“癌症之王”胰腺癌新曙光：CTC可远早于影像学提示复发风险！

乔布斯所患的胰腺癌是恶性程度最高的癌种之一，被称为“癌症之王”。

其中胰腺导管癌及其亚型是最常见的胰腺肿瘤，占胰腺肿瘤的85%-90%，主要由分化不同程度的导管样结构的腺体构成，伴有丰富的纤维间质。胰腺癌的生存率极低，发病率和死亡率几乎是相等的，90%的病人在诊断后一年内死亡，5年生存率仅有1%-3%。

胰腺导管癌在大多数病例中也是致死的，未经治疗的患者平均生存时间为3个月。在根治切除术后，平均生存时间为10-20个月，术后5年生存率也仅为3%-4％。

如此高的死亡率源于大部分患者发现时已经是晚期，虽然手术切除是延长患者寿命的最好办法，但是相当一部分患者出现转移复发的情况。因此，在早期预测疾病的进展情况对于胰腺导管癌的治疗至关重要。

约翰·霍普金斯大学医学院发起了一项CLUSTER临床试验，共纳入200例受试者（NCT02974764）。该临床试验通过检测CTCs及其亚型在胰腺导管癌治疗中的变化情况，评估CTCs在患者复发转移，治疗疗效中的作用。该研究成果发表在外科学顶尖杂志《Annalsof Surgery》上。

 

上皮间质转化（Epithelial Mesenchymal Transition, EMT）是指在某些生理或病理状态下出现的上皮细胞向间质细胞表型转变的过程。近年来发现，EMT在肿瘤的发生和侵袭转移中起关键作用，已成为当前研究的热点。根据上皮-间质转化标志物表达情况，CTCs被分为三个亚群：上皮型（epithelial phenotype,eCTCs）、间质型（mesenchymalphenotype）和混合型（epithelial/mesenchymalphenotype,mCTCs）。接下来，我们来分析CTCs的各表型在胰腺导管癌中的作用。

 

患者信息

本CLUSTER临床试验共招募200例胰腺导管癌患者（Pancreatic ductal adenocarcinoma, PDAC），其中136例患者接受了手术治疗，将其分为两组：直接手术组（n=79例，58%）和新辅助治疗组（n=57例，42%）（图1）。

图1患者信息流程图

 

CTCs及其各表型

本实验纳入的PDAC患者外周血中只发现两种CTCs亚型：上皮型（eCTCs）和混合型（mCTCs）。这两种表型的CTCs在形态学上大小相当，平均直径在13um左右，这与白细胞的大小也无明显差异（10-15um）。然而它们的细胞核结构却有显著差异，在二维成像图中，CTC具有较大的均质核结构（覆盖＞80%细胞表面），而白细胞则具有较大分段和/或分叶状核。CTCs在外周血中通常是以单个细胞的形态存在，但是也在部分样本（n=4）中发现3-5个CTC细胞团。本研究在健康志愿者样本中没有发现上皮型和/或间质型CTC。

 

CTCs在治疗过程中的变化情况

本研究共从136例接受了手术治疗的患者（其中131例患者术前进行了CTC检测）中收集到516份外周血样本。

直接手术组的患者总CTC/mL（tCTC/mL）的中位数为11（IQR 6-15），eCTC/mL的中位数为9（IQR 5-12），mCTC/ml的中位数为2（IQR 1-3）。而接受新辅助治疗患者的tCTC/mL的中位数为7（IQR 3-10），eCTC/mL的中位数为5（IQR 5-9），mCTC/ml的中位数为1（IQR 0-2）。接受新辅助治疗患者较直接手术的患者tCTC，eCTC和mCTC均显著减少（图2）。

图2 直接手术的患者和接受新辅助治疗的患者外周血中tCTC/mL的情况

 

直接手术的患者，手术切除原发肿瘤将导致CTCs的数量显著下降，术后tCTC/mL的中位数为2（IQR 1-4），eCTC/mL的中位数为2（IQR 1-3），mCTC/ml的中位数为0（IQR 0-1）。类似的情况也出现在新辅助治疗组中（图3）。

