朱穎,江波,楊承綱,金從國(guó),涂長(zhǎng)玲,何文杰,劉坤
(昆明醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院 1.干部醫(yī)療科,2.病理科,3.腫瘤研究所,云南 昆明 650118)
晚期非小細(xì)胞肺癌外周血CTC與腫瘤組織EGFR表達(dá)的相關(guān)性*
朱穎1,江波1,楊承綱2,金從國(guó)3,涂長(zhǎng)玲1,何文杰1,劉坤1
(昆明醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院 1.干部醫(yī)療科,2.病理科,3.腫瘤研究所,云南 昆明 650118)
目的探討晚期非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)外周血循環(huán)腫瘤細(xì)胞(CTC)與腫瘤組織表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)表達(dá)的一致性。方法利用流式細(xì)胞術(shù)及免疫組織化學(xué)染色配對(duì)檢測(cè)66例NSCLC患者外周血CTC和腫瘤組織EGFR的表達(dá)水平。給予EGFR酪氨酸激酶抑制劑治療1個(gè)月后進(jìn)行療效評(píng)價(jià)。比較CTC與腫瘤組織EGFR表達(dá)的一致性,并分析其與患者臨床因素、療效及預(yù)后的相關(guān)性。結(jié)果外周血CTC與腫瘤組織EGFR表達(dá)一致率為69.7%。CTC與腫瘤組織EGFR的表達(dá)在不同組織學(xué)類型間比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),在不同性別、年齡、分期、體力活動(dòng)狀態(tài)評(píng)分方面比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。EGFR高表達(dá)組疾病控制率高于低表達(dá)組(CTC:87.5% vs 35.3%;腫瘤組織:72.7%vs 36.4%)(P<0.05)。生存分析結(jié)果顯示,EGFR高表達(dá)組有更長(zhǎng)的無(wú)進(jìn)展生存期(CTC:8個(gè)月 vs 2個(gè)月;腫瘤組織:6個(gè)月 vs 2個(gè)月)和總生存期(CTC:20個(gè)月 vs 13個(gè)月;腫瘤組織:16個(gè)月 vs 14個(gè)月)(P<0.05)。結(jié)論晚期NSCLC患者外周血CTC和腫瘤組織EGFR表達(dá)的一致性好,兩者對(duì)酪氨酸激酶抑制劑治療的療效及預(yù)后具有一定的預(yù)測(cè)價(jià)值。外周血CTC作為腫瘤組織的替代檢測(cè)標(biāo)本是可行的。
非小細(xì)胞肺癌,循環(huán)腫瘤細(xì)胞,腫瘤組織,表皮生長(zhǎng)因子受體
肺癌是目前世界范圍內(nèi)發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤,嚴(yán)重威脅人類健康[1]。所有肺癌中約84%為非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC),大部分患者就診時(shí)已屬晚期[2],失去了根治性手術(shù)治療的機(jī)會(huì),只能進(jìn)行姑息性放、化療。近年來(lái)出現(xiàn)的生物靶向治療為NSCLC患者提供新的治療手段。表皮生長(zhǎng)因子受體酪氨酸激酶抑制劑(epidermal growth factor receptor-tyrosine kinase inhibitor,EGFR-TKI)已成功應(yīng)用于臨床,極大地改善NSCLC患者的生存質(zhì)量,延長(zhǎng)生存時(shí)間[3]。表皮生長(zhǎng)因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)敏感突變是EGFR-TKI對(duì)NSCLC患者療效的預(yù)測(cè)指標(biāo),而腫瘤組織是EGFR突變檢測(cè)的金標(biāo)準(zhǔn)[4]。對(duì)不能手術(shù)的晚期NSCLC患者,僅能通過(guò)穿刺等手段獲取極少量的腫瘤組織,或者無(wú)法獲取腫瘤組織標(biāo)本。如何從該類患者中篩選出對(duì)EGFR-TKI敏感的人群,成為目前亟待解決的問(wèn)題。