结直肠癌实验研究进展与前景.docx

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结直肠癌实验研究进展与前景近年，结直肠癌外科无论在临床研究还是基础研究都取得了迅速的发展。早期筛查、早期诊断的手段不断丰富；结直肠癌发病相关的信号通路、基因及表观遗传学改变进一步得以揭示；一些用于结直肠癌的预防性药物得到证实和应用；对直肠癌浸润及转移规律的揭示，使大部分低位直肠癌得以保肛，术后生活质量明显改善；腹腔镜结直肠癌手术的安全性和有效性得到更多的临床试验支持；预测化疗疗效的生物标志物不断被揭示，使得个体化治疗成为目前结直肠癌领域耀眼的亮点之一；靶向药物的应用，显著提高了转移性结直肠癌的疗效；新辅助治疗、新型化疗药物及方案的出现，使结直肠癌术后复发率和生存率得到显著改善。总之，以手术治疗为主的多学科联合的个体化综合治疗模式已经形成，结直肠癌外科的研究已步入分子生物学、遗传学、基因学、药理学及临床医学等多学科交叉融合的转化医学时代。现就近年结直肠癌外科取得的主要研究进展进行回顾和展望。一、人群筛查及早期诊断对正常人群进行筛查，是降低结直肠癌发病率、死亡率的重要手段。目前常用的筛查手段主要包括：(1)大便隐血试验(FOBT)；(2)复合FOBT(先进行FOBT检测，若阴性，每1～2年复查1次，若阳性，则行结肠镜检查)；(3)乙状结肠镜检；(4)全结肠镜检。研究显示，大便隐血试验的敏感性约14％，筛查价值低。结肠镜检准确性高，并且可同时去除存在的息肉，因此被推荐为结直肠筛选的首选。近期研究证实，乙状结肠镜检筛查能将结直肠癌发病率和死亡率分别降低33％和43％。全结肠镜检作为结直肠癌的筛查手段安全、有效，从理论上说应该比乙状结肠镜筛查更有效，但是，目前尚缺乏随机对照临床试验(RCT)研究证实其筛查价值。近年，一种新型无创的结直肠检查技术——cT结肠成像技术(CTC)为结直肠筛查提供了新的选择。研究显示，CTC对于直径≥1cm的结直肠癌或息肉的诊断准确率可达90％。CTC实现了无创化结直肠检查，但费用较高，其筛查的价值也需进一步研究评估，因此，要将该技术作为常规筛查手段尚为时过早。粪便基因检测是近年发展的基于分子水平的早期无创检测结直肠癌的技术，主要包括：粪便RNA检测、DNA突变检测和DNA甲基化检测。粪便RNA检测较简单、成本低，但是，粪便RNA易于降解、提取步骤复杂，其结果受粪便离体时间、保存条件等因素影响，结果稳定性差。粪便DNA突变检测具有较好的稳定性，多基因联合检测的敏感性和特异性均达90％以上，但价格昂贵($625)，所需粪便样品量大(高达30g)，故该筛查方法仍未得到推广应用。近年研究表明，DNA局部区域特别是启动子的CpG岛处于过甲基化状态是结直肠癌发生的早期事件，因此，粪便DNA甲基化检测可望成为结直肠癌早期筛查的一种新的非常有前景的方法。但对该方法的研究仍处于初始阶段，有待进一步研究。二、药物预防结直肠癌的发病率和死亡率在全球范围内高居第3位，并呈上升趋势。因此开发化学预防药物对于结直肠癌的控制有着重要的意义。近年来，非甾体类消炎药(NSAIDs)对结直肠癌的预防作用一直是研究的热点。尽管现有研究显示多种NSAIDs药物对结直肠癌、腺瘤有抑制作用，但迄今被用于临床预防的药物只有塞来昔布(celecoxib)。研究显示，塞来昔布可显著抑制家族性腺瘤病(FAP)患者结直肠腺瘤形成，因此，美国FDA已批准该药用于FAP患者的临床辅助治疗。但是，近年一项名为APC(AdenomaPreventionwithCelecoxib)的临床RCT研究结果显示，尽管塞来昔布可显著降低结直肠腺瘤的风险，但是同时也显著增加了发生心血管意外、中风的风险，这使该药的临床应用受到了限制。阿司匹林是近年唯一被临床RCT研究证实具有降低结直肠癌发病率和死亡率的NSAIDs药物。