鄧艷 周婷 吳佳隆 楊丹丹 張小明
醫(yī)學影像四川省重點實驗室 川北醫(yī)學院附屬醫(yī)院,南充 637000
【提要】 胰腺癌惡性程度高、預后差、發(fā)病率逐年上升。由于胰腺癌異質性的存在,一系列研究對胰腺癌進行了分子分型,以期能夠為胰腺癌的臨床治療和預后提供更精準的幫助。本文就近年來胰腺癌分子分型、不同亞型的治療及預后進行綜述。
胰腺癌是一種惡性程度極高的消化道腫瘤,手術切除并輔助化療是目前唯一可能治愈的方式,然而進展期胰腺癌由于發(fā)現時已有遠處轉移,往往失去了手術時機。目前,美國癌癥聯(lián)合會(American Joint Committee on Cancer, AJCC)的TNM分期是臨床上用來指導胰腺癌治療及評價胰腺癌患者術后生存率的唯一指標。但是由于腫瘤存在異質性,根據這種臨床病理特征指導治療使得胰腺癌患者預后差異較大。腫瘤異質性導致從單個腫瘤樣本中提取的基因組被低估,是個體化治療和生物標記發(fā)展技術面臨的主要挑戰(zhàn)[1]。傳統(tǒng)的以吉西他濱或氟尿嘧啶等藥物為基礎的化療雖有延長患者生存期的效果,但因為胰腺癌異質性而獲益不理想。在肺癌和乳腺癌中,根據腫瘤分子亞型使用藥物靶向治療能夠改善治療效果并能提高患者的生存期[2-3],這為腫瘤的精準醫(yī)療提供了依據。因此胰腺癌的分子分型將為臨床上個體化精準靶向治療胰腺癌患者帶來新的希望。
近年來隨著DNA、RNA等測序技術的應用,根據胰腺癌的基因表達對胰腺癌的分子分型研究取得了長足進展。Collisson等[4]通過選取來自不同研究的胰腺癌樣本以及人和小鼠胰腺癌細胞系進行綜合轉錄分析,從而根據特定的基因表達將胰腺癌分為經典型、類間充質型和外分泌樣型。經典型中相關黏附基因、上皮細胞相關基因(GATA6、KRAS)高表達;類間充質型中間充質相關基因(TWIST1、 HK2、CAV1)高表達;外分泌樣型中消化酶基因高表達。
胰腺癌為富間質腫瘤,根據存在間質成分致密程度可將其分為腫瘤內和腫瘤間異質性[5]?;熤羞@些間質成分將限制化療藥物進入腫瘤細胞,對腫瘤化療起抵抗作用,同時使腫瘤的基因分析產生局限性。Moffitt等[5]通過對145例原發(fā)性胰腺癌、61例轉移性胰腺癌、17株胰腺癌細胞系、46例正常胰腺組織和88例鄰近腫瘤的胰腺正常組織的基因進行分析,從腫瘤間質中提取了48個與胰腺癌發(fā)生相關的基因,將胰腺癌分成了正常型和活躍型;基于腫瘤上皮組織篩選了50個與胰腺癌發(fā)生相關的基因,并將其分成經典型和基底樣型。根據生物信息分析得出,活躍型高表達巨噬細胞整合素因子(ITGAM)、趨化因子配體(CCL13、CCL18)、分泌蛋白(SPARC)、WNT通路(WNT2、WNT5A)、明膠酶B(MMP9)和基質溶素3(MMP11)基因;正常型中平滑肌肌動蛋白、波形蛋白和結蛋白相關基因(ACTA2)高表達;經典型與Collisson等[4]報道的經典型高表達基因幾乎相同;基底樣型中粘蛋白和角蛋白基因高表達。
