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TLCR特刊 血足球投注APP液肿瘤标志物在肺癌检测和

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  在肿瘤异质性和动态肿瘤生物学背景下,分子靶向治疗的发展、诊断和治疗耐药性突变的策略,以及个性化癌症治疗的开展迫切需要在不同治疗情境下获取的患者肿瘤样品。需要侵入性手术(有相关并发症),需要获得有限数量的组织,获得活组织检查的后勤延误,高昂的医疗成本,以及很多情况下由于技术上难以定位而无法获得肿瘤组织。鉴于获得组织样本的多重局限性,使用血液生物标志物(“液体组织活检”)可以实现癌症早期诊断。该方法通过避免复杂的侵入性操作来降低成本,调整分子靶向治疗,为患者带来便利,并最终作为临床肿瘤决策的补充。本文综述了循环肿瘤细胞(CTCs)、循环肿瘤DNA(ctDNA)、肿瘤来源的外泌体、肿瘤受血小板(TEPs)和microRNA等各种血液生物标志物,并着重要其用于检测和治疗肺癌的现有证据。

  关键词:血液肿瘤标志物;体液活检;循环肿瘤细胞(CTC);循环肿瘤DNA(ctDNA);非小细胞肺癌(NSCLC)

  癌症在二十世纪七十年代是一个生物学谜团,唯一的对策是联合应用毒性化疗。数十年的研究已经在探寻癌症前哨秘密方面为我们的治疗方法带来了范例性转变。特别是对该认识的开创性研究一直是人类基因组计划和癌症基因组图谱的后续研究对象。伊马替尼和曲妥珠单抗的针对性治疗出现于二十一世纪初,癌症治疗得以进入个性化医疗的新时代。我们现在知道,某些特定的体细胞遗传改变可以作为将细胞转化为恶性实体的“驱动突变”。转化细胞严重依赖于这些突变,从而成为具有效应的“致命弱点”。特别是针对非小细胞肺癌(NSCLC),研究人员已经发现了一系列可靶向激活的突变,包括EGFR、ALK、ROS1、KRAS、HER2、MET、RET和FGFR等等。肺癌基因组项目为肺癌的基因组分类提供了宝贵的资料[1]。人们已经发现百分之五十的NSCLC具有可定位的突变[2,3]。近十年来,新型靶向药物的迅速推广使用,有效抑制了表达这些致癌基因的肿瘤细胞的活力。尽管靶向治疗的初步效应很好,后期肿瘤会进展并产生耐药性。这就要求患者和医师采用严谨可靠的措施,以确定治疗癌症的新方法。

  进行组织活检一直是诊断的主要依据,并且大多数情况下仍是诊断金标准。随着组织学诊断的建立,荧光原位杂交(FISH)或最近的下一代测序(NGS)测试驱动突变是现在的标准做法。然而组织活检具有侵入性且繁琐,并且只能获得某一时刻的“快照”,而肿瘤生物学是不断变化的。由于肿瘤的异质性,组织活检也可能错过重要的肿瘤特征或突变,并且小肿瘤可能需要多次尝试才能获得足够组织。理想的检测需要涵盖表明肿瘤生物学和异质性的准确标志物。而且还需要具有成本效益、易于收集、独立于操作者和具有合理的周转时间。

  血生物标志物的概念并不新颖。几十年来,临床已经应用肿瘤蛋白质生物标志物,如甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)和癌抗原19-9(CA19-9)等,来检测疾病的复发、进展和对治疗的反应。虽然这些肿瘤标志物的实用性已经在临床实践中得到了充分的证实,但它们并不是完全特异性的,并且在非恶性条件下也可能升高。此外,上述肿瘤标志物也没有提供任何有关预测治疗反应的信息,因此我们需要能够提供详细的肿瘤生物学细节和指导治疗策略的标志物。过去几年来,许多这样的预测性血液生物标志物已经进入了科学研究领域。它们的范围很广泛,包括循环肿瘤细胞(CTC)、循环肿瘤DNA(ctDNA)、肿瘤来源的外泌体、受肿瘤培养的血小板(TEP)和miRNA。基于血液的生物标志物是非侵入性的,并且可能具有评估实时的肿瘤治疗反应以及鉴定动态耐药性克隆的作用。随着技术的成熟,它们会变得更快更准确。图1总结了从组织和液体活检中获得临床有用信息的可用技术。

