陈思皓 张石川 李厨荣 吕俭霞
鼻咽癌是具有中国特色的恶性肿瘤,我国华南地区是主要的高发区域[1⁃2]。随着放疗技术的进步以及放化疗协同的广泛开展,无转移的鼻咽癌5年总生存率已提升至80%以上,而转移患者经过治疗5年生存率也可达到30%以上,在实体肿瘤中居首位[3]。进一步提升鼻咽癌生存率的难点问题为早期识别及干预易复发和易转移患者,但目前可靠的预测因子仍然缺乏。
中晚期鼻咽癌在临床特征上呈现数种不同的类型:部分原发灶侵袭明显,但较少颈部淋巴结转移;部分颈部淋巴结广泛转移,但原发灶体积不大;其它则介于两者之间。我国学者早在20世纪60年代即注意到了这些临床差异,并逐步形成了上行型、下行型和混合型的临床分型概念,以反映肿瘤不同的发展趋势。3种分型之间,尤其是上行型和下行型之间具有显著不同的生物学行为。因此,针对不同临床分型的鼻咽癌进行比较研究,有助于阐明不同生物学行为之下的驱动因素,了解肿瘤的局部侵袭以及远处转移的分子机制,为预测肿瘤复发和转移提供可能的预测因子。本文收集近年来与鼻咽癌临床分型的相关文献,就分型的历史演变、临床及基础研究进展作一综述。
1963年,谢志光等[4]报道,根据肿瘤是否侵犯颅神经或颈部淋巴结是否转移,鼻咽癌可分为颅神经型(N型)、颈淋巴结广泛转移型(L型)以及颈淋巴结局限转移合并颅神经型(LN型),并在之后提出了上行型、下行型和混合型命名(谢氏分型),分别对应N型、L型和LN型[5]。宓锡裕等[6]也提出类似的分类方法,并将鼻咽癌分为颈部型(只有颈部肿块症状)、颅神经型(只有神经麻痹症状)、局部型(只有局部症状)以及混合型(有上述两项症状者)。林代诚等[7]基于临床经验及肿瘤生长特性将鼻咽癌分为局限性、颅底浸润型、颈部肿块型、混合型等4种类型。此外,LEE等[8]基于中国香港地区的回顾性研究也提出类似分型,即局部浸润型、远处转移型以及混合型。以上分型均体现了对不同类型鼻咽癌临床特征的关注,其中谢志光的分型法由于简单明确,在临床上得到较多应用[9⁃10]。近年来,随着影像学技术和放射治疗技术的发展,鼻咽癌的临床分型得到了更深入的研究。既往的临床分型未纳入早期鼻咽癌,SUN等[11]回顾性分析623例鼻咽癌患者的病历和影像学资料,尝试将临床分型涵盖所有期别鼻咽癌,提出以下5种鼻咽癌分型,即局限型(L型):肿瘤局限于鼻咽但没有侵犯咽旁间隙,或侵犯咽旁但没有淋巴结浸润;上行型(A型):肿瘤扩散超过L型所界定的空间,但无淋巴结累及;下行型(D型):肿瘤位于L型所界定的空间内,有淋巴结浸润;混合型(AD型):肿瘤扩散超过L型所界定的空间并有淋巴结累及;远处转移型(M型);有远处转移者。上述分型方法是谢氏分型的进一步扩展,但因为追求全面,反而不如谢氏分型简明,不利于临床推广。随着对鼻咽癌临床分期系统的不断完善,目前逐步形成以TNM分期为主要标准的临床分型方法[12⁃15],即上行型(A型:T3⁃4N0⁃1期)、下行型(D型:T1⁃2N2⁃3期)以及混合型(AD型:T1⁃2N0⁃1期、T3⁃4N2⁃3期)。基于TNM分期的临床分型具有简易方便、同质性强等优点。但需要指出的是,TNM分期中包括较多亚型,简单根据分期界定临床类型,有可能影响分型的精确性以及后续治疗的个体化。