图3 （A）直接手术的患者术前和术后tCTC/mL的情况

      （B）新辅助治疗的患者术前和术后tCTC/mL的情况

 

CTCs可以作为1年疾病复发和死亡率的生物标志物

本研究中共59例（44%）患者在术后一年内复发。复发组手术前CTCs各表型均比未复发组高：tCTCs（11vs5）；eCTCs（9vs5）；mCTCs（2vs1）。同时，研究人员也计算了mCTCs/eCTCs的比率，发现复发患者的术前样本明显高于为复发患者（0.23vs0.1）。

为了增加预测模型的准确性，研究人员采用单因素和多因素logistic回归分析法分别对直接手术组和新辅助治疗组进行分析。目前在临床上常采用CA19-9作为胰腺癌的肿瘤标志物。然而在本研究中，研究人员发现在直接手术组，CA19-19在cut-off值为178U/mL 时，并不能有效预测患者一年内的复发风险。在多因素分析中，eCTCs，mCTCs和tCTCs均与PDAC的早期复发风险密切相关。其中mCTCs最具预测能力（52%敏感性，82%特异性）。在接受新辅助治疗组也出现类似情况，三种类型的CTCs也与早期复发风险密切相关，tCTCs最具预测能力（72%敏感性，75%特异性）。

 

CTC变化可预测疾病复发

CTCs的评估是基于CTCs数量和表型的变化，并且结合临床报告和影像学数据。所有的患者至少有三个取样时间点：术前基线取样，术后取样或者新辅助治疗前取样，以及术后3-6个月取样。通过回顾分析114例患者（其中44例接受新辅助治疗的患者），分析每个时间点CTCs与基线样本之间的变化。结果显示，CTCs变化可早于影像学证据提示患者肿瘤复发，而在未复发的患者中，并未发现CTCs升高（图4）。

图4（A）直接手术PDAC患者的CTCsdynamics变化；

（B）接受新辅助治疗PDAC患者的CTCsdynamics变化

 

在新建立的预测模型中，当直接手术组和新辅助治疗组tCTCs/mL分别增加4个和5个可以作为预测患者2个月内复发情况的判定指标。直接手术组的预测敏感性为82%，特异性为85%。新辅助治疗组的预测敏感性为67%，特异性为83%。另外研究人员还发现，不管患者术前是否治疗，复发患者的mCTC均有不同程度的增加，复发后mCTC/eCTC比例有所提升（术前0.23vs复发0.42）。

 

结论

胰腺导管癌严重威胁人类健康的疾病，其发病率有逐年增长的趋势，死亡率一直居高不下。随着手术、化疗、放疗及内分泌治疗的不断发展，对胰腺导管癌的治疗已经有了长足的进步。早期治疗胰腺导管癌的效果非常显著，治愈率也非常高，但是往往许多患者诊断时已经是晚期，并可能发生了不同程度的转移。因此早期诊断，早期预测该疾病的进展显得至关重要。

本CLUSTER研究通过动态监测治疗过程中CTCs的变化，对PDAC患者的复发转移以及治疗疗效有了初步的了解。

1.  接受新辅助化疗的患者比直接手术的患者，CTCs各亚型均显著降低。

2. 对原发病灶的手术切除可导致CTCs的显著下降，但并不是完全消失。

3.  术前CTCs数量的较高提示术后早期复发风险高。

4.  CTCs变化可比影像学证据早2个月提示患者肿瘤复发。

综上所述，CTCs的动态监测可作为监测胰腺导管腺癌疾病状态，预测和提早提示复发转移的强有力指标。这将为胰腺导管腺癌的早期诊断，乃至降低该疾病的死亡率带来曙光。

 

 

 

 

 

 

 

 

参考文献

GemenetzisG, Groot VP, Yu J, et al.Circulating Tumor Cells Dynamicsin Pancreatic Adenocarcinoma Correlate With.[J]Annalsof Surgery, 2018, 268, 3: 408-420.