  图1. 从组织和液体活检中获得临床有用信息的可用技术总结。CTC,循环肿瘤细胞;ctDNA,循环肿瘤DNA;FISH,荧光原位杂交

  在癌症患者的外周血中已经发现肿瘤来源的活细胞,并且可能是难治性转移性疾病的起源。虽然极为罕见,但是CTC意味着替代侵入性活检的可能性,用于检测、表征和监测非血液系统癌症[4-7]。CTC的存在与转移性NSCLC以及其他肿瘤的差预后有关[8,9]。虽然CTC早在1869年首次提出,但它们在指导治疗各种恶性肿瘤方面的潜在用途尚未完全实现[10]。

  获取这些细胞的技术是一个不断发展的研究领域,CTC的分离是一项挑战,因为CTC可以用于分子分析和传播到CTC衍生的异种移植物中。在将CTC的浓度增加几个对数单位的初始浓缩步骤之后,CTC可以基于其生物学特性(例如蛋白质标记物的表达)或基于物理特性(如大小、密度、可变形性或电荷)正向或负向地富集[11]。目前已有或正在开发一些CTC检测方法,包括台式仪器,如流式细胞仪[12]、高清荧光扫描显微镜[13]、光纤阵列扫描技术(FAST)[14]、按大小分选上皮肿瘤细胞(ISET)[15]和激光扫描细胞计数器[16]。而CTC微器件利用微型结构[17]、微流体反应动力学[4]、免疫磁性微芯片[18]和集成工艺[19]。一般来说,CTC微器件具有更高的灵敏度,并且细胞恢复更好[20]。CellSearch是FDA批准的获得CTC最为有效的方法之一。CellSearch利用针对各种上皮靶标的铁粒子和抗体,如EpCAM和细胞角蛋白(CK 8,18和19)来鉴定CTC。CellSearch虽然高度可靠,但在某些良性和炎性疾病中可能产生假阳性结果,包括:糖尿病、甲状腺疾病、高胆固醇血症和良性乳房病症[21]。低CTC数量(特别是 NSCLC)限制了CellSearch和磁流体系统常规采集样品进行分析的能力,这可能是由于这些细胞中EpCAM的低表达[22]。获得CTC的另一种方法是利用恶性细胞与正常细胞在细胞尺寸和形态学上的差异[23]。微椭圆过滤器允许较小的可塑性细胞通过,留下较大的不规则CTC[23]进行过滤。与CellSearch相比,这种方法可以收集EpCAM阴性细胞,但是由于可能遗漏较小的CTC而受到限制。

  在可切除NSCLC中,CellSearch分析发现19%至39%的患者能检出CTC,而ISET方法在36%~50%患者中能检出CTC[24,25]。一项前瞻性研究利用CellSearch系统对150例可疑或诊断为原发性肺癌的CTC患者进行评估,通过将肺癌与非恶性疾病区分来研究CTC的诊断作用。尽管肺癌患者的CTC计数在数值上高于非恶性疾病患者,但受试者工作特征(ROC)曲线没有显示肺癌患者与健康对照之间有显著差异[24,26]。

  在晚期NSCLC中,CTC计数通常较高,研究显示CellSearch的阳性率为32%~78%,ISET的阳性率为80%[27,28]。来自不同实验室的数据一再显示CellSearch和ISET方法获得的结果的一致性有限。至少有2项研究直接比较了同一患者队列中的CellSearch和ISET,证实了结果一致性低[25]。其原因可能是由各种技术测量的CTC亚群的差异,不同类型的抗体对CTC富集的作用以及测试敏感性的固有差异[29]。尽管存在这些不一致之处,但是一些研究显示了CTC数量与晚期NSCLC患者预后之间的相关性。在一项对101例先前未经治疗的晚期NSCLC患者进行的单一中心前瞻性研究中,Krebs等观察到,与IIIB或IIIA期患者相比,IV期NSCLC患者中7.5mL血液中的CTC数量更高。化疗前CTC<5的患者和CTC≥5的患者的无进展生存期(PFS)分别为6.8个月和2.4个月,总生存期(OS)分别为8.1个月和4.3个月。在多变量分析中,CTC数量是OS最好的预测指标,HR的点估计值随着化疗周期后的CTC样本的掺入而增加[27]。另一项纳入40名患者的,研究CTC数量与放射照相肿瘤反应的相关性的研究显示,较高的CTC计数基线与实体瘤响应评估标准(RECIST)治疗反应相关,治疗后CTC计数下降与FDG -PET和RECIST响应和更长的PFS相关[30]。而一项纳入71例晚期NSCLC患者的回顾性研究显示,在FDG-PET扫描中,CTC数量与肿瘤标准摄取值(SUV)呈弱相关,与肿瘤直径无关。对于给定的部分容积校正的SUVmax或肿瘤直径,早期和晚期疾病的循环中检测到的CTC的范围很大[31]。这些结果表明,尽管CTC与肿瘤负荷的相关性尚不十分清楚,但是CTC的数量仍有可能成为晚期NSCLC预后的生物标志物。