循環(huán)腫瘤細(xì)胞(circulating tumor cell,CTC)是指由原發(fā)灶或轉(zhuǎn)移灶脫落下來(lái),進(jìn)入外周血循環(huán)的腫瘤細(xì)胞,是腫瘤播散轉(zhuǎn)移的重要原因[5],相對(duì)于腫瘤組織,可以多次、實(shí)時(shí)獲取。為使CTC替代組織作為檢測(cè)載體,必須識(shí)別出CTC,并對(duì)其表型特征進(jìn)行認(rèn)識(shí),這將有助于提示潛在的治療靶點(diǎn),為臨床靶向治療的選擇提供一個(gè)可行的方法。本研究對(duì)晚期NSCLC患者外周血CTC和腫瘤組織EGFR表達(dá)水平進(jìn)行配對(duì)檢測(cè),旨在探討外周血CTC與腫瘤組織EGFR表達(dá)的一致性,以及外周血CTC作為腫瘤組織替代檢測(cè)標(biāo)本的可行性。
選取2012年9月-2014年5月昆明醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院收治且經(jīng)病理組織學(xué)或細(xì)胞學(xué)確診的晚期NSCLC患者66例。其中,男性40例,女性26例,男、女比例為1.54∶1.00;年齡41~78歲,平均61歲;病理類型:腺癌52例,鱗癌14例。TNM分期:ⅢB期4例,Ⅳ期62例,體力活動(dòng)狀態(tài)(performance status,PS)評(píng)分0~1分44例,≥2分22例。治療前后行胸腹部CT、彩超、顱腦磁共振成像、心電圖、血常規(guī)、血液生化及腫瘤標(biāo)志物檢查。
66例患者中,16例為EGFR敏感突變陽(yáng)性,均給予EGFR-TKI治療。其余50例患者不愿/不能耐受化療,在患者知情同意的前提下,給予EGFR-TKI治療。根據(jù)醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)從以下3種EGFR-TKI類藥物中任選1種:吉非替尼片(英國(guó)阿斯利康公司)口服250 mg/次,1次/d;厄洛替尼片(美國(guó)羅氏公司)口服150 mg/次,1次/d;鹽酸??商婺崞ㄕ憬愡_(dá)藥業(yè)公司)口服125 mg/次,3次/d。無(wú)論選擇何種藥物均服用≥1個(gè)月。
1.3.1 標(biāo)本采集 66例患者在治療前從肘正中靜脈中采血5 ml,隨機(jī)選取10例患者另采血20 ml,所有血液標(biāo)本加入肝素抗凝混勻,并在采集后2 h內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)。
1.3.2 抗體、試劑及儀器 CD45-PC5熒光單克隆抗體、熒光標(biāo)記細(xì)胞角蛋白18抗體、熒光標(biāo)記EGFR抗體、氯化銨NH4Cl溶血素均購(gòu)于美國(guó)Beckmancoulter公司,流式細(xì)胞儀EPICS XL(美國(guó)Beckmancoulter公司),水冷紫外激光器、離心機(jī)、恒溫箱及搖床購(gòu)自Coherent公司。
1.3.3 分選CD45-CK18+細(xì)胞 將 10 例 20 ml外周血每份分成20份,加入5 ml無(wú)菌試管中,每管1 ml;每管加入CD45-PC5、CK18-FITC各200μl,避光保存30 min;加入NH4Cl溶血素4 ml,反復(fù)溶血,直到液體透亮,離心后加入培養(yǎng)液待分選。消毒ALTRA流式室,調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度至8℃左右,開(kāi)始收集細(xì)胞,流速控制在10 000~25 000個(gè)/s,收集過(guò)程中全程振蕩,觀察1次/30 min。細(xì)胞數(shù)接近1 000個(gè)時(shí)結(jié)束分選。
1.3.4 確定CD45-CK18+細(xì)胞為外周血CTC 將分選的CD45-CK18+細(xì)胞用玻片收集微球,置于光學(xué)顯微鏡下觀察有無(wú)惡性腫瘤細(xì)胞的特征。
1.3.5 檢測(cè)CTC中EGFR的表達(dá)水平 將66例5 ml血液標(biāo)本加入20μl CD45-PC5、20μl EGFR-PE和20μl CK18-FITC,加入肝素抗凝的全血100μl,搖勻后避光室溫保存30 min。加入NH4Cl溶血素2 ml,溶血15 min后上機(jī)檢測(cè),表達(dá)CD45-CK18+的細(xì)胞為患者外周血?dú)埩舻腃TC,表達(dá)CD45-CK18+EGFR陽(yáng)性的細(xì)胞為CTC的EGFR陽(yáng)性細(xì)胞。
