神经内分泌肿瘤生物标志物研究进展

2019-01-05 23:02李远良谭煌英
中日友好医院学报 2019年6期
关键词:胃泌素特异性标志物

李远良 ,袁 冰 ,谭煌英

(1.北京中医药大学,北京 100029;2.中日友好医院 中西医结合肿瘤内科,北京 100029)

神经内分泌肿瘤(neuroendocrine neoplasms,NENs)是起源于神经内分泌细胞,能够产生多种生物活性胺和(或)多肽激素的一组罕见肿瘤。近年来NENs发病率由1973年 1.09/10万增至2012年的6.98/10万,40年间增加了6.4倍[1]。NENs异质性较强,但多数生物学行为相对惰性,在疾病早期通常是无症状的,多数在晚期进展时才被诊断出来。然而NENs的治疗效果取决于早期诊断,因此通过有效的生物标志物来筛查和早期诊断NENs具有重大意义。现将NENs生物标志物的研究进展总结如下。

1 传统肿瘤标志物

1.1 嗜铬粒蛋白A(chromogranin A,CgA)

CgA是临床上最常用的NENs生物标志物,存在于所有神经内分泌细胞分泌的儿茶酚胺囊泡中,其半衰期长,可在血清或血浆样本中检测,研究发现CgA的水平与肿瘤患者的肿瘤负荷及存活率相关,被认为是NENs的最佳标志物,可应用于检测肿瘤的复发,评估患者的预后,判定疗效[2]。CgA在90%的肠道NENs中升高,在功能性和非功能性胰腺NENs中CgA值均可升高,并且相较于分化差的神经内分泌癌,CgA在分化良好的NET中升高更常见[2]。数据显示,在胃肠胰NENs及嗜铬细胞瘤中CgA水平明显高于对照组,且在发生转移后的NENs其CgA的水平更高[3]。但CgA的水平可受口服质子泵抑制剂和肾功能不全、心血管疾病、炎性肠病等因素的影响,降低了其特异性[4]。

1.2 嗜铬粒蛋白B(chromogranin B,CgB)及嗜铬粒蛋白C(chromogranin C,CgC)

CgB及CgC是与CgA相同家族的分泌蛋白。其中CgB可以不受口服质子泵抑制剂等因素的影响[5]。日本学者发现,在胰腺神经NET中,CgB比CgA敏感性低(72%VS 79%),但特异性高(77%VS 64%),而且CgB在没有肝转移的胰腺NET中阳性率更高[5]。另外在CgA在直肠NENs常常出现阴性,而CgB却有更高的阳性率[6]。更有文献研究报道,CgB可以作为CgA的补充,CgB测定的诊断灵敏度几乎与CgA一样好。 此外,通过CgB测量,还可以避免在肾功能下降和用质子泵抑制剂治疗的患者中发现的假阳性升高的CgA水平。

研究表明,CgC在86个肿瘤(78个支气管肺典型类癌和8个支气管肺非典型类癌)中存在免疫定位。虽然研究发现支气管类癌具有不同CgA、B、C的分布,但可以证明与这些肿瘤的生物学行为无关。另有研究发现CgC在阑尾类癌中可见表达,但其与类癌类型、肿瘤大小、血管浸润、浆膜受累或阑尾周围浸润无关。在关于NENs的研究中CgC的检出率只有6%,低于CgA的99%及CgB的88%。

1.3 胰抑素(pancreastatin)

胰抑素作为CgA的多肽产物,分子量更小,特异性更高,在58%~81%的NETs中有不同程度的升高。在小肠及胰腺NENs中,胰抑素的升高与较短的无复发生存期和总体生存期相关,其敏感性及特异性均高于CgA,并且不受口服质子泵抑制剂的影响[7]。对于用经肝动脉化疗栓塞(TACE)治疗的NET肝转移患者,胰抑素可能是一种有用的预后指标。在TACE之前,胰抑素的极高水平可以预测不良结果,而TACE后胰腺抑制素的显着下降与较长的存活率相关。初始治疗后,胰抑素水平的降低后再升高可预测需要重复TACE治疗肝转移性。整个TACE治疗期间测量胰抑素水平具有监测疗效的作用[8]。另外,在十二指肠NET中,胰抑素的升高与较差的生存率相关。有专家学者认为,胰抑素可能是潜在的神经内分肿瘤标志物,在92例NENs患者及11非肿瘤患者中,胰抑素的敏感性和特异性为 64%(59/92)和 100%(11/11),而 CgA 的敏感性和特异性较低,分别为 43%(40/92)和 64%(7/11)[9]。

1.4 神经元特异性烯醇化酶(neurospecific enolase,NSE)