  一项纳入56例患者的研究探讨了CTC在预测早期NSCLC手术后复发的效用,其中51.8%的患者在手术前具有CTC。术前平均CTC数量为每10mL 3.16个,术后一个月为每10mL 0.66个。术后CTC的存在与早期复发和无病生存时间(DFS)显着相关。在多因素分析中,手术后CTC的存在和淋巴结状态是DFS的独立预后因素[32]。虽然这些结果需要在更大的患者队列中进一步验证,但总体尚佳,并且最终可确定哪些患者适用在无辅助化疗情况下安全观察。

  AACR 2017年多学科胸癌研讨会上的另一项研究报告了48例NSCLC患者在同步化放疗前、化疗中和化疗后收集的CTC计数。48名患者中,有15名患有疾病复发,这15位患者在治疗后都没有可检测到的CTC,但在随后的检测中CTC计数增加。在10例患者中,平均在影像学复发证据6个月之前即可检测到这种增加。

  最后,CTC衍生的异种移植物是近年来一个热门研究领域。患者衍生的异种移植(PDX)模型已经在癌症研究中普及,并用于临床前药物评估、生物标志物鉴定、生物学研究和个体化医学策略。最近CTC已被用于产生乳腺癌和前列腺癌的PDX实验模型[33]。这种方法相对于传统的PDX模型的优点包括独立于手术样本收集和在各种疾病阶段产生实验模型。CTC衍生的异种移植物可能更准确地反映患者癌症的生物学性质,而在组织培养中长时间繁殖的肿瘤细胞系则没有这种功能,因为这些细胞系通常是同质的,并且不能准确反映遗传多样性和肿瘤细胞不断对微环境的适应。另一方面CTC衍生的异种移植物可以提供一个窗口,通过它我们可以不断研究癌症的动态演变。这种方法的主要局限是用于CTC富集的负选择方法。尽管存在这样的局限性,但是从CTC产生PDX模型为新药开发提供了新型实验模型。来自小细胞肺癌(SCLC)患者的一项最近研究显示,CTC衍生的异种移植物对铂类药物的反应与患者对铂的反应相关,并能精确鉴别化疗敏感性和化疗耐药性患者。SCLC的早期播散意味着能获得目前正在研究的CTC,因而可用于评估肿瘤基因组、化疗敏感性和化疗耐药性[34]。体液活检可以监测导致化疗耐药的肿瘤DNA变化。在免疫功能低下的小鼠中对CTC衍生的异种移植物的进一步评估中,形态和遗传特征和与铂反应相关的特征已经得到保留[34]。

  CTC扩展了我们从外周血中分离肿瘤细胞的能力,并且不需要侵入性和昂贵的活组织检查。由于肿瘤的位置或患者的合并症导致无法行侵入性活检的情况下,CTC可能成为指导治疗的唯一工具。与肿瘤的初步评估方法一道,CTC允许在分子水平上监测肿瘤的纵向演变,从而指导诊断、足球投注APP,预后和治疗决策。尽管如此,CTC的分子研究存在局限性。CTC面临的主要挑战之一是获得足够数量和最佳条件的、可用于进一步评估的肿瘤细胞。此外可能需要在不同的时间收集多个血液样本以获取允许捕获足够数量的CTC的样本。最后评估CTC分子特征的技术仍然在不断发展,需要标准化后才能用于常规临床实践。下面将讨论CTC在定位具有可操作突变的肿瘤中靶向治疗中的实用性。