Bailey等[6]對456例胰腺癌樣本進行全基因測序分析,確定了與胰腺癌發(fā)生密切相關的32個突變基因及與突變相關的10條信號通路,即KRAS、TGF-β、WNT、NOTCH、ROBO/SLIT信號轉導、G1/S轉化、SWI-SNF、染色質修飾、DNA修復和RNA加工通路,將胰腺癌分成了鱗型、胰腺祖細胞型、免疫原型和內外分泌異常分化型。鱗型中TP53和KDM6A基因突變率高,該亞型突變基因涉及了炎癥、缺氧反應、代謝重編程、TGF-β信號轉導、MYC通路激活,TP63ΔN及其靶基因在該型表達上調。在胰腺癌早期胚胎發(fā)生過程中起重要作用的基因(PDX1、MNX1、HNF4G、HNF4A、HNF1B、HNF1A、FOXA2、FOXA3和HES1)在胰腺祖細胞型中高表達,此外該亞型富集TGFBR2基因的失活突變。內外分泌異常分化型突變基因主要涉及胰腺內外分泌功能相關基因(NR5A2、MIST1、RBPJL、INS、NEUROD1和MAFA)。免疫原型涉及與B細胞功能有關的畸變、抗原呈遞、CD4和CD8抗體陽性的T細胞信號轉導、Toll樣受體信號轉導相關基因及CTLA4、PD1的突變。
通過對不同分型的比較,發(fā)現Collisson分析的62個腫瘤細胞基因中有37個、Moffitt分析的50個腫瘤細胞基因中有32個包含在Bailey分析的707個腫瘤細胞基因中。Collisson有8個基因包含在Moffitt腫瘤細胞基因中[7]。無論是Collisson還是Bailey分析的基因與Moffitt分析的基質基因幾乎沒有交叉。研究者將不同分類亞型與臨床病理資料對比發(fā)現,Moffitt腫瘤分類與患者年齡和腫瘤病理類型相關,Moffitt基質分型及Collisson、Bailey分型與腫瘤大小相關。這些分型均與腫瘤病理級別相關,可能是腺體細胞分化、有絲分裂指數和核不典型這些與腫瘤分子特征相關因素造成的,腫瘤病理分級對患者預后有較大影響。
吉西他濱作為胰腺癌患者的一線化療藥物,研究證實類間充質型對吉西他濱化療更敏感,而經典型對厄洛替尼效果更好[6]。不同分子亞型的胰腺癌對吉西他濱、奧沙利鉑、多西他賽、5-FU、SN-38等化療藥物有不同的敏感性,通過轉錄分析得出,鱗型、類間充質型、基質活躍型比內外分泌異常分化型和Collisson與Moffitt中的經典型對吉西他濱更具有抵抗作用。鱗型、類間充質型、基底樣型對奧沙利鉑和5-FU更敏感。胰腺祖細胞型、經典型和鱗型對多西他賽具有抵抗作用。胰腺祖細胞型、外分泌樣型及Moffitt中的經典型對SN-38具有抵抗作用?;|分型中的正常型和活躍型對上述化療藥物的敏感性沒有表現出差異[8]。免疫組織化學標記物使得現已經明確的分子分型能夠更有效地用于臨床實踐。研究證實具有KRT81陽性標記的亞型如類間充質型、基底樣型和鱗型對FOLFIRINOX化療方案(奧沙利鉑+伊立替康+氟尿嘧啶+亞葉酸鈣)效果不敏感,然而HNF1A陽性的亞型如經典型、外分泌樣型和內外分泌異常分化型對FOLFIRINOX化療方案比吉西他濱的治療效果更優(yōu)[9]。MYC基因與胰腺癌細胞增殖、分化和代謝相關,高表達MYC的患者比低表達MYC的患者對溴結構域抑制劑更敏感[10]。通過對不同亞型基因表達分析得出鱗型、類間充質型和基底樣型中MYC高表達,意味著這些亞型可能比內外分泌異常分化型、外分泌樣型和經典型這些MYC表達較低的亞型對溴結構域抑制劑更敏感。近來研究者提出達沙替尼(靶向SRC原癌基因)、匹馬塞匹(靶向絲裂原活化蛋白激酶激酶1/2)聯(lián)合吉西他濱對胰腺癌鱗型的效果更優(yōu)[11]。不同亞型的胰腺癌對不同化療藥物的敏感性不同,這對個體化治療有較好的臨床指導意義。
