结直肠癌相关肿瘤标志物临床应用
【关键词】 直肠癌 肿瘤标志物
结直肠癌是常见的恶性肿瘤，在世界范围内其死亡率居各种肿瘤的第三位,在西方居第二位。在我国随着生活水平的提高，饮食习惯的改变，总体发病率呈上升趋势，据调查2000年至2005年间发病人数增加了12万，男性增加了19.1%，女性增加了17.7%。其发病的机制一般认为有两种类型：一种是传统概念即所谓的腺瘤?癌相关学说，形态学上均表现为隆起型，病理上均有腺瘤期，这占结直肠癌60%左右;另一种是近年发现的许多小体积、表面平坦甚至是凹陷的新生癌，病理上无腺瘤成分，直接由腺管而来。其发病诱因多与高脂饮食、亚硝酸盐的摄入及酒精的过多摄入等。目前结直肠癌的诊断常用的方法仍旧为结肠气钡双重造影和肠镜等，但均为入侵性的诊断方法，存在风险问题，肿瘤标志物的检测则较为简便。肿瘤标志物(Tumor markr,TM)，是存在于肿瘤组织和细胞的特殊物质。在细胞转化及肿瘤发展过程中,由肿瘤组织产生,存在于肿瘤组织本身或分泌入血或入其它体质,或因肿瘤组织刺激由宿主正常细胞产生而含量明显高于正常参数值的一类物质,称为肿瘤标志物。由于结直肠癌早期的症状多不明显，即使有明显症状也与直肠肛管的其它疾病非常相似，但非特异性肿瘤标志物联合应用对结直肠癌的诊断，和手术后疗效以及术后复发转移有一定的临床价值。本文对与结直肠癌相关的几种肿瘤标志物在临床的应用。
1 蛋白质类肿瘤标志物
APC、CEA、β?MG、本周氏蛋白、M蛋白等。其中CEA和LEA是目前应用比较广泛的肿瘤标志物，LEA特别对高分化结直肠癌是较特异的蛋白抗原[1]，王曾蕴等进一步研究表明LEA比CEA有更高的灵敏度和特异度,可以作为诊断早期结直肠癌的筛选指标[2] 。Guadagni等研究表明在结直肠癌的诊断中，CEA检测最普遍，但仅有40%～70%结直肠癌患者血清中CEA升高[3]。赵昊等研究发现,术前CEA阳性,如术后2个月内CEA降至正常范围内,证明手术效果是理想的。术前CEA处于低水平,术后增高者效果基本较满意;若术前CEA异常过高是提示肿瘤发生转移的一个重要信号。因此CEA对于结直肠癌术前和术后的评估还是有一定的意义。
2 糖类抗原肿瘤标志物
CA50、125、153、199、242、72?4等[4]，其中据李海等研究CA242是一种唾液酸化鞘脂类消化道肿瘤相关抗原，是结直肠癌和胰腺癌较常用的标志物，在胰腺癌和结直肠癌的患者均有明显升高[5]。刘长安等研究CA50对结直肠癌的敏感性为72.1%,特异性91.5%，有效率为82.8%，并发现结直肠患者血清CA50水平及阳性率随临床分期进展而提高，根治术后水平降低,若无复发及转移CA50在正常范围内。若复发或有远端转移则其水平升高[6]。据朱自力等采用放射免疫法对67例结直肠癌（其中良性肿瘤组23例、肠息肉20例、肠绒毛腺瘤3例），正常对照组55例，患者血清中的CEA、 CA50、 CA19?9 、CA72?4、 CA242测定。发现5项肿瘤标志物在结直肠癌组表达水平明显高于正常对照组和良性肿瘤组。其中以CA72?4的灵敏度（67.2%），CA242特异性（87.1%）为最高。采用系列联检法（既5项肿瘤标志物均阳性才诊断阳性），能将结直肠癌诊断的特异性和阳性预测值提高到100%。采用平行联检法（即5项肿瘤标志物中的一项阳性即诊断阳性）,可提高结直肠癌诊断的灵敏度（86.6%）和阴性预测值(82.8%)。
3 酶类肿瘤标志物