  尽管早在1977年首次发现了ctDNA,但是由于基因测序技术转变更快、更经济和更准确,近几年才获得了更多的关注。ctDNA是单链[35]或双链DNA,由活的或死亡的肿瘤,或CTC流入血液[36-38]。使用传统的基于Sanger的测序方法,在正常DNA环境中分离和测序肿瘤DNA是一个缓慢且费力的过程。然而新的BEAM(珠粒、乳液、扩增和磁性)技术和CAPP-seq(通过深度测序进行癌症个性化分析)已经改变了ctDNA的局面。这些技术使用已知的标签测序引物来扩增目标DNA。CAPP-seq甚至可以对ctDNA进行定量,并且可以鉴定100%II-IV期和50%I期NSCLC患者的突变[39,40]。这项研究的局限之一是,必须首先知道靶标,从而来确定其性质。类似于全外显子组和全基因组测序的非靶向ctDNA方法可以给出更全面的图像。

  外泌体是细胞内吞作用后的囊泡,其直径为40~100nm,通过与质膜融合,受体-配体与细胞的相互作用或通过吞噬机制的内吞作用将信息(包括蛋白质、DNA和RNA)转移到靶细胞[41]。外泌体通过将致癌蛋白和核酸转移至肿瘤细胞而在肿瘤生物学中具有关键作用,包括肿瘤局部生长、转移和耐药。因此,外泌体及其内容物可能成为诊断、预后和预测治疗反应的有价值的生物标志物[42]。许多技术已经用于分离外泌体的开发,如MACS(磁性激活细胞分选)、免疫介导的分离、蔗糖梯度方法和超离心。一旦外泌体被分离,Western Blot、定量RT-PCR、核酸测序、ELISA和其他可商购的试剂盒可用于测定外泌体的RNA和蛋白质含量[43]。循环外泌体及其内容物(RNA和miRNA)的水平已有研究,以阐明其在指导肺腺癌患者的诊断和预测预后中的潜在作用[44]。循环外泌体miRNA与肿瘤衍生的miRNA模式之间的相似性使得作者认为循环外泌体miRNA可用作肺腺癌的筛选试验。另一项研究报道了基于源自循环外泌体的微RNA的模型,其能够区分肺腺癌和肉芽肿[45]。囊泡中保护的RNA,即外泌体RNA在是分析EML4-ALK融合转录物的潜在来源[46]。目前这些技术都未应用于临床实践,但初步结果显示未来有望应用于临床。

  传统上以止血作用而闻名的血小板在肿瘤生长的全身和局部反应中起着显着的作用[47,48]。在与肿瘤细胞对抗的过程中,将肿瘤相关生物分子转移至血小板使这种生物分子被隔离,从而导致TEP[49,50]。此外血小板在响应血小板表面受体的激活时发生了特异性的前体mRNA剪接[51,52],从而产生了可能用于癌症诊断的独特mRNA表达谱[48,53]。一项比较癌症患者与健康受试者的血小板mRNA谱的研究表明,与健康个体的血小板相比,TEP中20种非蛋白质编码的RNA的水平发生了改变[48]。与健康的血小板样品相比,在TEP的5003个mRNA中有1453个mRNA增加(与缺氧、分化和免疫缺陷途径有关),有793个mRNA减少(与翻译、RNA加工和病毒复制有关)。此外在NSCLC患者中,TEP mRNA的图谱允许KRAS突变型肿瘤患者与KRAS野生型肿瘤,EGFR突变型肿瘤和MET过度表达的的分化。然而由于分析的样本数量相对较少,算法过度拟合的风险较高[48]。尽管如此,这项研究提供了一个TEP可用作未来肺癌的血液生物标志物的早期信号。

