常规研究手段。虽然上皮源性的CTC在100多年前就曾被很好地描述过[5]，但CTC计数作为上皮源性恶性肿瘤的预后相关生物标志，只是最近才在前列腺癌的研究中得到应用[6-7]。与传统的转移瘤组织活检相比，提取CTC有以下优势：外周血标本的获得很方便、经济，相对风险低，且便于复查和监测。用CTC进行肿瘤的实时监测是十分吸引人的，因为可借此来评估肿瘤所致的全身负担，还能追踪并发现肿瘤细胞的新变化[8]，揭示肿瘤发展的基本过程如侵袭现象、转移和对治疗的反应，从而使临床医生有机会帮助患者选择更加有针对性的治疗方案并进行有效管理，包括对预后作出更有价值的评估。

2 CTC的发生原理及研究方法

尽管转移瘤是肿瘤细胞穿越了血液或淋巴组织形成的，但仍然难以对其精确描述。广为接受的假设是CTC起源于原发灶或转移灶中具有从基底膜脱离能力的瘤细胞，后者侵入组织基质进入脉管。这种侵袭现象的发生被认为是对逐渐增加的组织缺氧的一种应激反应，缺氧是肿瘤组织生长和竞争营养的结果[9]，并由此导致了新生血管和淋巴管的形成[10]。关于CTC的一个关键过程是上皮细胞间质转型（EMT），该现象最初在胚胎发育中被发现。

血液中出现CTC的概率不大，其数量与白细胞的比例约为1∶1 000 000。在大部分转移性恶性肿瘤中，有核非造血细胞表达的上皮细胞黏附分子（EpCAM）和细胞角蛋白可被检测到[11]。许多富集技术可用于分离CTC，每种富集平台分离和识别CTC是基于某一系列细胞学特征。大多数平台利用了免疫细胞化学富集法，也就是依赖细胞表面标志物，通常都是上皮源性的标志物，如EpCAM和细胞角蛋白的表达。少数平台不依赖这些标志物，而是利用细胞其他特征来分辨肿瘤细胞，例如细胞大小、异型性或生物电特征。尽管有大量CTC富集平台，特别是那些依赖细胞表面标志物的，如果瘤细胞的上皮源性标志物表达下调甚至丢失，将无法发挥富集作用，而前列腺癌的瘤细胞中上皮抗原的表达率尚可（＞50%）[11-12]，有利于细胞的分离，也是CTC在前列腺癌领域研究较多的原因。在得到CTC后就可以进行一系列的研究，如CTC计数、培养、分子标记物检测和肿瘤干细胞的研究等。

3 CTC的临床应用方向

3.1 CTC计数在CRPC中的应用 外周血CTC计数在前列腺癌中的应用于2007年得到进一步评估。de Bono等[7]报道，将该指标用于CRPC的化疗患者，每例患者抽取7.5 mL血液标本进行CTC计数，结果提示CTC计数与总生存率具有相关性。他们一共评估了231例CRPC患者，定义CTC＜5个为有利因素，≥5个为不利因素，在治疗后的不同时间点该因素是总生存率的最强独立预测因子，其相比治疗后的PSA变化有更强的预测性。该研究结果同样得到了其他学者的证实[13-14]。为评估治疗效果，有2位学者在评估阿比特龙治疗CRPC的二期实验中引入了CTC计数分析，他们分别发现有34%和41%的患者在治疗中CTC计数由不利（CTC≥5个）转化为有利（CTC＜5个）[15-16]。然而在另一项研究中，基线 CTC计数却并无临界值效应，仅作为预测生存率的一个连续变量[17]。在最近被批准用于进展性前列腺癌的新药阿比特龙的使用中，研究者还发现，CTC计数变化联合血清乳酸脱氢酶变化与生存的相关性优于PSA的变化[18]。这些发现强化了CTC计数可能成为一个潜在的替代性生物标记来反映治疗效果和生存率。尽管这种应用是建立在严格统计学意义上的CTC计数与预后的关联上，但仍然需要更多的实验来证实患者的实际获益。

为了让CTC作为生物标记能够替代如生存率这样的指标，其必须能够满足替代的标准，也就是在各种治疗下，从开始治疗到治疗终末都有该替代性生物标记物参与其中，这样的话，一旦替代性终点出现，就不需要其他信息来决定实际终末的转归。CTC能否满足这样严格的标准尚有大量的工作要做。上述一系列鼓舞人心的发现提示，如果能够使CTC作为上述类似情况下生存率的替代指标，将能够缩短对实验药物的疗效评价时间，从而使药物获得批准前的长期临床随访时间降低，使三期临床试验的效率大为提高。

