徐威,曾智,詹娜,徐麗娟
(武漢大學(xué)人民醫(yī)院健康管理中心,武漢 430060)
肺癌是我國腫瘤發(fā)病率和死亡率第一位的癌癥,我國每年肺癌發(fā)病約78.1萬,死亡病例約62.6萬[1]。Lancet于2018年1月30日發(fā)表了由全世界研究人員合力完成的全球癌癥生存趨勢監(jiān)測報告,其中肺癌五年生存率21.2%,僅高于胰腺癌的五年生存率(11.5%)[2]。2018年1月,“美國2018癌癥統(tǒng)計報告”顯示美國癌癥死亡率下降1.5%,在過去的20年,美國患癌人群的總體死亡率已經(jīng)下降25%。然而中國的癌癥發(fā)病率、死亡率還未有明顯下降趨勢,癌癥死亡率高于全球平均水平[3]。
肺癌發(fā)病隱匿,其臨床表現(xiàn)與生長部位、浸潤程度、轉(zhuǎn)移以及伴癌綜合征有關(guān),但是一旦出現(xiàn)臨床癥狀,多數(shù)已經(jīng)是中晚期,其五年生存率較早期發(fā)現(xiàn)的肺癌明顯下降。通過篩查可實現(xiàn)肺癌的早期診斷和早期治療。
2011年,美國國家肺篩選試驗(NLST)的研究結(jié)果明確低劑量螺旋CT(LDCT)與X線胸片相比,在肺癌高危人群中進(jìn)行LDCT篩查能降低20%的肺癌死亡[4]?;贜LST獲益結(jié)果,美國多家權(quán)威醫(yī)學(xué)組織自2012年起陸續(xù)推出了肺癌篩查指南,并不斷更新,推薦在高危人群中進(jìn)行LDCT肺癌篩查。但對于推行LDCT篩查一直存在爭議,比較有代表性的是美國預(yù)防服務(wù)工作組(USPSTF)與醫(yī)療保險證據(jù)開發(fā)和覆蓋分析委員會 (MEDCAC)之間的爭論,USPSTF根據(jù)NLST試驗結(jié)果做出推薦應(yīng)用LDCT進(jìn)行肺癌篩查,MEDCAC認(rèn)為:對醫(yī)療參保人開展 LDCT肺癌篩查的獲益并未明顯大于危害[5]。
2018年NCCN(National Comprehensive Cancer Network,美國國立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò))指南顯示,不能完全從影像學(xué)特征來評估肺癌。美國胸科協(xié)會2017年對分子檢測的肺癌篩查臨床應(yīng)用達(dá)成共識,采用雙篩(CT與分子檢查)的技術(shù)路線。
雖然LDCT可降低肺癌死亡率,但是仍然存在許多技術(shù)問題,包括假陽性率高、輻射暴露和高成本等,其中假陽性的問題尤為嚴(yán)重。在LDCT檢查時可以發(fā)現(xiàn)25%的高危人群存在肺部小結(jié)節(jié),但肺癌的確認(rèn)率僅僅為4%[6]。出于對LDCT輻射暴露危險的擔(dān)心,歐洲當(dāng)局決定暫不實施LDCT的肺癌篩查。
2012年,英國國家健康服務(wù)機(jī)構(gòu)在蘇格蘭地區(qū)開始了12 000人基于肺癌自身抗體譜的大規(guī)模臨床篩查實試驗。這項臨床試驗是世界上第一個大規(guī)模的用血清檢測技術(shù)在健康人群中進(jìn)行肺癌篩查研究,該項篩查研究的宗旨是期望通過此研究,進(jìn)一步得出肺癌自身抗體檢測是否能發(fā)現(xiàn)早期肺癌、是否能長期降低死亡率。
3.1 腫瘤免疫學(xué)發(fā)展史 腫瘤免疫學(xué)已有100余年發(fā)展歷史,目前全世界范圍內(nèi)關(guān)于腫瘤的重要研究方向之一就是免疫系統(tǒng)抵抗腫瘤細(xì)胞。早在上世紀(jì)60年代,Baldwin等[7]首先建立了腫瘤的自身免疫假說,該假說認(rèn)為,人體出現(xiàn)腫瘤后,自身免疫系統(tǒng)能夠針對腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生抗原特異性的免疫反應(yīng)。這些激活人體免疫系統(tǒng)的抗原稱為腫瘤相關(guān)抗原(TAA)。2002年Dunn和Schreiber等提出腫瘤免疫編輯(Tumor Immunoediting)學(xué)說,通過免疫清除、免疫平衡、免疫逃逸三階段闡述了癌癥和免疫系統(tǒng)之間的關(guān)系[8]。美國免疫學(xué)家詹姆斯·艾利森與日本免疫學(xué)家本庶佑因在腫瘤免疫領(lǐng)域的突出貢獻(xiàn)共同榮獲2018年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。