  miRNA是长度为19~22个核苷酸的细胞内非编码的RNA分子。miRNA通过介导转录后沉默在许多肿瘤类型中起关键作用[54]。NSCLC或肺癌细胞系的miRNA表达谱与非恶性组织中的miRNA表达谱不同。一项比较肺鳞状细胞癌(SCC)和健康肺组织中15种不同miRNA表达的研究显示,在SCC中2种miRNA(let-7e和miR-125a)下调,而其余13种miRNA上调[55]。在细针抽吸(FNA)样本中可以检测到NSCLC和健康肺组织中miRNA表达谱的差异,因此可以用于诊断[56]。但该方法需要获得肿瘤组织,其缺点与传统组织活检的缺点类似。研究人员对于分析循环miRNA作为NSCLC诊断的非侵入性生物标志物,监测治疗反应以及可能的个性化治疗方面越来越感兴趣。为了确立循环miRNA在NSCLC的诊断和管理中的作用,尽管已经进行了许多研究,还有许多研究正在进行中,但用于参考的对照和用于miRNA分离的研究样品之间存在许多不一致之处。例如一项研究显示,24-miRNA表达组可以区分肺癌患者和健康对照,通过在这个模型中增加年龄、性别和吸烟状况等因素,可以进一步增强诊断能力[57]。另一个6-miRNA表达组已经显示可以区分NSCLC患者和健康受试者[58]。在这两项研究中,作者利用U6作为正常化的内部对照,这可能是不准确的,因为据报道U6不适用于定量无细胞miRNA的内源性对照[59]。另外两项研究显示,与健康对照组相比,NSCLC患者血浆中其他miRNA组也有差异表达[60,61]。这些研究仅分析了囊泡相关的miRNA,例如外泌体,因此至少遗漏了循环中一部分无囊泡的miRNA。一个双miRNA组(miR-19b-3p和miR-29b-3p)已经显示出可以分析从全血获得的外周血单核细胞(PBMC)的miRNA,并能用于分辨健康与NSCLC患者。这意味着从血清中获得的miRNA也许不能提供有关肿瘤miRNA表达谱的未删节的信息[62]。总之,提示循环miRNA作为NSCLC生物标志物潜在作用的研究是令人信服的;仍然需要更多的研究,以进一步验证样品的需求,用于分离和定量miRNA的测定以及用于数据分析的方法。

  CTC,循环肿瘤细胞;ctDNA,循环肿瘤DNA;TEP,受肿瘤影响的血小板

  EGFR(表皮生长因子受体,epidermal growth factor receptor)是人类EGFR家族成员之一,该家族包括HER1(EGFR)、HER2/neu、HER3和HER4。外显子18-21中的EGFR致敏突变通过mTOR和MAP激酶途径,导致下游信号传导的增加,导致DNA合成和细胞增殖增加。在占NSCLC中所有EGFR突变的近90%的突变中,最常见的是来自外显子19(48%)的基因缺失或外显子21(43%)上的L858R取代。还可以看到其他较少见的突变(例如外显子18上的G719X,外显子21上的L861Q),这些都对小分子EGFR TKI具有敏感性。体液活检在识别敏感性EGFR突变方面的作用正在迅速发展。目前ctDNA是通过体液活检鉴定这种突变的最有效手段。在652例患者样本中,基于S-ARMS的EGFR突变检测试剂盒能够识别突变,敏感性为66%,特异性接近100%,组织一致性为94%[73]。COBAS方法在238名患者中发现了相似的结果,敏感性为75%,特异性为96%,组织一致性为88%[74]。这两项研究都报道了小部分ctDNA检测阳性但是组织检测非阳性的患者,这主要是因为基于组织的检测可能由于肿瘤异质性而遗漏肿瘤基因组的某些部分。然而ctDNA灵敏度有限,不能替代组织活检。ctDNA在约15%~30%的患者中可产生假阴性结果,在低柱状病变、惰性鳞状细胞生长、粘液性亚型或偶发性软脑膜疾病的患者中尤其如此。改进的测序技术如BEAMing可以将敏感性提高到99%,但是需要更大规模的研究来验证其使用[75]。在2016年,FDA批准使用COBAS来测试EGFR突变。欧洲医疗机构建议对无法进行组织活检的患者使用基于血浆的EGFR检测。随着技术的进步和这些检查的敏感性的提高,体液活检可能最终成为组织活检的合理替代方法。