近年来,影像组学在临床的应用受到较多关注。利用计算机提取和分析影像学特征,可以减少观察者偏倚,提高对临床特征描述的准确性[16]。姚佳佳等[17]从鼻咽癌CT影像组学入手,分析上行型鼻咽癌48例,下行型鼻咽癌169例,提取出6个影像组学特征,分别属于图像的纹理特征和形态特征,可以较好区分两种类型的鼻咽癌。该研究一方面提供了TNM分期以外的分型依据,另一方面也进一步证实了上行型和下行型鼻咽癌在本质上的不同。由于样本量有限,该研究结论尚有待验证。但随着人工智能时代的来临,计算机辅助的、基于多模态影像组学的鼻咽癌生物学行为预测必将逐步进入临床。
早期的研究已初步证实不同临床分型鼻咽癌的临床特征具有显著差异性。近年来,研究者针对不同分型鼻咽癌进一步进行了流行病学特征、治疗转归差异、治疗策略等方面的探索。
2.1.1 流行病学特征差异 YAO等[14]基于TNM分期,在华南地区收集了5 194例上行和下行患者临床数据进行对比分析,其中上行有4 252例(81.9%),远多于下行(942例,18.1%);在性别上,下行型患者男性比例高于上行型(76.4%vs72.7%);在生活习惯上,下行型患者吸烟(38.3%vs34.8%)、饮酒(18.2%vs12.7%)的比例均较上行型患者高;在临床指标上,下行型患者血清乳酸脱氢酶水平(9.8%vs6.0%)、EB病毒DNA拷贝数(13.6%vs5.9%)相比于上行型患者更高;在临床症状上,上行型患者更多存在颅神经受侵表现,下行型患者则极少发现(8.3%vs0.8%)。该研究进一步通过多因素回归分析发现,EB病毒DNA升高、乳酸脱氢酶升高以及饮酒是下行型鼻咽癌发生的独立危险因素,而肿瘤家族史则与上行型鼻咽癌的发生相关。FAN等[18]在四川地区也做了相似研究,采用倾向性评分匹配法(PSM)平衡各类型患者的临床因素后发现,在类型比例上,混合型患者占比最高,其次为下行型患者,上行型患者比例最低。而这一结果与YAO等结论不同,考虑可能与病例来源于非高发区有关。
2.1.2 治疗转归差异 早期研究者已经发现不同临床分型在疾病进展方式上有一定差异:上行型倾向于局部复发而下行型更多远处转移[19]。YAO等[14]进一步通过对比上、下型的复发模式发现,上行型患者复发时间峰值主要为治疗后12~18个月,随后则呈持续下降趋势;而下行型患者在治疗后12~18个月也存在复发的第一个高峰,且治疗后7~8年仍可观察到另一个复发高峰。FAN等[18]的研究关注了介于上、下行之间的一类混合型鼻咽癌亚型,发现混合型兼具上、下两型的恶性特点,更具侵袭性,预后最差,其5年总生存(overall survival,OS)率和无进展生存(progression⁃free survival,PFS)率分别为76.9%和56.9%。LI等[20]回顾性分析842例鼻咽癌患者治疗预后,以更大样本详细分析了治疗失败模式与临床类型之间的关系。该研究首先根据随访5年内有无局部复发(放射敏感)和远处转移,将病例分为4种治疗反应类型,分别为放射敏感不易转移型(I型)、放射抗拒不易转移型(Ⅱ型)、放射敏感易转移型(Ⅲ型)、放射抗拒易转移型(Ⅳ型)。结果发现,放射抗拒不易转移型在上行、下行和混合型3种临床分型中所占比例分别为29.2%、9.8%、26.8%;放射敏感易转移型3者比例为10.8%、36.1%、33.3%。进一步明确显示了上行型和下行型鼻咽癌治疗后复发模式的差异。由于谢氏分型主要针对中晚期病例,该研究尝试将治疗反应分型应用于早期病例。结果显示早期和晚期病例4种分型的比例存在差异,早期病例中敏感且不转移病例显著多于晚期(62.2%vs43.9%),而敏感易转移患者显著少于晚期(12.4%vs25.4%)。该研究将肿瘤进展模式和临床分型之间联系进行了详细分析,并尝试将进展模式作为反应肿瘤生物学特性的标志[21],为今后研究鼻咽癌的生物异质性提供了新的思路。