2010年发表于Lancet的一篇荟萃分析发现，口服阿司匹林可显著降低结直肠癌的发病率和死亡率。今年一个临床RCT研究证实，林奇综合症(1ynchsyndrome)患者每日口服600mg阿司匹林片可使结直肠癌发病率降低60％，同时也显著降低林奇综合症相关癌的发生率。但是，阿司匹林存在导致消化道出血等不良反应，目前其安全剂量、使用疗程等还需要进一步临床研究确定，因此还不能推荐作为常规预防用药。三、外科治疗外科手术仍然是结直肠癌的主要治疗手段。近年来，由于全直肠系膜切除术(TME)的推广、吻合器和术前放化疗的应用，直肠癌外科治疗疗效显著提高，大多数患者得以保肛，术后局部复发率降低、生存率显著提高。然而，关于直肠癌外科治疗的诸多问题仍然是人们关注的焦点。1．关于低位直肠癌远端切缘距离：研究证实，直肠癌远侧肠壁浸润距离大多数不超过2cm，因此远侧肠壁切缘I>2cm已被国际公认为安全距离，这使大多数低位直肠癌患者得以保肛。但是，对于极低位直肠癌(距齿状线1cm组比较并无显著性差异，而远侧切缘癌累及则与预后显著负相关。Bujko等荟萃分析结果显示，远切缘1cm的直肠癌局部复发率差异无统计学意义。总之，越来越多的研究显示，低位直肠癌远侧切缘距离与患者预后并无显著相关，而远切缘癌累及是影响预后的独立危险因素。目前NCCN指南已明确指出，对于不能达到2cm远侧切缘的低位直肠癌，若切缘在1—2cm且病检为阴性，也可以行保肛手术。但是，现有相关研究大多为回顾性研究，亟需前瞻性RCT研究揭示远侧切缘距离与预后的相关性。2．关于直肠癌侧方淋巴结清扫：目前对于中低位直肠癌是否需行侧方淋巴结清扫仍然是日本与欧美争论的焦点。日本学者仍然坚持对中低位直肠癌应行侧方淋巴结清扫，但是，其手术方式已演变为保留自主神经的选择性单侧或双侧D3清扫术。日本近期研究显示，该术式在获得良好疗效的同时，显著降低了术后排尿功能及性功能障碍，使患者生活质量明显改善。但是，2009年英国GeorgiOH等所作的荟萃分析指出，扩大淋巴结切除术与传统直肠癌切除术比较，患者的5年总体生存率、无瘤生存率、局部复发率和远处转移率均无统计学差异，而手术时间更长、术中出血量更多，术后男性患者的性功能障碍及泌尿功能障碍更普遍。因此认为，目前没有足够的证据支持常规的侧方淋巴结清扫，并且新辅助治疗的开展已使患者的生存率提高，这在一定程度上可取代术中侧方淋巴结清扫。美国结直肠外科医师协会公布的直肠癌治疗指南中也明确指出不支持常规侧方淋巴结清扫。关于侧方淋巴结清扫的疗效及对术后生活质量的影响等问题，目前还缺乏大样本的前瞻性临床对照试验。日本目前正在进行一项比较TME扩大根治术与单纯TME手术对Ⅱ、Ⅲ期低位直肠癌疗效的临床研究(JCOG0212)，其结果可望为直肠癌侧方清扫的价值提供更有力的评判依据。3．关于结直肠癌腹腔镜术式选择：腹腔镜结直肠癌手术在近年得到不断的进步和推广。目前公布的4项大型临床RCT研究证实，腹腔镜结肠癌根治术的术后复发率、生存率与传统开腹手术并无显著性差异，且创伤小、恢复快，因此目前已经作为临床推荐的术式。尽管包括CLASICC在内的多个临床研究显示，腹腔镜直肠癌根治术在局部复发率、无瘤生存率及总体生存率方面不亚于开腹手术，但是，现有研究在患者纳入、术者选择等方面存在明显的偏倚，缺乏足够的论证力。因此，NCCN指南指出腹腔镜直肠癌手术仍应纳入临床试验范畴，结直肠癌腹腔镜手术应用仅限于多中心临床试验已证明的术式，如左、右半结肠癌根治术。目前，包括欧洲COLORII在内的多个大型多中心临床对照试验已在进行中，相信腹腔镜直肠癌术的有效性和安全性会得到更多的证据支持。近年来，达芬奇(DaVinci)机器人外科手术系统被用于辅助开展腹腔镜手术，它延伸了传统腔镜手术的微创理念。Hellanl等报道，机器人辅助腹腔镜手术中转率低、并发症少、患者恢复快，安全可行。