胰腺癌血清学标记物在胰腺癌初期诊断中的研究进展

曾 强，巩 燕

解放军总医院 健康管理研究院，北京 100853

胰腺癌血清学标记物在胰腺癌初期诊断中的研究进展

曾 强，巩 燕

解放军总医院 健康管理研究院，北京 100853

胰腺癌是目前最难诊断和治疗的恶性肿瘤之一，研究开发方便实用的血清标记物筛查早期胰腺癌有重要的临床意义。目前，胰腺癌血清学标记物的研究主要包括胰腺癌特异表达的分子、基因突变、异常甲基化DNA、microRNA和循环肿瘤细胞。联合多种血清学标记物有助于其早期诊断，未来的研究应侧重于筛选胰腺癌高危人群，形成高度敏感性和特异性的标记物，提高胰腺癌早期诊断水平。

胰腺癌；血清标记物；早期诊断

胰腺癌是目前最难诊断和治疗的恶性肿瘤之一，80%以上的胰腺癌确诊时已处于晚期，其中位生存期在8个月左右[1-4]。开发方便实用的血清标记物筛查早期胰腺癌有重要的临床意义[5]。目前，胰腺癌血清学标记物的研究包括胰腺癌特异表达的蛋白质分子、基因突变、异常甲基化DNA、microRNA和循环肿瘤细胞等，本文就其研究进展做一综述[6-9]。

1 胰腺癌特异的蛋白质分子或蛋白谱

1.1 抗黏蛋白1抗体(PAM4-based MUC1) PAM4是一种由RIP1小鼠胰腺癌移植瘤中获得的抗黏蛋白1(mucin-1，MUC-1)的单克隆抗体，MUC-1是一种高度糖基化的黏蛋白，可以促进肿瘤细胞的侵袭和转移，进而影响胰腺癌患者的生存时间[10]。Gold等[11-13]采用EILSA法测定胰腺癌、慢性胰腺炎及健康人群血清MUC-1表达水平，发现PAM4诊断胰腺癌的敏感度为81%，特异度为95%，对1期和2期的敏感度分别为62%和86%，并且诊断特异性优于糖类抗原19-9(carbohydrate antigen19-9，CA19-9)(85% vs 68%)。通过免疫组化方法检测非侵袭性胰腺肿瘤，如胰管上皮内瘤变及导管内乳头状黏液瘤的敏感性为87.3%，特异性为92.1%，提示该抗体所针对的抗原通常在胰腺癌发生的早期表达，对其进行检测有助于胰腺癌的早期发现和诊断。

1.2 高流动蛋白1(extracellular high mobility group box-1，HMGB1) HMGB1被认为是一种核蛋白，其细胞外形式类似细胞因子发挥作用，参与如炎症、细胞迁移、组织再生等许多重要的病理过程，有助于肿瘤的生长和侵袭[14-15]。比较正常、慢性胰腺炎和胰腺癌患者血清HMGB1水平，发现它与胰腺癌及分期有关，ROC曲线和Logistic回归分析证实HMGB1作为预测胰腺癌单一或多重生物标记物之一，其灵敏度/特异性优于CA 19-9或癌胚抗原(carcinoembryonic antigen，CEA)，Kaplan-Meier生存分析显示高水平HMGB1的胰腺癌患者(＞30 ng/ml，中位生存期192 d)较低水平HMGB1患者(≤30 ng/ml，中位生存期514 d)预后差，Cox比例风险模型显示，高血清HMGB1组较低血清HMGB1组患胰腺癌相对危险比为3.077。与CA19-9和CEA进行比较，HMGB1是胰腺癌诊断和预后评价更为理想的标记物[16]。

