朱志,杜雨薇,刘福囝,高鹏,王振宁
中国医科大学附属第一医院胃肠肿瘤外科 胃肠肿瘤精准诊疗教育部重点实验室,辽宁 沈阳 110001
根据世界卫生组织国际癌症研究机构(IARC)最新发布的癌症监测数据显示,2020年我国胃癌新发病例数约占全球胃癌发病总数的44%,死亡率约占全世界的50%[1]。淋巴结转移为胃癌最常见的转移方式,可见于胃癌病程各个阶段,是影响胃癌预后的重要原因之一[2]。虽然目前对于胃癌淋巴结转移发生的详细机制并未完全明确,但以淋巴管相关因子为主的分子事件以及免疫应答能力已在相关研究中显示其明确的作用。淋巴结转移的状态及分期是反映胃癌疾病进展的重要指标之一。许多特殊类型的淋巴结转移也逐渐被人们认识到,如癌结节、淋巴结微转移、孤立肿瘤细胞及跳跃性转移。本文将从淋巴结转移的机制、淋巴结转移分期演变、特殊淋巴结转移类型及淋巴结分子预测模型来综合探讨淋巴结转移如何影响胃癌预后的评估。
胃癌浸润深度能明显影响淋巴结转移的发生,这与胃壁淋巴管网络分布的解剖结构密切相关。胃癌细胞脱离原发灶,侵袭基底膜,在周围间质中浸润生长,进而与淋巴管内皮细胞粘连并穿透进入淋巴管,趋化运动到达淋巴结,部分病人也可绕过路径中的淋巴结发生跳跃性转移,但癌细胞如何在淋巴结中存活,肿瘤细胞是否被淋巴结主动性捕获,其中转移的机制并未被完全阐明[3]。
2020年NatureGenetics发表的一项研究重建了几十种原发性胃肠癌及其转移的模型,表明淋巴结和远处转移是通过不同的进化机制形成的[4],淋巴结中的癌细胞具有显著的异质性,可以被许多不同的原发肿瘤亚谱系所播种,相反,远处转移瘤异质性较为单一,谱系彼此相似。淋巴结转移形成相对“容易”,可以通过许多细胞实现,而向远处器官播散和生长更具挑战性,在原发肿瘤中,仅小部分的遗传谱系能够做到这一点。此外,个体淋巴结转移灶内的遗传多样性也高于远处病灶,研究淋巴结和远处器官转移差异选择的分子机制非常重要。
肿瘤新生淋巴管为胃癌淋巴结转移的发生提供了重要途径[3]。新生淋巴管具有壁薄、细胞连接不紧密等特点,易被肿瘤细胞侵犯后成为淋巴转移的有效通路。血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是目前研究证实最有效促进胃癌淋巴管新生的细胞因子,其中VEGF-C/-D/VEGFR-3信号轴是调控淋巴管内皮细胞增殖和促进新生淋巴管成型的最重要分子信号途径,也是胃癌淋巴结转移的关键分子调控事件[5-6]。目前临床研究发现,胃癌病人术前血清检测VEGF-C和VEGF-D表达水平可对淋巴结转移情况进行较为准确的评估[7]。基质金属蛋白酶是存于细胞外机制中最常见的一类蛋白酶家族,高水平表达能促进肿瘤细胞分离和提高肿瘤细胞侵袭力,引起胃癌淋巴结转移[8-9]。趋化因子及其受体在胃癌淋巴结转移中起着重要的导向作用,趋化因子(如CX3CR1和CXCR3等)已被证实与淋巴结转移的发生密切相关,能够明显增加淋巴结转移的数量,并与病人的生存率呈明显负相关[10]。
研究发现胃癌转移淋巴结内微环境的免疫状态普遍受到明显抑制,癌细胞能够在淋巴结中适应和生长,必须具有在淋巴结中存活和生长的替代机制,这与原发灶是不同的,表现为免疫抑制性细胞上调(如MDSCs, Tregs),而免疫效应细胞明显下调(如CD8+以及CD8+CD28+细胞等),这些异常分布的免疫细胞亚群的变化,揭示了肿瘤负荷对机体免疫状态的抑制[11]。另外,2020年Science杂志报道了淋巴结转移的关键代谢特征,淋巴结中癌细胞可促进与脂肪酸氧化(fatty acid oxidation,FAO)分解相关的基因表达,脂肪酸氧化蛋白YAP(yes-associated protein,YAP)是刺激淋巴结中转移性肿瘤细胞发生脂肪酸氧化的关键驱动分子,这种不寻常的代谢适应与淋巴结转移性癌细胞中的YAP活化之间存在关联性,靶向阻断FAO和YAP可显著抑制淋巴结转移及远处转移[12]。