NSE是神经元和神经内分泌细胞所特有的一种酸性蛋白酶,广泛存在于神经组织和神经内分泌组织中。其在脑组织中的细胞中活性最高,外周神经和神经分泌组织的活性水平居中,最低值见于非神经组织、血清和脊髓液。与神经内分泌组织起源有关的肿瘤中,发现有NSE的升高,尤其是小细胞肺癌中有过量的NSE表达,血清中NSE较正常人明显升高。在NENs的诊治过程中,因NSE水平可在多种疾病中出现,特异性不佳,而将其作为NENs非特异性标志物。相对于分化好的NENs,NSE在低分化的神经内分泌癌中升高较为常见,与NENs的肿瘤负荷的大小,转移灶的数量及对治疗的反应相关。另外,其升高亦可见于少数非小细胞肺癌、甲状腺髓样癌、嗜铬细胞瘤、转移性精原细胞癌、黑色素瘤,神经母细胞瘤[10]等。

1.5 速激肽(tachykinins)

速激肽主要分布在神经系统和胃肠道内皮细胞内,包括神经速激肽 A(neurokinin A,NKA)和 P 物质(substance P)等,NKA与中肠NET的不良预后密切相关,同时也被认为是对生长抑素类似物的治疗反应的信号,对139例中肠NET患者数据进行分析后发现,血浆NKA是多变量分析中结果最强且唯一的独立预测因子。不管是否接受生长抑素类似物治疗,NKA的持续升高的患者的生存率显著低于NKA稳定或下降的患者(1年生存率40%VS 87%)。最近的血浆NKA值可以更好地预测存活率,而不是初始值,血浆NKA是中肠类癌肿瘤预后的准确标志物[11]。

1.6 胃泌素释放肽前体(progastrin-releasing peptide,Pro-GRP)

ProGRP是胃泌素释放肽解离后的多肽物质,因Pro-GRP在血中的半衰期短,不易检测,临床常通过检测其前体物质来间接反映其水平。ProGRP的升高见于多种NENs,在肺小细胞NENs患者中,ProGRP显示出95%的特异性和73%敏感性[12],而在分化好的肺NENs则有更高的特异性(99%),但敏感性较低(43%),其升高还与患者生存期成负相关。王志远分析了ProGRP、NSE对肺小细胞神经内分泌癌患者的诊断作用及二者与临床特征的分析,Pro-GRP诊断作用优于NSE,二者的升高与肿瘤的直径及有无淋巴结转移相关[13]。

1.7 特异性激素标志物

功能性NENs可分泌大量的激素,可在外周血检测到相应升高的激素,例如胰岛素、胃泌素、血管活性肠肽、胰高血糖素,它们是肿瘤活性的血清指标,但仅在少数具有明显临床综合征的NENs中有用。胃泌素17是胃泌素的成熟体,临床常通过检测胃泌素17的水平来反映胃泌素的水平,其升高常见于胃泌素瘤[14],患者患有难治性溃疡,可出现反酸烧心的症状,口服质子泵抑制剂症状可缓解。胃泌素17升高还可见于慢性萎缩性胃炎及胃癌,1型胃NENs患者[15]。5-羟色胺及其代谢产物尿5-羟吲哚乙酸(5-HIAA)通常作为中肠来源的类癌综合征的标志物。类癌综合征多见于肠道神经内分泌肿瘤发生肝转移时,肝脏无法及时清除NENs分泌的过多的5-羟色胺,缓激胺等物质。主要临床表现发作性的皮肤潮红及腹泻。5-羟色胺的测定需要反复进行尿液收集和测量,但最近血浆测量简化了过程,并证明与尿液分析一样准确。另外5-羟色胺的代谢产物尿5-HIAA也显示出高达100%的高特异性,但其易受食物的影响导致敏感性降低。研究发现,类癌综合征的指示物血浆5-HIAA与NENs的严重程度无相关性[16]。此外国内空回肠NENs患者较少,即使出现肝转移,也只有当肿瘤负荷到达一定程度,肝脏功能受损的情况下才会出现类癌综合征,所以该类患者也较少见[17],这也限制了5-HIAA在国内的应用。

2 新型肿瘤标志物

2.1 微小 RNA(microRNA,miRNA)

miRNA是一类小的(19~25个核苷酸)非编码 RNA,在多种疾病的发展过程中,其参与转录后基因表达的调控。miRNA在外周血中稳定,被认为具有潜力的生物标志物和治疗靶点[18]。在胰腺NENs中,miR-103和miR-107出现上调,并且miR-21过表达与高Ki-67增殖指数和肝转移相关[19]。另一研究发现miR-642的表达与Ki-67指数相关,而miR-210与转移相关[20]。在血清水平,miR-193b在肿瘤组织和血清中均上调,尽管总体上血清和组织中miRNA表达水平之间的相关性不高。在一项单独的研究中,血清miR-1290的下调被鉴定为区分胰腺NETs和腺癌[21]。胰腺NET中其他显著下调的血清miRNA是miR-584、miR1285、miR-550-002410 和 miR-1825[21]。 在小肠NET中,5 种 miRNA(miR-96、miR-182、miR-183、miR-196和miR-200)在肿瘤进展期间上调,而4种(miR-31,miR-129-5p,miR-133a和 miR-215) 显著下调[22]。 在 1型胃NET中可见miR-202-3p上调[23],而miR-222还可在2型胃NET中上调[24],二者可作为胃NENs的生物标志物进一步研究。