1.3 胰岛素样生长因子结合蛋白2(insulin-like growth factor binding protein 2，IGFBP2)和间皮素(mesotelin，MSLN) 采用EILSA法在84例胰腺癌患者、40例慢性胰腺炎和84名健康对照中，测定血清IGFBP2和MSLN水平，发现血清IGFPB2和MSLN诊断胰腺癌的灵敏度分别为22%(P=0.032)和17%(P=0.002)，较CA19-9低。然而，IGFBP2和(或) MSLN两者联合确诊了CA19-9漏诊的28例胰腺癌中的18例，这提示，血清IGFBP2和MSLN单独诊断胰腺癌敏感性低，但在联合诊断时具参考价值[17]。

1.4 蛋白谱 基于质谱的血清肽谱是一种有前途的发现新的疾病相关蛋白质的工具，Zapico-Muniz等[18]通过基质辅助激光解吸/电离-飞行时间质谱比较健康对照、慢性胰腺炎和胰腺癌患者的血清肽谱，忽略性别和年龄的影响，联合2种血清肽谱和CA19-9诊断胰腺癌灵敏度为89.9%，特异度为92.7%，联合3种血清肽谱区分胰腺癌与健康对照及慢性胰腺炎，其敏感度98.2%，特异度97.1%。Ehmann等[19]通过阴离子交换色谱法 确定载脂蛋白A-Ⅱ，转甲状腺素蛋白和载脂蛋白AI与胰腺癌相关，与健康对照组相比，它们在胰腺癌血清中水平均下降至少2倍。同样经此种方法确定血小板第4因子与胰腺癌有关[20]。采用2-维-凝胶电泳比较胰腺癌及对照血清标本，进行差异蛋白质分析显示，甘露糖结合凝集素2和肌球蛋白轻链激酶2蛋白表达上调，免疫印迹证实它们在胰腺癌组织表达升高[21]。联合蛋白质芯片技术及2维凝胶电泳发现热休克蛋白27(heat shock protein 27，HSP27)在胰腺癌与健康对照组表达差异，通过ELISA法检测35例胰腺癌患者和37名健康个体血清样本，HSP27诊断胰腺癌灵敏度为100%。特异度为84%[22]。以上研究提示，血清差异蛋白有望作为胰腺癌早期诊断的潜在标记物。

2 K-ras基因突变

已知胰腺癌K-ras基因突变的发生率很高。Chen等[23]研究发现在30例(共91例)患者血浆中K-ras12号密码子突变率为33%(30/91)，其中17个突变为c.35G＞A(p.G12D)，11个突变为c.35G＞T(p.G12V)，只有2个为c.34G＞C(p. G12R)。K-ras12号密码子突变与肿瘤TNM分期(P=0.033)和肝转移(P=0.014)有关。K-ras突变患者的中位生存时间少于野生型K-ras基因患者(3.9个月vs 10.2个月，P＜0.001)，另一项研究在30例胰腺癌患者的血浆和肿瘤组织，40例慢性胰腺炎患者血浆中，采用突变等位基因特异性扩增法和直接测序法检测12号密码子突变，同时检测肿瘤标记物如CA19-9、CEA、CA50、CA242。在70%肿瘤组织样品中检测到K-ras突变，但在血浆DNA样品中未检测到K-ras突变，60%具有K-ras突变的患者CA199、CEA、CA50和CA242升高，但其灵敏度(20.00% ～ 56.67%)和特异度均偏低(56.67% ～ 77.5%)。这些数据表明，在血清中的K-ras基因突变用于筛选胰腺癌患者以及胰腺肿瘤高危进展人群的方法尚需进一步验证[24]。