胃癌细胞发生淋巴结转移需经历数个基本过程,一旦发生淋巴结转移则提示胃癌细胞生物学特性已经转变,其恶性行为表现明显增加,包括增殖力和侵袭力的加强、新生淋巴管密度的增多、代谢异常及免疫抑制,疾病进程加速。
(一)国际抗癌联盟(UICC)/美国癌症联合会(AJCC)分期及日本胃癌协会(JGCA)分期
迄今为止,基于淋巴结转移数目的胃癌淋巴结转移分期(N分期)被认为是最佳的预后评估和诊断分期方式,包括第8版的UICC/AJCC的TNM分期和第15版的JGCA分期。随着全球胃癌大数据采集的持续更新和胃癌治疗效果的逐渐提高,N分期也在不断完善[11]。
1968年至今,UICC/AJCC共颁布了8个版本的胃癌TNM分期系统。第1~4版的N分期是根据淋巴结扩散距离原发肿瘤的距离(3 cm为界),从第5版开始,N分期的变化在于转移淋巴结数目在各亚分期界定值的优化[12]。第7版将pN1(1~6枚)改为新的pN1(1~2枚)和pN2(3~6枚),而之前的pN2(7~15枚)和pN3(>15枚)合并为新的pN3(>6枚),但对于pN1/pN2和pN3a/pN3b的分类仍有争议,这是由于当时大多数医学中心对于胃癌手术操作中的淋巴结清扫范围尚未达成共识,尤其是西方国家淋巴结清扫数目普遍较低,各亚组分期淋巴结转移数目界定值对预后影响不够显著,但随着胃癌手术规范化逐渐普及,第5和第6版胃癌N分期难以再用于准确评估病人的预后。2016年最新的第8版pN分期做出了较大调整,首先将单一分期系统更改为包括临床分期(cTNM)、病理分期(pTNM)及新辅助治疗后病理分期(ypTNM)的综合分期系统;对检取淋巴结数量提出由>15枚调整为>30枚;将N3的两个亚组N3a、N3b正式成为独立组别;pT4aN2M0与pT4bN0M的分期也由ⅢB期调整为ⅢA期[13-15]。新增的ypTNM分期也为术前新辅助治疗的病人提供更为准确的临床分期与预后判断。
JGCA的《胃癌处理规约》及《胃癌治疗指南》对全球胃癌的临床实践和研究具有重大影响[16]。《胃癌处理规约》第1版于1962年发布,为简单独立的胃癌分期系统,即PHNS(P:腹膜转移,H:肝转移,N:淋巴结转移,S:浆膜面浸润程度)。从第14版开始,日本胃癌分期与UICC的TNM分期进行了整合统一[17],第14版和15版胃癌规约在维持自身特色的基础上采纳了第7/8版TNM分期并保持一致,同时将幽门下No.6淋巴结进一步细化:No.6a,No.6v,No.6i,该分组对精准淋巴结清扫手术策略的制定以及保留幽门的胃远端手术具有一定意义;补充了No.13、No.14v等淋巴结清扫的描述,第15版规约明确了当肿瘤侵犯十二指肠时,如果发生No.13 (胰头后表面)淋巴结转移,应视为区域淋巴结[18],术中第6组淋巴结转移可清扫第14v组淋巴结。
围绕胃癌淋巴结N分期的争议没有停止过,对于UICC/AJCC分期的优化和JGCA分期存在的意义相关回顾性研究一直在进行[14,19-20]。Liu等[21]报道N分期是术后复发的最重要指标,淋巴结转移数目和胃癌病人根治术后生存时间存在显著负相关;由于UICC/AJCC分期对获检淋巴结个数要求较高,我中心研究发现当淋巴结检取不足(Ⅱ<15枚、Ⅲa<20枚、ⅢbⅢc<30枚)时,易出现pN分期偏倚;JGCA的N分期与UICC的N分期结合后的新分期可以提高对淋巴结转移评估的准确性和预后的相关性,而且不同分站检取的淋巴结数量不同也会影响预后,第一站检取9枚以上可以减少偏倚;淋巴结转移率(rN)分期可以修正淋巴结检取总数不足造成的分期偏倚情况,由此,一些研究人员提出了rN分期和阳性淋巴结对数比(log odds of positive lymph nodes,LODDS)分期来改善分期偏倚现象。