2.2 NETest

NETest技术是一种非侵入性手术,使用血液样本检测。NETest的使用提供了与影像学互补的疾病状态的附加信息,并且可以通过减少重复成像的需要来减少辐射暴露。NETest结合临床评估标准,可用于NENs患者治疗的评估,有助于识别进展性疾病并确定当前治疗方式的效果。他是基于NENs基因组学的多分析技术,是对51个NENs标记基因的聚合酶链式技术(PCR)测定,并使用算法分析,在检测胃肠胰NENs时具有高灵敏度(>95%)和高特异性(>95%)。该测定可评估NENs患者的疾病状态和治疗的有效性,尤其是在CgA水平不高胃肠NENs中,NETest仍可见升高,比CgA具有更高的诊断能力[25]。此外,它比使用的其他单分析物更准确并且不受质子泵抑制剂使用的影响。

2.3 液体活检

液体活检是指一种非侵入式的血液测试,能监测肿瘤或转移灶释放到血液的循环肿瘤细胞 (circulating tumor cells,CTCs)和循环肿瘤 DNA(circulating tumor DNA,ctDNA)碎片,是检测肿瘤和癌症、辅助治疗的突破性技术。通过非侵入性取样降低活检危害,具有高性价比。该技术主要包括CTCs和ctDNA,以及外泌体检测,是如今肿瘤生物标志物研究的热点。ctDNA以及外泌体的研究在NENs中比较少见,仍需进一步研究,现着重介绍CTCs。

CTCs是指来源于原发肿瘤或转移肿瘤,进入血管的肿瘤细胞。CTCs的检测是一种新兴的循环肿瘤细胞检测技术,是现在肿瘤生物标志物研究的热点,目前存在多种技术用于循环肿瘤细胞的计数和分离,但CellSearch系统是唯一经美国食品和药物管理局批准的循环肿瘤细胞的检测系统。CellSearch系统通过使用上皮粘附分子作为选择标记来富集循环肿瘤细胞,并被批准用于监测乳腺癌、前列腺癌和结肠癌。研究显示[26]CTCs在转移性NET疾病中有潜在的用途,在176例转移性NET中,通过检测7.5ml血液样本的循环肿瘤细胞发现,49%的患者有>1个CTC,42%的患者有≥2个 CTC,30%的患者有≥5个CTC。 CTC的存在与肿瘤负荷,肿瘤病理分级和升高的血清CgA相关。

3 问题和展望

目前CgA仍是最常用的NENs的生物标志物,尽管口服质子泵抑制剂和肾功能不全,心血管疾病,炎性肠病,某些恶性肿瘤和其他胰腺疾病等可导致CgA出现假阳性[4]。CgB虽然比CgA的敏感性稍低,但可不受上述影响CgA的因素影响,且CgB在直肠NENs可见升高,可有望成为CgA的补充。有学者提出,联合检测CgA、CgB可克服CgA特异性低、CgB敏感性不高的缺点,实现高敏感性及高特异性。但CgA的检测在国内尚停留在科研阶段,未常规检测,另外国内对于CgB的研究则更少。

新一代测序技术实现了对基因突变、甲基化、蛋白质表达的检测,将推动癌症检测生物标志物的发展。miRNA作为新型标志物,具有较大的应用前景。2013年,美国临床化学协会指出,miRNA的检测和定量不够简单快速,也不够准确,重复性差,并且在不同平台之间或同一平台之间来自不同供应商的试剂存在差异性。数据标准化是该项检测的一大问题,另外组织与血液样本数据是否具有一致性仍需要进一步验证。

专家们认为NETest是可行的,并且具有广阔的前景,但是需要注意非胃肠道NENs(例如副神经节瘤)、具有混合上皮或神经内分泌表型分化的肿瘤 (例如前列腺癌)是否为阳性的问题。NENs的液体活检研究仍处于初步阶段,对血浆或尿液中细胞DNA的高水平深度测序的使用可用于鉴定基因突变、基因融合、DNA甲基化变化或NENs的特异性结构重排。但从现有的研究来看,循环肿瘤细胞与肿瘤负荷、分级或预后是相关,但学界尚未达成总体共识,认为仍需进一步研究。

多分析物生物标志物如NETest及液体活检的开发和应用,是个体化医疗的体现,具有高效、微创的优点。我们也需要通过新一代测序技术来多积累个体肿瘤患者的遗传信息,构建NENs遗传的数据库,使用遗传信息来描述NENs,进一步推动NENs的诊治。

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