1.4.1 標(biāo)本采集 66例患者均采集到組織學(xué)標(biāo)本,采集方法包括:纖維支氣管鏡活檢術(shù)、CT引導(dǎo)下經(jīng)皮肺穿刺活檢術(shù)、胸腔鏡取材活檢術(shù)。
1.4.2 抗體、試劑及方法 鼠抗人EGFR抗體,免疫組織化學(xué)SP法試劑盒均購(gòu)于福州邁新生物技術(shù)有限公司。
1.4.3 結(jié)果判斷 在光學(xué)顯微鏡下對(duì)切片染色情況進(jìn)行評(píng)估,EGFR陽(yáng)性表達(dá)主要定位于腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞膜上,呈棕黃色顆粒。采用Mattern半定量分析方法,綜合染色強(qiáng)度和細(xì)胞數(shù)量進(jìn)行分級(jí),按染色強(qiáng)度分為:基本未著色、染色與背景相似計(jì)0分;著色淺、略高于背景計(jì)1分;中度著色、明顯高于背景計(jì)2分;強(qiáng)染、著深棕色計(jì)3分。陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)<5%為0分;5%~25%為1分;26%~50%為2分;51%~75%為3分;>75%為4分。2項(xiàng)相加后分為低表達(dá)和高表達(dá):0~2分為低表達(dá),>2分為高表達(dá)。
療效按WHO實(shí)體瘤評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分為:完全緩解(complete response,CR)、部分緩解(partial response,PR)、疾病穩(wěn) 定(stable disease,SD)、 疾 病 進(jìn)展(progression disease,PD),CR+PR為有效,CR+PR+SD為控制。無(wú)進(jìn)展生存期(progression free survival,PFS)指自治療首日至病變進(jìn)展日;總生存期(overall survival,OS)為自治療首日至死亡日或失訪日,均以月計(jì)算。隨訪結(jié)止時(shí)間為2015年6月。
數(shù)據(jù)分析采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件,一致性比較采用Kappa檢驗(yàn)(Kappa >0.75為一致性高,0.40~0.75為一致性好,Kappa <0.40為一致性差)、McNemar檢驗(yàn)、準(zhǔn)確性檢驗(yàn)[受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve,ROC)的曲線下面積(area under curve,AUC)0.5~0.7表示診斷價(jià)值較低,0.7~0.9表示診斷價(jià)值中等,>0.9表示診斷價(jià)值較高];計(jì)數(shù)資料以率表示,用χ2檢驗(yàn):生存分析用Kaplan-Meier法、Log-rank法檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
10例標(biāo)本中均分選出CD45-CK18+細(xì)胞,染色后置于光學(xué)顯微鏡下觀察,具備惡性腫瘤細(xì)胞的特征:細(xì)胞核染色加深,染色質(zhì)變粗,核漿比例增大??纱_定CD45-CK18+細(xì)胞為外周血CTC。見(jiàn)圖1。
66例外周血CTC的EGFR表達(dá)值:最小值5.4,最大值50.0,中位數(shù)23.0,均值24.6,以24.6分界,>24.6為高表達(dá),<24.6為低表達(dá)。高表達(dá)數(shù)為32例,低表達(dá)數(shù)為34例。
66例腫瘤組織免疫組織化學(xué)染色高表達(dá)44例,低表達(dá)22例。見(jiàn)圖2、3。
圖1 晚期NSCLC患者外周血CTC (SP×400)
圖2 NSCLC組織中EGFR高表達(dá) (SP×200)
外周血CTC檢測(cè)到EGFR高表達(dá)32例,腫瘤組織檢測(cè)到EGFR高表達(dá)44例,在CTC和腫瘤組織中均為高表達(dá)28例。以腫瘤組織的EGFR表達(dá)結(jié)果為參照,CTC檢測(cè)EGFR表達(dá)的敏感性和特異性分別為63.6%(28/44)和81.8%(18/22),陽(yáng)性預(yù)測(cè)值和陰性預(yù)測(cè)值分別為87.5%(28/32)和52.9%(18/34),兩者一致率為69.7%(46/66)。說(shuō)明外周血CTC的EGFR表達(dá)與腫瘤組織的EGFR表達(dá)一致性好(Kappa =0.400,P=0.000),兩者檢測(cè)結(jié)果無(wú)差別(McNemar檢驗(yàn)P=0.012),CTC的EGFR表達(dá)檢測(cè)有一定診斷價(jià)值(AUC =0.770,P=0.001)。見(jiàn)表1和圖4。