  通过运用等位基因特异性和深度测序的NGS技术,CTC也可用于鉴定EGFR激活突变。足球投注APP小队列的敏感性介于47%~100%[76-78]。一项研究建议使用CTC监测治疗疗效,因为吉非替尼治疗能导致携带EGFR突变的CTC减少[79]。分离CTC可能很困难,只能用于测序小CTC的人群,因此目前不推荐使用。与之类似的,通过进行RNA测序也可能发现TEP携带EGFR突变[48],虽然其使用需要进一步的研究来验证。

  染色体2p的倒置可以导致ALK酪氨酸激酶和EML4蛋白的融合,产生构成型激酶活性和致癌作用。2%~7%的NSCLC患者可以发现这种基因重排。双重组织IHC和FISH是鉴定基因重排的最佳方法。然而,由于对ALK重排的分裂信号的不可靠的解释,在评估FISH方面存在操作者间的差异。在2%的NSCLC患者中可发现ROS1与ALK具有序列同源性。

  与EGFR一样,液体组织活检的潜力是巨大的。然而,把体液活检检测ALK和ROS1突变常规应用于临床目前存在局限性。一项大型患者研究显示,使用含有ALK&ROS1重排的Guardant360对NSCLC进行体液活检,体液活检得到可行的突变的一致性为94%。CTC也可以通过直接FISH分析可靠地揭示ALK重排情况[70,80]。通过ISET或FA-FISH可以在CTC中检测ROS1[81]。停用克唑替尼后,含有ROS1重排的CTC增加,并与疾病的影像学进展相关。在另一项研究中,用克唑替尼治疗导致ALK阳性的CTC克隆减少,这突出了体液活检在监测治疗反应中的潜在作用[82]。其他进展中的技术包括血浆外泌体RNA测序,据报道该技术具有88%的敏感性和100%的特异性。TEP RNA的RT-PCR可检测ALK重排,其敏感性为65%,特异性为100%[53,83]。克唑替尼治疗导致TEP中的EML-ALK融合物消失,并且一名患者在影像学进展前2个月重新出现重排,这再次提示其可能有助于监测治疗反应。

  血浆来源ctDNA的下一代测序的应用并不限于常见的遗传改变,如EGFR、ALK或ROS-1,同时也可以检测相对罕见的突变,如RET重排、MET扩增和HER-2插入。Paweletz等人最近的一项研究表明,NGS可以利用台式测序平台以≥0.4%的等位基因频率鉴定存在于DNA稀释液中的突变,敏感性/特异性为100%[84]。

  大多数携带EGFR TKI的患者最终会产生耐药性[85]。最常见的耐药机制是获得性exon 20,T790M突变,在50%~60%在一线TKI上发展的患者中可以发现这一突变[86]。尽管组织活检是检测T790M的主要依据,但越来越多的证据支持使用血液生物标志物来提高检出。组织活检是侵入性的,并且也不是每次都能成功获取组织[78]。Oxnard等人通过COBAS和BEAMing技术对EGFR-TKI耐药患者的ctDNA进行测序,发现T790M突变的敏感性为70%[87]。31%的组织活检阴性的患者血浆ctDNA阳性。更重要的是,无论测试手段如何,无进展生存率都是相似的。因此在EGFR TKI耐药时进行ctDNA检测是鉴定T790M突变的合理方法。但考虑到ctDNA的假阴性率为30%,所以血浆检查阴性后仍应继续进行肿瘤活检。

  鉴于基于ctDNA的突变分析需要改进,Huang等用dPCR增加检测T790M突变的敏感性。这种在TKI治疗前检测到的高度敏感的T790M的存在预示着更坏的结果。超敏感的dd-PCR能够在80%的未治疗的NSCLC患者中检测到极低水平的T790M突变[86]。也有证据表明,连续的ctDNA监测可能会在临床进展的前一年发现T790M突变[67,68,88]。Osimertinib是T790M耐药突变患者的第三代EGFR TKI活性药物[89,90]。进展为osimertinib治疗的患者中有22%有C797S耐药突变。其他导致EGFR TKI耐药性的手段包括c-MET的过度表达,这使得EGFR酪氨酸激酶被完全绕过并增加下游信号传导,Her-2扩增和PI3KCA突变等等。大约15%的肿瘤在第一次TKI治疗后进展,转化为SCLC,这可以通过鉴别血液中的SCLC CTC来检测。目前基于血浆的技术在检测这些其他耐药性突变方面的效用仅限于肿瘤位置难以活检的患者。此外,血浆检测的适用范围、准确性和有效性尚需要提高。