NSE、A?GT、LDH、ACP、谷光甘肽转移酶、AKP、端粒酶等[7]。据牟江洪等研究表明由于NSE等特异性虽然高，但是敏感性普遍太低，因此基本上没有诊断价值。端粒酶是一种特殊的逆转录酶，由酶蛋白和RNA组成。人端粒酶至少有3个亚单位构成，即端粒酶RNA（hTR）、端粒酶相关蛋白（TP1）、端粒酶催化活性亚单位(Htert)[8]。据何奇等应用改良的TRAP银染法，检测结直肠癌39例、21例溃疡结肠炎、22例结直肠黏膜活性检标本端粒酶活性。结果结直肠癌端粒酶活性的阳性率为89.7%(35/39),而溃疡性结肠炎仅为9.5%(2/21),正常对照组为0,统计学处理P<0.01。这说明端粒酶活性检测对结直肠癌诊断是有价值的,特别是对临床镜检过程中鉴别结直肠癌和溃疡性结肠炎更有意义[9]。Kim研究表明端粒酶的激活与恶性肿瘤发生发展密切相关，是肿瘤维持其恶性生长所必需的。众所周知结直肠癌的转移有淋巴转移，血行转移，直接扩散，种植性转移等四种主要途径[10]。在宋盛晗等用PCR?ELISA法定量检测34例结直肠癌组织，20例癌旁组织及16例中转移淋巴结中端粒酶的活性。结果34例结直肠癌组织中,端粒酶阳性表达31例,阳性率91 2%。20例癌旁正常黏膜组织中,仅2例为阳性(10%)。16例转移淋巴结中,13例检出端粒酶活性表达,阳性率为81.3%。提示了端粒酶在结直肠癌淋巴转移中可能起重要作用，因为端粒酶是维持肿瘤恶性生长所必需的，而在癌转移淋巴结中又有如此高的表达率，因此转移淋巴结在某种意义上有和原发癌灶同样的再转移能力，这就提示我们在手术中彻底清除转移淋巴结的重要性。研究还表明结直肠癌的端粒酶活性表达与患者的性别、年龄、病变部位、组织类型、分化程度、分期及侵袭范围等病理因素无关。这就意为着即使在结直肠癌的早期端粒酶的活性也可出现，这就使端粒酶可做为结直肠癌早期诊断的一个指标。
4 血管内皮生长因子(VEGF)
肿瘤的生长和转移依赖于血管生成。肿瘤的形成和发展大致可分为2个阶段，即肿瘤细胞的克隆性增生阶段和血管形成促进肿瘤持续性生长阶段。实体肿瘤的生长和转移需要新生血管生成，而肿瘤血管形成受肿瘤细胞分泌的血管生长因子调节[11] 。Sauter等表明VEGF是特异作用于血管内皮细胞的最重要的促血管生长因子,可作为肿瘤代谢与转移的标志[12] 。Harada等研究表明VEGF是一种内皮细胞特异性有丝分裂原,能与其两个受体Ｆｌｔ和Ｆｌｋ高度亲和 [13],韩加刚等也表明其能刺激血管内皮细胞增殖、迁徙和分化,增加血管渗透性,促进肿瘤细胞进入血液循环而发生转移[14]。王景萍等研究认为复发和转移后VEGF阳性率较高,是因为VEGF可促进结直肠癌组织血管增生,这些新生的大量幼稚血管,无平滑肌,使癌细胞易侵蚀血管,增加癌细胞入血机会,促进结直肠癌复发和转移[15,16] 。Karayiannakis等研究发现淋巴转移的直肠癌患者VEGF呈高表达,且与肿瘤的复发有关,说明VEGF与结直肠癌的演进、转移、复发和分期极相关,可作为结直肠癌早期诊断、疗效判断及预后的指标[17]。范伟等研究发现,结直肠癌患者血清VEGF浓度与淋巴结转移、肝转移、Dukes分期和分化程度密切相关;术后结直肠癌患者的VEGF下降趋向于正常人水平[18]。李海等认为血清中VEGF有其特定的降解和清除途径,若肿瘤术后或放化疗后血清VEGF浓度持续高水平或回升,提示预后不良[19]。据罗小江等对研究80例结直肠癌患者及30例正常结肠黏膜中VEGF的表达情况,发现VEGF 的表达与结直肠癌组织学类型无关，浸润至 黏膜及黏膜下层、肌层的结直肠癌中 VEGF 的表达显著低于浸 润至浆膜层、浆膜外的结直肠癌。淋巴结转移阳性组结直肠癌中 VEGF 的表达显著高于淋巴结转移阴性组。干预 VEGF的生成 及其作用环节或破坏其受体可抑制结直肠癌肿瘤血管生成，从 而抑制结直肠癌的生长、转移，为临床治疗本病提供了新思路。
5 p53与p16基因