(二)rN分期和LODDS分期
众多研究结果显示,N分期预测的胃癌术后死亡风险在不同的淋巴结检查数目分组间存在异质性,提示淋巴结检取数目会影响N分期预测效果在临床应用中的稳定性。阳性淋巴结数与淋巴结清扫总数之比的rN分期和基于LODDS分期是精准评估淋巴结转移背景下结合统计学逻辑应运而生的新分期系统[22-23]。多数研究将rN分期分为:(1)rN0,无淋巴结转移;(2)rN1,rN<30%;(3)rN2,rN≥30%且<60%;(4)rN3,rN≥60%[24]。LODDS=log[(阳性淋巴结数+0.5)/(淋巴结检查总数-阳性淋巴结数+0.5)]。近年研究多认为应检取尽可能多的淋巴结以保证N分期的准确性,且淋巴结检查数目越多,病人预后越好,淋巴结检查数目不足(≤15枚)者所有pN分期的偏倚均高于同期淋巴结检查数目充足者,但在rN和LODDS分期这两种以率为基础的N分期方案在计算过程中校正了淋巴结检查数目变异的影响,避免了此类现象,可较好地改善N分期偏倚问题[21,23,25]。许多学者支持将其加入TNM分期系统,在淋巴结检取数目不足的情况下,可改善N分期的局限性,在淋巴结检出数目≤15枚时,rN和LODDS分期均可准确地对胃癌病人的预后进行分层,其中LODDS分期降低分期偏倚的效果优于rN分期,但也有研究认为同一LODDS分期中亦存在亚分期间生存率一致性较低的不足,原因有待进一步探讨[26-27]。rN分期更适合西方D1手术而淋巴结清扫数目较少时胃癌预后的判断,rN的分界值没有正式的规定,限制了其在国际上的推广应用。
综合各方面因素,在临床应用方面,pN方案最为简单直观,且与其他癌种的UICC TNM分期一致;rN分期计算简便,评估预后更准确;LODDS方案最为复杂,不利于快速计算和掌握。由于既往研究多来源于单中心的样本人群或西方人群,对于rN和LODDS分期界值的选择在不同地区和机构间差异甚大,因此有关上述分期方案的适宜界值有待多中心研究进一步探讨。
(三)癌结节
既往文献报道,胃周癌结节的阳性率多在9.1%~26.7%[28-29]。癌结节阳性与胃癌病人临床病理特征及预后高风险密切相关,胃癌TNM分期从第7版开始,癌结节均按淋巴结转移进行计数。
目前UICC/AJCC分期系统及日本《胃癌处理规约》均建议将癌结节当作淋巴结被纳入N分期,但是此方法仅为经验性推荐,并无高等级循证医学证据支持。近年来将癌结节纳入胃癌TNM分期的探索研究正在进行,我中心发现癌结节阳性的T1~3期胃癌病人与癌结节阳性的T4a期胃癌病人的5年生存率接近,而T4a、T4b期中癌结节阳性和阴性病人间生存差异无统计学意义(P>0.05),提出可将pT1~4a且癌结节阳性的病人归为pT4a[30]。福建医科大学附属协和医院的胃癌病例回顾性分析也得出类似结论。此两项研究均认为胃癌中癌结节阳性是浆膜侵犯的一种形式,应纳入T分期作T4a期处理[31]。除此之外,韩国首尔国立大学医院对653例胃癌病人研究后认为,癌结节应当作转移的淋巴结被纳入N分期,同时N分期规则需要做出修改(N0期0个,N1期1~3个,N2期4~10个,N3a期11~17个,N3b期≥18个)[32]。中山大学附属肿瘤医院就不同癌结节个数对预后的影响进行了研究,发现癌结节个数>3个的胃癌病人5年生存率明显差于癌结节个数≤3个的病人,提出应根据癌结节个数不同对癌结节状态进行分组后纳入TNM分期[33]。