3.2 CTC分子检测在CRPC中的应用 最近的一项研究探讨了CTC的分子标记是否能指导前列腺癌治疗决策的制订[19]。在研究中，单个细胞的免疫荧光法被用于雄激素刺激和雄激素剥夺的雄激素依赖性（LNCaP）细胞系，以作为雄激素受体信号活跃的标记。这个雄激素信号活跃[（PSA＋、前列腺特异性膜抗原（PSMA＋）]标记后用于转移性前列腺癌患者的CTC，后者已经捕获了EpCAM抗体包裹的微流体芯片。作者发现，虽然当患者发展到CRPC能够检测到对二线内分泌治疗的某种程度的反应，初始的雄激素剥夺治疗在去势敏感的患者，与雄激素受体信号的大幅度下调有着密切关系[19]。值得注意的是，对于CRPC患者如果存在雄激素受体信号持续上调，尽管应用雄激素合成抑制剂阿比特龙治疗，仍然会有不良预后，提示阿比特龙不能够阻断雄激素受体并且可能导致药物抵抗和疾病进展[20]。这些初步结果指出，CTC的系列分子表型被用于临床来监测疗效的可能性，并且筛选具有不利于该项治疗特征的患者进行其他治疗，但结论尚需更大型的研究进一步证实。

3.3 其他的临床应用方向 CTC培养的潜在应用价值是判断其对化疗或其他新药的敏感性。在一项CRPC的研究中，CTC在GEDI微流体装置中被捕获，并暴露于不同类型的紫杉烷化疗药物，作者发现，有临床进展趋势患者的CTC对化疗发生了微管反应，使体内药物试验可作用于CTC的可能性大大增加，故而能够指导治疗方式选择，并有效剔除治疗无效的患者[21]。使用新的体外动物模型疗法来治疗CTC，是否能够完全反映临床上观察到的情况有待进一步研究证实。然而，无论患者或临床医生都迫切需要这些结果，那就是更多、更大型的这方面机制研究。现有的大部分实验关注点多在CTC计数的临床应用，还有许多仅研究了CTC表达的上皮源性标志物。然而，更多逐渐出现的证据显示，EMT在转移瘤的形成中发挥了重要作用。目前CTC的干细胞样特点开始被研究者重视，越来越多的肿瘤细胞生物学的课题开始探索EMT、干细胞与转移瘤的关系。关于转移性上皮源性恶性肿瘤保持大量组织特异性特征，例如前列腺癌细胞分泌PSA，因此，有理由假设一个去分化的干细胞样的瘤细胞分化为成熟的上皮源性瘤细胞的类似过程可能发生。很早就发现，原发肿瘤内部的瘤细胞在转移和重建潜能上存在异质性。已有研究证实，只有一些肿瘤能够从单个瘤细胞发展而来，这些子代细胞与父代在形态上也大相径庭[22]。该研究为现代肿瘤干细胞假设提供了基础，也就是在肿瘤内部存在一群可以连续自我更新的细胞，分化为表型不同的后代。

4 小 结

CTC是从原发肿瘤上脱落进入血液循环的，这也是肿瘤从原发部位转移至身体其他部位的原因。近年来的一些研究显示，CTC可作为一个标志物用于预测发生远处转移的肿瘤患者[23]，甚至早期肿瘤患者的生存率[24]。CTC计数已经被美国食品药品监督管理局（FDA）批准作为转移性乳腺癌、前列腺癌和结直肠癌的预后评价指标[25]。在CRPC患者中，CTC计数的增加与疾病的进展、转移病灶的增加及复发时间的缩短相关[26]。CTC计数可实时监测肿瘤进展，具有指导治疗管理，显示治疗的效果或必要性，甚至提示药物抵抗的潜在可能。因此，CTC不仅能作为临床试验的替代性终点标记，还可作为药物治疗的靶点[27]。原发肿瘤与CTC之间，CTC亚群之间常发生基因表达的差异。在这个意义上，研究者就有可能通过表达特点辨别其组织起源，借此发现器官特异性的转移标记。这也许能帮助研究者定位较小的转移灶，为进一步诊断和治疗提供有价值的信息[28]。

尽管CTC计数是与预后相关的，但目前尚不能作为临床获益的标志，也尚未在临床很好地广泛开展和验证。在这方面技术上的限制是很难在数以亿计的血细胞中发现为数不多的肿瘤细胞，并且将其与其他上皮来源的非肿瘤细胞区分开。假如技术进步实现自动化和高通量的细胞分离，同时更好显现血液中的癌细胞，将会有助于CTC计数。通过CTC研究，无需病理活检就能够纵向地评估瘤细胞的基因突变和其他遗传学改变，在CRPC的发病机制研究中发挥着至关重要的作用，为了解肿瘤发生发展的生物学特征提供了一个独特的视角。此外，CTC技术也使得对治疗后瘤细胞分子水平变化和肿瘤异质性的研究变为现实，这也是病理活检无法顾及的。在此基础上，有可能根据风险、预后和治疗反应对患者进行分层[29]。CTC的分子特征帮助解释了CRPC治疗抵抗的潜在机制，其作为生物标记可对新型抗肿瘤药物治疗CRPC的患者合理分层。最终，CTC的DNA序列将会引导CRPC肿瘤异质性的发现，以探究肿瘤增殖演化和药物抵抗的关系。未来CTC的研究必将发现一个可靠的生物标记，与治疗获益的关系有着显著的统计学意义，用来作为评估CRPC患者预后的标志。并且，CTC研究可能加快抗癌药物研发，最大限度地缩短对CRPC有效药物的审批时间。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2015.15.014

A

1009-5519（2015）15-2287-03

2015-04-01）

汤元佳（1985-），男，湖北襄阳人，硕士研究生，主要从事泌尿系肿瘤方面研究；E-mail：tangyuanjia@sina.com。

苟欣（E-mail：gouxincq@163.com）。