但是，术后肿瘤复发率及长期生存率还有待长期随访证实。4．全结肠系膜切除(CME)理念：全直肠系膜切除(TME)的提出显著改善了直肠癌的预后，已成为“金标准”术式，然而结肠癌的手术却一直无标准可依。直至2008年，德国Hohenberger教授等首次提出CME理念，结肠癌手术才有了标准化术式。CME的手术要点主要包括：锐性分离脏层、壁层筋膜；中央血管根部结扎；确保合理淋巴结清扫范围。该术式以胚胎解剖学为基础，更符合肿瘤学特点，可改善预后，降低局部复发率，且并不增加术后并发症发生率。CME理念的提出是结肠癌外科治疗观念的更新，相信在经多中心前瞻性研究验证后，CME有望成为继TME后大肠癌的又一“金标准”术式。四、生物标记物与个体化治疗1．KRAS基因、BRAF基因突变与靶向药物治疗：基于生物标记物检测的个体化治疗是近年结直肠癌领域的亮点，突出体现在KRAS基因突变检测与靶向药物的选择。研究证明，KRAS基因外显子2(exon2)第12、13密码子突变的转移性结直肠癌对表皮生长因子受体(EGFR)靶向药物不敏感，因此，只有KRAS野生型的患者才能接受西妥昔单抗或帕尼单抗治疗。但是，Cutsem等近期的回顾性分析发现，部分仅第13密码子突变的患者仍能从西妥昔单抗的治疗获益，提示这部分患者也许可以接受该治疗。其原因尚难解释，目前也无前瞻性研究支持，因此该结果尚不能用于指导临床实践。BRAF基因是另一个EGFR靶向治疗疗效的预测指标。BRAF是EGFR信号通路中位于KRAS下游的基因，其突变仅发生于KRAS野生型患者，约占结直肠癌的5％～8％。回顾性研究结果显示，BRAFV600E突变的转移性结直肠癌对西妥昔单抗及帕尼单抗治疗不敏感。因此，NCCN指南建议，对于KRAS野生型的结直肠癌可检测BRAF突变，该基因突变者也不推荐使用抗EGFR靶向药物治疗。但是，Cutsem等近期重新对CRYSTAL、OPUS试验进行的亚组分析发现，BRAFV600E突变的部分患者也能从抗EGFR靶向药物治疗中获益。2．5．氟尿嘧啶(5．Fu)疗效预测指标：寻找对5．Fu疗效的预测指标一直是研究的热点。2008年，Sargent等综合全球6项结肠癌5-Fu／LV(亚叶酸钙)辅助化疗的临床试验进行了荟萃分析，结果显示，在未经辅助治疗的Ⅱ期患者中，错配修复蛋白缺失(dMMR)者的无瘤生存率显著优于错配修复正常(pMMR)者；在dM—MR的Ⅱ期患者中，接受辅助化疗者较未经治者虽然无瘤生存率差异无统计学意义，但总体生存率不但没有获益，反而受损，在Ⅲ期患者中，+dMMR者接受化疗后总体生存率也无明显获益。2009年Nover等的研究也支持这一发现。这些结果均提示，dMMR的结肠癌患者难从化疗中获益，尤其是Ⅱ期结肠癌，可能导致预后更差。由于以上研究均采用的Fu／LV方案单药化疗，因此，NCCN指南指出，拟行Fu类单药辅助化疗(Fu／LV，卡陪他滨)的Ⅱ期患者应检测MMR状态，如果属于dMMR，则不应该给予Fu化疗，单纯观察即可。需要注意的是，目前关于MMR预测价值的研究仅限于结肠癌，因此MMR不能作为直肠癌辅助治疗的预测指标。3．其他生物标志物：除上述已用于临床的预测指标外，还有多个生物标记物已经或正在进行临床研究。已完成的BOND试验及2个Ⅱ期临床研究显示，结直肠癌的EGFR表达水平并不能预测对西妥昔单抗或帕尼单抗的疗效。目前关于切除修复交叉互补基因1(excisionrepairCROSS-complementationgroup1，ERCCl)预测泊类化疗药疗效的研究产生了不一致的结果，尚需进一步研究评价。虽然BOND2试验显示贝伐单抗对血管内皮生长因子受体2(vascularendothelialgrowthfactorreceptor2，VEGFR2)高表达者疗效更好，但是其他研究却产生了相反的结果。