3 抑癌基因的甲基化

除基因突变外，抑癌基因的甲基化在肿瘤包括胰腺癌在内其发生发展中发挥重要作用，研究它有望找到胰腺癌早期的标记物。Yi等[25]经全基因转录组在胰腺癌细胞系鉴定出新的发生DNA甲基化的肿瘤特异性基因后，使用纳米粒子处理的甲基化磁珠技术分析患者血清中BNC1和ADAMTS1基因启动子区域DNA甲基化，结果提示143例胰腺癌中BNC1和ADAMTS1基因甲基化率分别为92%和68%，在Ⅲ期胰腺上皮内瘤变两者甲基化率接近100%，在Ⅰ期浸润性癌其甲基化率为97%，42例胰腺癌患者血清中，BNC1敏感度为79%，ADAMTS1敏感度为48%，BNC1特异度89%，ADAMTS1特异度92%。联合两种标记物的灵敏度提高为81%，特异度仅为85%。Park等[26]研究发现，胰腺癌患者NPTX2甲基化率与慢性胰腺炎相比显著升高(P=0.016)，其敏感度和特异度分别为80%和76%，NPTX2基因甲基化水平随肿瘤进展显著增高。

除单个基因甲基化的研究外，有报道采用甲基化谱进行胰腺癌的早期诊断。Melnikov等[27]纳入30例胰腺癌患者，根据性别和年龄匹配原则入选30例健康对照组，比较两者血浆甲基化谱，确定了包括CCND2、SOCS1、THBS1、PLAU、VHL在内的基因组，联合诊断胰腺癌敏感度为76%，特异度为59%，可应用于胰腺癌早期诊断。

4 MicroRNA

MicroRNA是小的非编码转录体，参与包括肿瘤发生在内的多种细胞生理病理过程。最近的研究表明，血浆/血清中稳定地检测到微RNA(miRNA)。与健康对照组相比，miR-200家族的两个成员中miR-200a和miR-200b在胰腺癌和慢性胰腺炎患者的血清中均显著升高(P＜0.000 1)，受试者工作曲线下面积分别为0.861和0.85[8]。由于胰腺癌显示极端低氧特征，Ho等[28]推测miR-210(在低氧下诱导，与肿瘤不良反应有关)可作为胰腺癌筛选或监控的诊断性标记物，从血浆直接提取miRNA并逆转录为cDNA，celmiR-54作为正常对照，采用qRT-PCR检测miR-210和cel-miR-54，与正常对照相比，胰腺癌患者miR-210表达超过4倍以上(P＜0.001)。有研究报道，胰腺癌患者血浆miR-221浓度显著高于胰腺良性肿瘤(P=0.016)和健康对照组(P＜0.001)；在术后样品中显著减少(P=0.018)，与远处转移(P=0.041)和非切除状态有关(P=0.021)[29]。

以上研究提示，胰腺癌相关血浆miR的测定可作为肿瘤检测、监测肿瘤动力学和评价预后的生物标记物，并可能有助于胰腺癌的临床治疗决策。

5 循环肿瘤细胞

胰腺癌常常经血液转移至远处器官，如肝、肺和骨骼系统。循环肿瘤细胞(circulating tumor cells，CTCs)是具有进入循环系统能力的肿瘤细胞，这些细胞群在肿瘤远处转移中发挥举足轻重的作用。临床研究显示，血液中CTCs的存在与乳腺癌、结直肠癌、前列腺癌的进展有关，并用来预测转移性肿瘤的生存期[30]。Kurihara等[31]检测胰腺癌患者的CTCs水平，预测胰腺癌的生存期，26例胰腺癌患者中11例CTC阳性，15例CTC阴性(Ⅱ期1例，Ⅲ期1例，Ⅳa期7例，Ⅳb期6例)，CTC阳性和阴性患者的中位生存时间(median survival time，MSTS)分别为110.5 d和375.8 d (P＜0.001)。对于Ⅳb患者，CTC阳性和阴性患者的MSTS分别为52.5 d和308.3 d (P＜0.01)。这项研究表明检测外周血的CTCs可能有助于胰腺癌患者的预后判断。