2.1.3 不同分型的最佳治疗策略 针对不同临床分型,可能需要制定不同的治疗策略。周光华等[22]比较了578例不同类型患者采用钴60单纯外照射的治疗效果,发现混合型5年生存率最差,下行型次之,上行型最好。在调强放疗(IMRT)应用于鼻咽癌之后,钟亮等[23]研究了诱导化疗联合同步放化疗对比单纯同步放化疗治疗198例不同类型患者的疗效差异,发现不同分型鼻咽癌诱导化疗联合同步放化疗效果均优于同步放化疗。但上行型组放疗不良反应多为口腔损伤与听力下降,而下行型组放疗不良反应多为食管损伤与肺损伤。YAO等[24]也进行了类似研究,探讨新辅助化疗联合同步放化疗对鼻咽癌上行、下行患者的预后是否有不同影响。结果显示新辅助化疗联合放疗显著改善上行型患者远处无转移生存期(dis⁃tant metastasis⁃free survival,DMFS)和 PFS,而新辅助化疗联合同步放化疗则显著改善下行型患者OS和DMFS,因此认为新辅助化疗联合放疗更适合上行型患者,而新辅助化疗联合同步放化疗更适合下行型患者。
2.2.1 基因表达差异 尽管EB病毒感染是鼻咽癌形成的重要分子事件,但不同临床分型鼻咽癌在临床特征、发展转归及治疗反应上存在显著不同,提示在病毒感染基础上,不同分型鼻咽癌可能在基因突变谱及蛋白质表达上存在较大差异。刘秀英等[25]对61例鼻咽癌患者的病理组织进行免疫组化染色发现,与其他类型相比,上行型患者P53、P21、NM23基因阳性表达率较高,而PCNA阳性率较低。梁卫江等[26⁃27]采用寡核苷酸基因芯片技术通过高通量、快速、平行检测,筛选出上行型、下行型鼻咽癌差异表达基因共17条。其中SELB、Clorf29、GLE1L和FLJ20989基因在上行型鼻咽癌的表达高于下行型鼻咽癌,而1D12A、ASPN、DCN、PRO2219、LRDD、DI02、ULBP2、PRO3073、IGVH3、IGVH4、IGLJ3、PRO0943和AK057247基 因在下行型鼻咽癌的表达高于鼻咽癌上行型。通过半定量逆转录⁃聚合酶链反应进一步测定差异表达倍数,发现DIO2基因在下行型鼻咽癌的表达高于上行型,差异倍数为4.23倍,由此认为该基因可能与鼻咽癌转移密切相关。李佳星等[28]利用二代基因测序(NGS)技术对上行型及下行型鼻咽癌患者的基因突变特征进行分析,发现上行型患者BCL9L、COL4A2、LGR5、LSR、SPEG、ABCC2、ALPK2、ASB15、ASR⁃GL1、ATXNAL、C5orf42、CCDC88A、CEBPZ、CELSR3、CEP290、COL6A5基因突变率高于下行型,而CEP170B、ABCA13、CACNA1F、CELSR2基因突变率则低于下行型,其中CEP170B基因仅在下行型患者中被检测出来。见表1。
表1 鼻咽癌临床分型的分子表达差异Tab.1 Differences in molecular expression of clinical types of nasopharyngeal carcinoma