圖3 NSCLC組織中EGFR低表達(dá) (SP×200)
66例標(biāo)本中,不同病理類型的EGFR表達(dá)水平比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),腺癌EGFR高表達(dá)率高于鱗癌。而在性別、年齡、TNM分期、PS評(píng)分方面,外周血CTC和腫瘤組織EGFR表達(dá)水平比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表2。
表1 晚期NSCLC患者外周血CTC與腫瘤組織EGFR表達(dá)的一致性 例
圖4 晚期NSCLC患者外周血CTC的EGFR表達(dá)的ROC曲線
表2 晚期NSCLC患者臨床特征與外周血CTC和腫瘤組織EGFR表達(dá)水平的關(guān)系 例(%)
66例晚期NSCLC患者中,2例CR,24例PR,14例 SD,26例 PD,總有效率(CR+PR)為 39.4%(26/66),疾病控制率(disease control rate, DCR)(CR+PR+SD)為60.6%(40/66)。EGFR高表達(dá)患者的疾病控制率高于低表達(dá)患者(P<0.05)。見(jiàn)表3。
本組患者中位OS為15個(gè)月(8~30個(gè)月),1年生存率為69.7%,2年生存率為18.2%。CTC的EGFR高表達(dá)組中位PFS和OS高于低表達(dá)組(P=0.000)。腫瘤組織的EGFR高表達(dá)組中位PFS和OS亦高于低表達(dá)組(P=0.000)。見(jiàn)圖5~8。
表3 CTC和腫瘤組織EGFR表達(dá)水平與酪氨酸激酶抑制劑療效的相關(guān)性
圖5 晚期NSCLC患者CTC的EGFR不同表達(dá)水平的PFS比較
圖6 晚期NSCLC患者CTC的EGFR不同表達(dá)水平的OS比較
圖7 晚期NSCLC患者腫瘤組織EGFR不同表達(dá)水平的PFS比較
圖8 晚期NSCLC患者腫瘤組織EGFR不同表達(dá)水平的OS比較
EGFR是一種具有酪氨酸激酶活性的細(xì)胞膜表面糖蛋白受體,在細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)通路中起重要作用。針對(duì)該靶點(diǎn)的藥物有大分子單克隆抗體和酪氨酸激酶抑制劑(tyrosine kinase inhibitor,TKI),其中TKI類藥物在臨床中使用最為廣泛。大量研究顯示,對(duì)于存在EGFR敏感突變的患者,EGFR-TKI治療的客觀緩解率>70%,無(wú)突變者<10%[3,6]。腫瘤組織是進(jìn)行EGFR突變檢測(cè)的金標(biāo)準(zhǔn),突變擴(kuò)增阻滯系統(tǒng)法是目前標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)方法,對(duì)腫瘤組織的取材要求也較高。本研究中,16例患者進(jìn)行腫瘤組織EGFR突變檢測(cè),檢測(cè)率僅為24.2%。對(duì)于無(wú)法獲得組織學(xué)標(biāo)本,或是標(biāo)本過(guò)少無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)的晚期NSCLC患者來(lái)說(shuō),外周血的檢測(cè)就顯得尤為重要。
從理論上而言,負(fù)載腫瘤細(xì)胞、基因或蛋白的標(biāo)本均有可能成為組織的替代物,如外周血、漿膜腔積液、分泌物及體液等,其中以外周血檢測(cè)較為方便,成為近年研究的熱點(diǎn)。有研究通過(guò)檢測(cè)外周血游離DNA發(fā)現(xiàn),外周血和腫瘤組織中檢測(cè)到的EGFR突變狀態(tài)有一定相關(guān)性[7-8]。2008年MAHESWARAN等[9]分析12例晚期NSCLC患者的外周血CTC和血漿標(biāo)本,結(jié)果顯示,兩者EGFR突變的檢出率分別為92%和33%,提示CTC可能是更好的組織替代標(biāo)本。近年來(lái),針對(duì)外周血CTC檢測(cè)EGFR突變的研究較多,大部分研究證實(shí)其與腫瘤組織突變的一致性[10-11]。然而,關(guān)于檢測(cè)CTC的EGFR蛋白表達(dá)水平的研究極少,未見(jiàn)CTC與腫瘤組織EGFR蛋白表達(dá)水平相關(guān)性研究的報(bào)道。