目前研究认为,p53基因突变可作为肿瘤的早期诊断、确定肿瘤的浸润范围以及判断预后的重要指标[20]。但王维忠等大多研究认为p53蛋白表达主要见于晚期结直肠癌患者[21]。颜登国等研究表明,结直肠癌组织中p53蛋白的表达与肿瘤的分期有关,肿瘤分期越晚,肿瘤组织中p53蛋白的阳性率越高, DukesＣ、Ｄ期结直肠癌患者癌组织中p53蛋白阳性率明显高于Ａ、Ｂ期,说明p53基因的突变在晚期结直肠癌患者中更为常见。分子生物学研究揭示p53基因突变,染色体17P、18ｑ上等位基因缺失以及异倍体肿瘤的发生率在远侧结直肠癌较近侧肿瘤多见。但多数研究认为P35表达对远、近结直肠癌的预后和诊断的作用是有差异的。p16基因也称多种肿瘤抑制基因[22]，米建强等研究表明,p16蛋白在伴有轻度异型增生腺瘤组的阳性率明显高于伴重度异型增生腺瘤组及结直肠癌组;高分化结直肠癌组的阳性率高于低分化组;淋巴结转移组的阳性率明显低于未转移组;DukesＡ期阳性率明显高于Ｃ、Ｄ期组,说明结直肠黏膜的癌变过程与p16表达缺失密切相关,p16蛋白可作为判断结直肠癌生物学行为及预后的一个重要指标。
6 Survivin(生存素)
Survivin是IAP(inhibitor of apoptosis)家族最小成员,1997年Altieri经效应细胞蛋白酶受体1(EPR1)cDNA在人基因组中提取,含杆状病毒凋亡抑制蛋白重复区序列(baculovirus IAP repeat,BIR)区,具有抑凋亡促增生作用,可抑制Caspae3、7的活性,在细胞期Ｇ2/Ｍ期与微管结合,使转化的细胞异常分裂增生[3,4]。近年研究Survivin除存在于睾丸、甲状腺、胎盘外，还在人正常子宫内膜、肾上腺髓质和结直肠黏膜中有部分表达、低表达等。其表达方式有RT?PCT法、原位杂交法、免疫组化法及Westen blot法。其中RT?PCR法灵敏性和特异性较好[23]。Sarela在对结肠癌的研究表明Survivin作为微管动力的稳定因子,可通过抑制结直肠癌细胞凋亡和调节细胞顺利分裂,保护细胞的完整性,在血管内皮细胞生成中起关键作用,参与肿瘤的发生[24,25] 。O'connor与Mesri的研究均发现血管内皮生长因子(VEGF)作为最重要的一种血管内皮生长因子与肿瘤的浸润及转移关系密切,VEGF促进Survivin的表达,而同时高表达的Survivin又维持和保护了VEGF的促内皮细胞的功能,从而促进了肿瘤血管生成和浸润转移[26] 。黄远洁等实验表明VEGF与Survivin表达具有一致性,两者同时表达则结直肠腺癌发生淋巴结转移率较高(60%),说明VEGF与Survivin关系密切且在肿瘤转移中起重要作用,其机制可能为:VEGF诱导Survivin表达上调,高表达的Survivin抑制了各种指向caspase的凋亡机制,从而保护内皮细胞逃避凋亡[27]。梁青春等研究观察到Survivin在结直肠癌中高表达,在癌旁黏膜组织中无表达,在低分化腺癌、有淋巴结转移组中的表达高于高分化腺癌、无淋巴结转移组,提示Survivin表达与结直肠癌的发展有关[28]。尚杰等的研究结果也提示Survivin可能通过抑制结直肠癌细胞调亡、促进肿瘤新生血管生成、参与结直肠癌的发生发展,并有望成为结直肠癌基因治疗的新靶点和生物学标记物。
结直肠癌是严重危害人类健康的恶性疾病之一,除早期诊断争取手术根治外,目前尚无有效的非手术手段。近年，其发病年龄明显提前，据国内病例统计表明，我国30岁以下结直肠癌的发生率8.7%～15.6%。患者就诊时大多已处于中晚期，疗效较差。因此,对结直肠癌的早期诊断及确定手术切除范围的研究有重要意义。综上所述，现存的结直肠癌肿瘤标志物中，虽然不能用于确诊，但在疗效监测、预后、和提示复发及在高危人群中的普查有独特的价值，特别是采用多种肿瘤标志物联合测定，同时检测几种结直肠癌相关肿瘤标志物的改变，会显著提高肿瘤的检出率。由于结直肠癌的发生、及预后和多种因素有关，这些因素是相互影响相互关联的，因此在运用肿瘤标志物也应考虑与这些因素的关系。
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