2.2.2 蛋白差异 蛋白质组学的研究具有动态性、时空性、整体性等优势,有助于阐明生命现象的本质及活动规律。朱小东等[29]应用CM10弱阳离子交换芯片和表面增强激光解吸离子化飞行时间质谱技术(SELDI⁃TOF⁃MS)分析22例上行型鼻咽癌和26例下行型鼻咽癌患者的血清蛋白组学,结果从中筛选出了4个肿瘤标志蛋白质峰(相对分子量分别为2 776.27 Da、3 940.04 Da、6 440.51 Da、9 138.54 Da);进一步基于这4个蛋白质峰建立分类决策树模型,发现该模型能较准确地区分上下型鼻咽癌患者,准确率达81.3%。GUO等[30]分析29例上行型和29例下行型鼻咽癌患者血清标本,通过SELDI⁃TOF⁃MS技术和人工神经网络系统筛选出11个差异度最大的蛋白质峰(相对分子量分别为4 053 Da、5 885 Da、4 072 Da、5 798 Da、4 209 Da、8 689 Da、2 382 Da、9 357 Da、2 221 Da、4 230 Da、5 901 Da),且由这11个不同蛋白质峰建立的蛋白组学模型能100%准确区分上行型和下行型鼻咽癌患者。同样地,倪晓雷等[31]采用 SELDI⁃TOF⁃MS技术筛选出3个在上行型和下行型鼻咽癌中表达差异的蛋白质峰(相对分子量分别为10 286 Da、7 596 Da、8 149 Da),且利用其建立的分类树模型也能正确验证上行型和下行型鼻咽癌,总准确率达83.33%。但上述研究未进一步鉴定出存在表达差异的具体蛋白质。何迎春等[32]对15例上行型、18例下行型、17例混合型鼻咽癌患者以及15例健康人群的鼻咽镜活检组织进行蛋白组学进行研究,发现与正常鼻咽组织相比,混合型鼻咽癌组织中s100A9表达水平下调,而HSc70蛋白、α1⁃AT、cAPG蛋白表达上调,4.1蛋白表达降低;上行型和下行型鼻咽癌组比较,上行型鼻咽癌组织中ACO2、ADH以及GDIβ表达显著增高,而ALDHs、cLIcl、NM23 Hl蛋白表达则显著下降,提示上述蛋白质有可能作为鼻咽癌临床分型标志物。但是,也有研究发现,在鼻咽癌组织中高表达的蛋白(如CD44V6蛋白)在具体临床分型中的表达并无明显差异[33]。综上,在分子水平层面,多项研究证实鼻咽癌不同临床亚型之间存在基因以及蛋白表达差异,这些差异性表达的基因或蛋白可能作为判断鼻咽癌临床类型的辅助标志物,并为将来进一步进行鼻咽癌分子分型打下了基础。
鼻咽癌作为起源于鼻咽黏膜的、与EBV感染相关的低分化癌,在个体病例上呈现出上行、下行等截然不同的发展模式,相关的临床问题和分子机理一直是鼻咽癌研究的热点。近年来,多个研究针对不同临床分型鼻咽癌临床相关问题做了进一步深入的研究,明确了在IMRT时代,放化疗大幅度提高鼻咽癌预后的同时,不同分型鼻咽癌仍然呈现出不同的治疗反应和发展转归,说明基于生物学行为的临床分型仍具有较强的临床应用价值,是TNM分期系统的有益补充,有助于判断预后和个体化治疗决策[34]。在基础研究方面,多个研究从基因和蛋白质表达水平证实了不同临床分型具有不同的分子基础,可能涉及不同的信号通路改变。
目前临床分型相关的研究领域仍然存在若干待解决的问题。基于T和N的组合取代了早期以临床体征为依据的分型方法,虽然在分型客观性和同质化方面有显著进步,但可能并没有准确区分不同发展趋势的鼻咽癌。影像组学辅助分型是较有希望的发展方向,但这方面探索仍然有限,需要进一步寻找更客观和准确的临床分型方法[35⁃36]。需要强调的是,临床分型所反映的生物学行为应该有深刻的分子基础,可能是将来鼻咽癌分子分型的雏形,但目前相关的基础研究仍然进展有限,对不同分型鼻咽癌的分子机理仍然没有明确的答案。此外,目前所有的临床分型研究均着眼于肿瘤相关因素,对鼻咽癌患者的宿主差异、肿瘤微环境,特别是免疫微环境对肿瘤生物学行为的影响等方面的探讨仍然缺乏,尚有大量的工作需要开展。