國(guó)內(nèi)外研究表明,應(yīng)用流式細(xì)胞技術(shù)檢測(cè)細(xì)胞角蛋白(Cytokeratin,CK)可作為評(píng)估腫瘤血行微轉(zhuǎn)移較敏感的指標(biāo),但以CK單一指標(biāo)作為判斷存在癌細(xì)胞的標(biāo)準(zhǔn),會(huì)產(chǎn)生假陽(yáng)性的結(jié)果。將白細(xì)胞共同抗原CD45與CK結(jié)合,可以排除大部分CD45+CK+的假陽(yáng)性細(xì)胞,獲得比較特異的CD45-CK+微轉(zhuǎn)移癌細(xì)胞。本研究利用白細(xì)胞抗原CD45,負(fù)性分選出CTC,配對(duì)檢測(cè)晚期NSCLC患者外周血CTC和腫瘤組織EGFR表達(dá)水平,結(jié)果顯示,CTC的EGFR高表達(dá)率為48%,組織標(biāo)本的EGFR高表達(dá)率為67%,兩者一致率為69.7%(46/66),一致性好??梢?jiàn),外周血CTC有可能替代腫瘤組織,作為液體活檢標(biāo)本。
本研究還顯示,無(wú)論CTC還是腫瘤組織,腺癌中的EGFR表達(dá)水平均高于鱗癌,這與目前大量EGFR突變概況研究結(jié)果一致,腺癌EGFR突變率高于鱗癌[12]。而性別、年齡、TNM分期、PS評(píng)分方面比較,CTC與腫瘤組織的EGFR表達(dá)水平無(wú)差異。
有研究顯示,對(duì)于腫瘤組織未檢測(cè)到人表皮生長(zhǎng)因子受體2(human epidermal growth factor receptor-2,HER2)基因擴(kuò)增的晚期乳腺癌患者,病情進(jìn)展后,通過(guò)檢測(cè)CTC的HER2蛋白表達(dá)水平,HER2高表達(dá)者給予曲妥珠單抗靶向治療,獲得較好的療效[13-14]。而在NSCLC靶向治療方面未見(jiàn)類似報(bào)道。目前在中國(guó)獲批用于臨床的EGFR-TKI包括吉非替尼、厄洛替尼及??颂婺幔?者具有相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)及作用機(jī)制,CTONG0901、WJOG5108L、ICOGEN等大型臨床研究也顯示3者療效相當(dāng)[15-17]。因此,本研究對(duì)藥物的選擇未做強(qiáng)行規(guī)定。本研究66例晚期NSCLC患者中,CTC的EGFR高表達(dá)組患者疾病控制率高于低表達(dá)組,高表達(dá)組的中位PFS和OS高于低表達(dá)組。在腫瘤組織也得到相似的結(jié)果,EGFR高表達(dá)組患者的疾病控制率、中位PFS和OS高于低表達(dá)組。本研究中,CTC與腫瘤組織檢測(cè)結(jié)論相似,兩者的EGFR表達(dá)水平對(duì)TKI治療的療效及預(yù)后有一定的指導(dǎo)意義。
對(duì)于晚期NSCLC患者,靶向治療相對(duì)于化療有明顯的優(yōu)越性,各國(guó)指南已將TKI類藥物列為EGFR突變者的一線治療。對(duì)于難以獲取腫瘤組織的患者來(lái)說(shuō),需要一種可以替代組織檢測(cè)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)個(gè)體化治療。相對(duì)于腫瘤組織而言,外周血CTC采集方便,可以反復(fù)、多次采集。因此,對(duì)于獲取腫瘤組織困難的患者,用CTC代替腫瘤組織進(jìn)行EGFR檢測(cè)是可行的。
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(童穎丹 編輯)
Correlation between EGFR expression in circulating tumor cells and in tumor tissues of advanced non-small cell lung cancer*
Ying Zhu1, Bo Jiang1, Cheng-gang Yang2, Cong-guo Jin3, Chang-ling Tu1, Wen-jie He1, Kun Liu1
(1. Cadre’s Medical Oncology; 2. Department of Pathology; 3. Tumor Research Institute, the Third Affiliated Hospital of Kunming Medical University, Kunming, Yunnan 650118, China)