无论是将癌结节以何种方式纳入T分期,或N分期,其目的均是为了从组织病理学层面更精准地描述肿瘤的情况。未来分期的更新应基于新版TNM分期规则,比较不同整合方法间的准确度和临床实用性,挑选出最优方案,才能获得更广泛应用。
近10年来,除传统的胃癌分期及预后研究外,各类分子生物学研究技术日新月异,尤其是二代测序、液体活检等技术在精准肿瘤学中的应用日趋成熟,使越来越多的胃癌转移相关分子标志物被发现,能够准确预测胃癌治疗与预后的标志物是近年的研究热点。近年来量子点作为生物荧光标记应用于活细胞体系,解决了量子点与生物大分子偶联的问题,首次将量子点技术用于定量预测肿瘤淋巴结转移和预后[24,34]。
分期所需的预后因素不仅是TNM,第8版分期系统首次将HER2状态及微卫星不稳定性(microsatellite instability,MSI)列入了临床诊疗的补充预后因素并对疾病登记变量进行了推荐,推荐的其他因素还包括肿瘤突变负荷(tumor mutation burden, TMB)、癌胚抗原(CEA)、癌抗原19-9(CA19-9),但均未证实其独立预后价值[35-37]。结合分子标志物综合预测胃癌病人淋巴结转移的列线图,以及用于术前预测胃癌淋巴结转移的影像组学,三维深度学习胃癌淋巴结转移预测中的应用,类似的已发表模型或正在临床验证的研究正朝着精准医疗的目标迈出了一大步,但此类模型尚未获得指南推荐。
2021年V1版胃癌美国国立综合癌症网络(NCCN)指南细化了淋巴结亚组,对食管胃结合部腺癌归属做了重新分类,强调胃癌的分子学全面检测,并对许多用药方案进行推荐等级的调整以及增添新方案推荐,但是基于分子生物学进展的胃癌风险及淋巴结转移预测模型还未出现。
四、胃癌淋巴结转移中临床仍具争议的问题
迄今为止,胃癌淋巴结转移还有不少在临床具有争议的问题有待进一步明确。(1)胃癌淋巴结跳跃性转移(skip lymph node metastasis,SLNM)概率为10%~25%[38]。Saito等[39]分析了1 985例病人,SLNM组与仅第1站有转移和1、2站均有转移的生存率具有显著差异。SLNM组病人的临床病理特征和预后与N2淋巴结转移病人相似[40],是潜在的预后指标,但目前SLNM的预后评价尚不明确[41]。(2)新版胃癌TNM分期中N3期的细化,N3b期所涵盖的转移淋巴结数目远超N3a期(7~15枚转移淋巴结),使得更多病期较晚的病人被纳入N3b期。转移淋巴结越多,则反映原发灶肿瘤生物学特性更为恶劣,循环中游离肿瘤细胞和脏器微转移的可能性越大。有研究提出将N3b亚期划归为“N4”或“M1”期。(3)对于N0亚期的定义有研究推荐清扫淋巴结数目≥6枚作为胃癌TNM分期中N0期的要求,而不再以具体清扫淋巴结数目中均未发现转移作为N0期的标准,需要进一步验证。(4)癌结节是否应该纳入TNM分期,目前作为区域淋巴结是否合理,纳入T分期或者作为类似结肠癌N1c的特殊分期能否更准确评估预后。(5)D2+特殊部位淋巴结清扫的意义和预后价值,如:No.13、No.14v组淋巴结的清扫在目前版本的日本治疗指南中已经不再作为D2淋巴结清扫范围,国内多个中心仍见报道术后病理证实该组别rN较高;关于前哨淋巴结检测的应用及预后意义,探索准确可行的检测方法无疑是早期胃癌治疗获得进一步发展的前提,直接影响手术清扫范围及分期的准确性,但目前,淋巴结检测的示踪方法(如异硫蓝、吲哚菁绿、纳米碳等)及日本在此方面的两项前瞻性多中心研究的不同结局说明:在前哨淋巴结检测的临床应用中,示踪方式选择及操作流程等方面尚不明确。
随着我国胃癌根治性手术中淋巴结清扫和检取的规范化,高质量胃癌临床研究的推进,诸多淋巴结转移相关的问题会在进一步大规模数据分析中得出积极的定论,以推进我国胃癌诊疗整体水平的提高。