3.2 自身抗體產(chǎn)生機(jī)制 根據(jù)以上假說,機(jī)體免疫系統(tǒng)能夠針對TAA產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)。TAA來自腫瘤發(fā)展時各信號通路中的核心分子,具有腫瘤源性,與細(xì)胞周期、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、增殖及凋亡的調(diào)控等生物學(xué)過程密切相關(guān)[9]。研究發(fā)現(xiàn),腫瘤相關(guān)抗原獲得免疫源性的主要途徑有:①過表達(dá)、突變、錯誤折疊、不適當(dāng)降解。如在肺癌中,p53的過表達(dá)、突變或異常降解、堆積在胞質(zhì)和(或)細(xì)胞核中,均可激活自身免疫系統(tǒng)[10]。②異常表達(dá):如腫瘤/睪丸抗原(cancer/testis antigens)正常情況下只表達(dá)在人體生殖細(xì)胞中,但是研究發(fā)現(xiàn):各種腫瘤中約有40個CTA家族成員的異常表達(dá)(如MAGE、SSX-2、NY-ESO-1、p62)[11]。③翻譯后修飾改變(post translational modification)如a-enolase糖基化[12]、磷酸化、氧化、剪切后出現(xiàn)新的抗原表位或自身表位提呈的增強(qiáng),此時,機(jī)體免疫系統(tǒng)會認(rèn)作為外來抗原,從而引起免疫反應(yīng),同時增加MHC或T細(xì)胞受體(TCR)親和力,產(chǎn)生自身抗體。④異位表達(dá):腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)化過程中,表達(dá)的異位蛋白也可引起免疫反應(yīng)。例如,正常情況下表達(dá)在細(xì)胞內(nèi)的cAMP依賴的蛋白激酶(PKA),在腫瘤細(xì)胞死亡時被分泌到細(xì)胞外,從而可以在血漿中檢測到自身抗體[13-14]。
3.3 自身抗體檢測診斷肺癌的優(yōu)越性及問題 ①影像學(xué)確診2~10 年之前肺癌患者血清內(nèi)自身抗體就已存在;②健康人的血清中沒有或含量很低,肺癌患者體內(nèi)表達(dá)量提高;③血清中的自身抗體半衰期較長,穩(wěn)定性好;④血清樣本易獲得,檢測操作簡便,還可以對肺癌進(jìn)展的不同階段進(jìn)行檢測。
機(jī)體免疫系統(tǒng)針對TAA產(chǎn)生自身抗體既可以對抗腫瘤生長,也可以引發(fā)腫瘤旁神經(jīng)綜合征或其他自身免疫疾病,因此,如何利用該雙刃劍進(jìn)行臨床的診斷及治療是臨床研究發(fā)展的方向。
自身抗體單項檢測時,敏感性低,診斷效能不佳;自身抗體譜檢測中,雖然特異性有所下降,但敏感性和AUCROC顯著升高,提示自身抗體譜檢測可以提高診斷效能。但是聯(lián)合檢測的診斷效能也會出現(xiàn)不同的情況,例如Wang等[15]采用的5種自身抗體聯(lián)合檢測診斷肺癌的效能明顯低于Dai等[16]選用的7種自身抗體聯(lián)合檢測效能。由此可以得到:選用的抗體譜不同、檢測方法不同、研究對象的差異都可能導(dǎo)致診斷效能的差異。下面就單項檢測與聯(lián)合檢測進(jìn)行分述。