  除了基于基因组学的生物标志物的进展外,肺癌对蛋白质组学的影响,特别是肿瘤微环境中的细胞因子环境,已经吸引了越来越多的关注和兴趣。众所周知,肺癌是一种免疫原性肿瘤,因而其易受免疫检查点抑制剂的影响。然而对肺癌的免疫应答是一个复杂的过程,涉及许多细胞因子和免疫途径。该过程是动态的,并且一定是多样化的。通过常规的组织活检对肿瘤的免疫/炎症环境进行“快照”并不都能够充分理解肿瘤抵抗正常免疫监视的复杂机制。因此从理论上讲,一个反映不断变化的肿瘤蛋白质组学,并且可以在病程的不同时间点方便地评估的血液生物标志物,对于定制癌症定向治疗具有巨大的价值。对于发现这样的生物标志物的最初尝试已经显示出令人鼓舞的结果,主要用于肺癌的早期发现。例如Birse等人比较了新鲜切除的肺肿瘤样品,肺癌细胞系和从肿瘤细胞系收集的条件培养基的蛋白质组学,鉴定了179种候选生物标志物,其中8个标志物选择用于进一步的验证研究。结果显示,与未患肺癌的高风险吸烟者相比,I期NSCLC患者血清中TFPI、MDK、OPN、MMP2、TIMP1、CEA、CYFRA21-1和SCC水平升高[91]。另一项研究比较了NSCLC患者和吸烟史相似的COPD患者循环炎症标志物,发现胸腺和活化的细胞因子(CC基序趋化因子配体17)、Gro-b [CXC基序趋化因子配体2(CXCL2)]、CXCL13、IL-1、IL-6、IL-8、IL-16、IL-17A、巨噬细胞移动抑制因子(MIF)、粒细胞集落刺激因子、血小板衍生生长因子B亚基、MMP- 2、MMP-8和MMP-12在NSCLC和COPD患者血清中均有显着性差异。此外,与COPD患者相比,癌症患者的干扰素-γ/IL-10比率更低[92]。此外,肺癌患者的CCL3、IL8和IL1β的外周血单个核细胞基因表达水平高于相同的已切除肿瘤的患者,而CXCL10和IL2Rα基本不变[93]。如国家癌症研究所-马里兰州病例对照研究的患者的分析中所示,细胞因子标记的一些信号具有预后价值,与低水平患者相比,具有高水平的促炎性细胞因子IL-6和IL-17A的I期NSCLC患者的生存率显著下降[94]。综上所述,细胞因子作为基于血液的生物标志物有助于早期发现和预测早期肺癌,这是一个令人振奋的发现,然而还需要在临床实践中进一步的发展和完善。其在个体化治疗中的应用(特别是免疫治疗)仍有待确定。

  总之,对癌症患者体液活检的探索及对其临床应用的认知,已经促使大量用于癌症诊断、预测、个体化治疗和治疗监测的血液分析研究。高灵敏度靶向检测技术的发展、体液活检在临床实施中的实用性和适用性正在加速发展。但目前正在评估的以血液为基础的生物资源对癌症诊断的敏感性并不理想,特别是对于局部疾病的患者。理想的检测技术应该是具有敏感性、特异性、安全性、有成本效益性和易重现性的,并且不局限于大的学术中心。慢性粒细胞白血病中的外周血BCR/ABL转录物水平检测就是这样的例子。尽管血液生物标志物领域取得了显著的进展,但是我们还没有成功地开发出实体恶性肿瘤的理想检测技术。目前血液生物标志物在肺癌中的主要作用是针对具有可操作突变的患者定制靶向治疗。不过它在选择性化疗方面的作用尚未可知,主要是因为缺乏反应化疗敏感性或耐药性的基于组织的生物标志物。体液活检在免疫治疗中的价值仍有待确定。临床试验的大多数生物标志物仍然依赖于组织样品而不是血液样品,这主要是因为血液生物标志物的收集和分析技术的方法和准确性不一致。尽管如此,现有的ctDNA和CTC的血液检测方法确实在特定患者人群中提供了合理的组织活检替代指标,并为个性化癌症治疗提供了新的维度。

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