Han等[32]通过BM7(靶向黏蛋白1，mucin1)和VU1D9抗体(靶向上皮细胞黏附分子，EpCAM)的免疫磁性富集，评价34例全身治疗前胰腺癌患者和40例健康对照者CTCs的水平，通过实时定量RT-PCR分析KRT19、MUC1、EPCAM、CEACAM5和BIRC5基因的表达，结果显示47.1%胰腺癌CTCs阳性患者，与CTC阴性患者比较，具有较短的中位无进展生存期(progression free survival，PFS)，CTCs阳性患者的中位PFS时间66.0 d，CTC阴性患者的中位PFS 138.0 d (P=0.01)。

一项国际多中心随机研究纳入79例患者，化疗开始前及治疗2个月后进行CTC筛选，5%患者检测到一个或多个CTCs，治疗2个月后，9%的患者检测到CTCs(总检出率为11%)。CTC阳性与较差的肿瘤分化程度有关(P=0.04)，CTC阳性总生存期更短(RR=2.5，P=0.01)。CTC检测可作为一种有前途的判断胰腺癌患者预后的工具[33]。一篇荟萃分析结果也显示，CTC阳性与较差无进展生存期显著相关(HR=1.89，95% CI=1.25 ～ 4.00，P＜0.001)，与CTC阴性患者相比，CTC阳性胰腺癌患者表现出较差的整体存活率，(HR=1.23，95% CI=0.88 ～ 2.08，P＜0.001)。按种族亚组分析表明，亚洲人和白种人群中CTC阳性患者具有更差的生存期(均P＜0.05)。以上研究提示，在外周血中检测CTC可能是一种很有前途的用于胰腺癌检测和预后的生物标记物[34]。

6 结语

胰腺癌的发生涉及多个基因、信号途径、转录因子、miRNA等相互作用，联合多种血清学标志物有助于其早期诊断；Ginesta等[35]在61例细针抽吸胰腺肿块(43胰腺癌和18例慢性胰腺炎)中，进行HRH2、EN1、SPARC、CDH13和APC基因的甲基化状态和K-ras基因突变分析，结果提示基因甲基化对胰腺癌敏感度73%，特异度100%；K-ras突变敏感度77%，特异度100%；联合分析其敏感度升高到84%，特异度100%。已有研究报道采用HMGB1与CA19-9、PAM4和CA 19-9、miR-16和CA19-9联合后提高了胰腺癌检测的灵敏性和特异性[36-38]。新型血清标记物的研究及标记物的联合使用提高了胰腺癌诊断诊断和预后评估的敏感性和特异性，已在多个临床试验中证实，由于为较小的样本量，研究结果可能仍处初步阶段，对于胰腺癌早期诊断的临床试验仍需进一步完善。

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Serological markers of pancreatic cancer in early diagnosis of pancreatic cancer

ZENG Qiang, GONG Yan
Health Management and Research Institute, Chinese PLA General Hospital, Beijing 100853, China

Pancreatic cancer is a kind of malignant tumor which is very diff i cult to diagnose and cure. Researches in developing convenient serological markers in screening the early curable stage of pancreatic cancer have important clinical signif i cance. At present, the study of serological marker of pancreatic cancer includes the molecular of pancreatic cancer-specif i c expression, gene mutations, abnormal methylation of gene DNA, microRNA and circulating tumor cells. Combinations of different serological markers can contribute to the early diagnosis of pancreatic cancer, and further researches should focus on the screening of high-risk groups with pancreatic cancer and the development of highly sensitive and specif i c markers, in order to improve the diagnostic level of pancreatic cancer.

pancreatic cancer; serum markers; early diagnosis

R 730.3

A

2095-5227(2015)02-0184-04

10.3969/j.issn.2095-5227.2015.02.025

时间：2014-10-11 10:23

http://www.cnki.net/kcms/detail/11.3275.R.20141011.1023.002.html

2014-08-07

全军十一五计划保健专项(10BJZ18)

Supported by the 11th Five Years Programs for Health Care Plan of Chinese PLA (10BJZ18)

曾强，男，博士，研究员，主任，教授。研究方向：健康管理。Email: zq301@126.com

The fi rst author: ZENG Qiang. Email: zq301@126.com