ObjectiveTo detect the expression level of epidermal growth factor receptor (EGFR) in circulating tumor cells (CTC) and matched tumor tissues from patients with advanced non-small cell lung cancer (NSCLC),and investigate the consisitent rate of these two methods.MethodsThe EGFR expression was analyzed by fl ow cytometry and immunohistochemical staining in the peripheral blood CTC and tumor tissues from 66 advanced NSCLC patients. The therapeutic efficacy was evaluated after 1 month of treatment with EGFR-tyrosine kinase inhibitor (EGFR-TKI). The consistency of the EGFR expression in the CTC and the tumor tissues was compared.The relationships of EGFR expression with clinical characteristics, efficacy, progression-free survival (PFS) and overall survival (OS) were analyzed.ResultsThe consistent rate of the two methods was 69.7% (46/66,P< 0.05).The EGFR expression levels in the CTC and the tumor tissues were signi fi cantly different between the patients with different pathological types (P< 0.05), but not statistically different between the patients with different gender, age,clinical stage or PS score (P> 0.05). The patients with high EGFR expression level had remarkably higher disease control rate than those with low EGFR expression level (CTC: 87.5% vs. 35.3%; tumor tissue: 72.7% vs. 36.4%;P< 0.05), longer PFS (CTC: 8 months vs. 2 months; tumor tissue: 6 months vs. 2 months;P< 0.05) and OS (CTC: 20 months vs. 13 months; tumor tissue: 16 months vs. 14 months;P< 0.05).ConclusionsIn the patients with advanced NSCLC, EGFR expression level in the CTC and the tumor tissues is highly consistent. Both of them can be used for predicting the efficacy of EGFR-TKI therapy and prognosis. CTC can be a substitute for tumor tissue.
non-small cell lung cancer; circulating tumor cell; tumor tissue; epidermal growth factor receptor
R734.2
A
10.3969/j.issn.1005-8982.2017.29.007
1005-8982(2017)29-0032-07
2016-03-31
云南省科技廳應(yīng)用基礎(chǔ)研究面上項(xiàng)目(No:2012FB164);云南省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目(No:2013Z113)
江波,E-mail:jiangruonin1973@163.com