4.1 自身抗體單項檢測 Chapman等[17]的研究結(jié)果表明MAGE A4、HuD(n-ELAV)兩種自身抗體是良好的肺癌相關(guān)抗原:17%的小細(xì)胞癌患者HuD自身抗體與對照組相比具有較高水平。Qiu等[18]采用肺癌細(xì)胞株A549的分離蛋白制成芯片,檢測肺癌確診前1年內(nèi)與正常血清樣本發(fā)現(xiàn):前者血清中在無癥狀期時,Annexin 1、14-3-3θ和LAMR1的自身抗體有明顯升高。Türeci等[19]采用不同肺癌亞型的自身抗體檢測顯示存在差異,自身抗體發(fā)生率在非小細(xì)胞肺癌(23%)顯著高于小細(xì)胞肺癌(9%),20%的肺癌患者有NY-ESO-1自身抗體反應(yīng);同時檢測到非小細(xì)胞肺癌組NY-ESO-1抗體在未分化癌(40%)比腺癌和鱗狀細(xì)胞癌(15%和29%)中更常出現(xiàn);因此該項研究可以用于區(qū)分患者的肺癌亞型,為臨床肺癌診斷治療提供方向。
4.2 自身抗體聯(lián)合檢測 Boyle等[20]將初診肺癌患者分為3組,檢測血清中肺癌自身抗體譜(P53、NY-ESO-1、CAGE、GBU4-5、Annexin 和SOX2)發(fā)現(xiàn),3組患者的敏感性和特異性分別為36%和91%、39%和89%、37%和90%,該項研究還發(fā)現(xiàn)自身抗體譜在肺癌的不同階段差異無統(tǒng)計學(xué)意義,但是適用于不同類型的肺癌診斷。Chapman等[12]用7種TAA組成的譜(c-myc、P53、HER-2、MUC1、NY-ESO-1、CAGE和GBU4-5)對104例肺癌患者和50例正常對照者做檢測,結(jié)果顯示單項抗體檢出陽性率為5%~36%,而聯(lián)合抗體譜檢測的敏感性可高達(dá)76%,特異性為92%。然而,在所有自身抗體中找到最優(yōu)的診斷方法,有待進(jìn)一步研究。
《國家十三五規(guī)劃“綱要”》提出加強(qiáng)重大疾病防治和基本公共衛(wèi)生服務(wù),有效防控惡性腫瘤。由于中國肺癌致病機(jī)制、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、基層肺癌診療條件都與發(fā)達(dá)國家不同,中國肺癌篩查與早期診斷的策略制定,不能照搬國外某一國模式或指南;對于中國健康體檢人群的肺癌篩查,血液檢查與影像學(xué)兩種技術(shù)手段共同推動肺癌篩查是未來中國肺癌領(lǐng)域的發(fā)展方向,精準(zhǔn)篩查,提高篩查效率與收益,建設(shè)適合中國國情的肺癌精準(zhǔn)篩查策略與路徑。
目前中國有多個課題組進(jìn)行了相關(guān)研究。Ren等[21]評估了7種肺癌抗體篩查肺癌的臨床價值,結(jié)果顯示高分辨率CT(HRCT)與肺癌抗體聯(lián)合診斷的陽性預(yù)測值(90.4%)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單獨(dú) HRCT診斷的陽性預(yù)測值(57.6%) ;Du等[22]研究也發(fā)現(xiàn)采用CT與肺癌抗體聯(lián)合診斷可將早期肺癌診斷的特異性提高至95.80%;Zhang等[23]評估了不同抗體對肺癌診斷的意義,認(rèn)為不同抗體對于不同組織學(xué)類型肺癌的診斷準(zhǔn)確性存在一定的差異。
以上研究結(jié)果表明,血液自身抗體檢測有助于肺癌的早期診斷,但其靈敏度不足,單獨(dú)應(yīng)用不能滿足肺癌早期篩查的需求。因此,進(jìn)一步提高抗體組合的穩(wěn)定性和特異性,尋找最佳的早期肺癌抗體組合,并將其與 LDCT 聯(lián)合,或許是肺癌早期篩查的理想模式。
建立肺癌早期篩查臨床路徑是提高肺癌早期診斷率和改善患者預(yù)后的關(guān)鍵所在。目前尚沒有理想的肺癌篩查模式,血清學(xué)生物標(biāo)志物檢測與影像學(xué)LDCT的結(jié)合在肺癌早期診斷中顯示出了良好的診斷效能,有望成為肺癌早期篩查的理想模式。然而,目前對于LDCT篩查肺癌的人群選擇、診斷以及隨訪原則尚未統(tǒng)一,血清學(xué)生物標(biāo)志物的靈敏度不足,檢測組合種類繁多,檢測技術(shù)不完善,尋找靈敏度和特異度高的檢測組合,仍需進(jìn)行大量的臨床研究。