免疫檢查點抑制劑的應用正在改變目前的治療模式,阻斷免疫檢測點可以加強抗腫瘤免疫反應??钩绦蛐约毎劳龅鞍?1(PD1)和其配體-1(PDL1)在黑色素瘤及腎癌、肺癌、前列腺癌和膀胱癌治療中取得一定進展[12-14],而單用免疫檢測點抑制劑對胰腺癌的治療效果不佳,可能與胰腺癌含豐富基質有關。胰腺癌基質通過限制血液流向血管、阻止藥物輸送和阻斷免疫反應,在抵抗腫瘤治療中發(fā)揮重要作用。研究表明,胰腺癌腫瘤基質在調節(jié)腫瘤發(fā)生、發(fā)展和轉移過程中起著重要作用[15-17],因此只針對腫瘤細胞的靶向治療效果欠佳,聯(lián)合腫瘤基質治療或許能夠提高化療效果,減輕患者的免疫抑制。幾種基質靶向藥物正在進入臨床發(fā)展階段,其中納米紫杉醇臨床前景較大,研究數據表明納米紫杉醇和吉西他濱的聯(lián)合化療可以改善患者總體生存率[18-19]。靶向基質藥物的使用是成功實施免疫治療所必需的[20],這為胰腺癌治療研究奠定了重要基礎。
研究證明,分子亞型是影響胰腺癌預后的因素,胰腺癌不同分子亞型的預后不同。Collisson分型中經典型的預后最好,類間充質型預后最差[4],但這種分型預測胰腺癌預后價值不高[7]。Moffitt分型中基質活躍型比正常型的預后差,腫瘤基底樣型比經典型的預后差[5]。研究證實,腫瘤亞型和基質亞型的預后是可以疊加的,腫瘤細胞經典型和正?;|型患者的預后最好,腫瘤基底樣型和基質活躍型患者的預后最差[5]。Bailey分型中鱗型的預后最差[6]。經過多因素分析,目前Bailey分型對評價胰腺癌預后的意義最顯著,而Collison分型評價預后的效果不佳[7]。由于腫瘤異質性,根據AJCC的TNM指導胰腺癌治療預后差異較大,基因表達位點的檢測可能有助于預測胰腺癌患者的預后?;虮磉_譜分析是識別早期腫瘤預后標志較有前景且較為成功的高通量分子檢測方法。在胰腺癌中發(fā)現的一些和預后相關的基因位點[4,6,21],例如KRAS、CDKN2A/P16、SMAD4和TP53等,但需要進一步證實。一項研究發(fā)現了25個基因與胰腺癌患者術后的總體生存率相關[22]。對短期生存組(術后生存時間短于1年)的胰腺癌患者的樣本基因分析發(fā)現GPR87、KRT13、RAC2、NAMPT、C16orf74、DHRS9、HIST2H2BF、TREM2、ZDHHC20、ADGRG6、APBB1IP和CD180表達上調,EGR3、EPHA7、MACROD2、RASGEF1A、SYNM、S100A1、WNK2、RAMP2、SOCS2、COL28A1、B4GALT6、PLCB4和 MTURN表達降低。分析相關基因的突變通路發(fā)現預后差的基因涉及轉移、局部炎癥反應和細胞增殖通路,預后好的基因涉及胰腺代謝和突觸連接通路。
總之,不同亞型胰腺癌具有不同的生物學特征、治療方法和預后,因此鑒定胰腺癌不同的亞型為實現個體化治療和管理提供了依據,為未來藥物的開發(fā)、臨床治療決策及預后進展帶來了新的希望,為精準化的個體治療奠定了基礎,但這些復雜的分子分型如何能夠用更簡單、有效和可重復的方法分析,同時高效地應用于臨床治療,是接下來奮斗的目標。
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