近年，我们对大肠癌中过氧化物酶体增殖物激活受体(Peroxisomepr01iferator—activatedreceptor8，PPARⅣ8)基因的功能进行了系列研究，发现该基因具有抑制大肠癌细胞增殖及促进分化的作用，其蛋白表达水平与术后生存率呈正相关，提示该基因可能具有生物标记物的潜在价值。五、新／辅助治疗过去10年，新辅助治疗、新的化疗药物和分子靶向药物的应用使结直肠癌的预后显著改善，近年在该领域的研究取得了众多进展。1．奥沙利铂与新辅助治疗：基于氟尿嘧啶(5一Fu或卡培他滨)的放化疗((50．0～50．4Gy)是目前直肠癌新辅助治疗的常规方案。关于加用奥沙利铂是否可提高肿瘤缓解率一直是关注的热点之一。近期，法国G6rard等在第53届美国放射肿瘤年会(ASRO)上报道，通过3年的Ⅲ期临床RCT研究观察，奥沙利铂联合氟尿嘧啶进行放化疗不能改善缓解率和局部复发率，反而增加了以腹泻为主的毒性反应，证明奥沙利铂不能用于新辅助治疗。局部进展期直肠癌(T3-4N0／N+M0，T2N+M0)是目前公认的新辅助治疗适应证，然而，Frasson等报道，对于BN0／N+M0和T2N+M0的患者，仅行TME根治术(不做新辅助治疗)并不降低其预后，因此提出对这部分患者可不行新辅助治疗。该观点尚需大样本临床RCT研究的论证。2．分子靶向药物：2011年的EMCC(EuropeanMul—tidisciplinaryCancerCongress)会议报道了多种新型分子靶向药物的研究进展。VELOUR研究证实，Afliber-cept(靶向VEGF的药物)联合伊立替康+亚叶酸钙+5．氟尿嘧啶(FOLFIRI)作为二线方案治疗转移性结直肠癌，可显著改善总体生存率和无进展生存率。另外两种VEGF受体抑制剂BIBF、sorafenib的研究显示，BIBF与奥沙利铂+四氢叶酸+5一氟尿嘧啶(FOLFOX)联用可获得与贝伐单抗相同的疗效，并且安全性更佳，而sorafenib与FOLFOX联用并未显示出明显疗效。CORRECT研究证实，Regorafenib(一种口服多重酶抑制剂)二线治疗转移性结直肠癌可显著改善总体生存率。3．术后化疗与维持治疗：结直肠癌术后化疗的时机与预后的关系一直亟待阐明。近期，Biagi等对10个相关研究的荟萃分析发现，结直肠癌术后辅助治疗每推迟4周其总体生存率下降14％；但是，即使是化疗延迟，患者仍能从辅助治疗中获益。该研究提示，术后化疗应尽早进行，即使对时机延误的患者也应该考虑化疗。维持治疗是近年提出对于不可切除的转移性结直肠癌的治疗新理念。近期，COIN．B试验的研究结果发现，在使用FOLFOX／西妥昔单对转移性结直肠癌患者治疗3个月后，采用西妥昔单抗进行维持治疗可获得更优的无进展生存率。4．老年患者的辅助治疗：由于对化疗不良反应的担心，老年患者(65岁以上)接受辅助治疗的疗效受到关注。Sargent等的荟萃分析发现，老年患者接受5-Fu为基础的辅助化疗一样能获得在其他年龄组取得的疗效，与治疗相关的不良反应也没有因年龄而明显增加。近期，O’Connor等研究结果显示，65岁以上的Ⅱ期结肠癌患者无论是否存在危险因素均不能从辅助治疗获益，而Ⅲ期患者则能显著获益。该研究结果提示，辅助治疗不适合Ⅱ期结肠癌的老年患者。六、展望目前，结直肠癌的研究正从体外到体内、从细胞到分子、从基因到蛋白全方位进行，其中主要的挑战来自于对其发病过程中始动因子的揭示，只有揭示这些关键环节才可能从早期诊断、疾病预防到治疗上取得真正的突破。人类基因组计划已经为疾病研究提供了良好的基础，在此基础上采用系统化手段(如绘制癌症基因组图谱等)对结直肠癌基因组改变进行研究，将为发病机制的揭示起到关键作用。此外，在个体化治疗的分子靶点、分子影像对结直肠癌早期诊断及转移与微转移的早期诊断价值、以及结直肠癌的生物免疫治疗等方面尚有若干热点问题有待探索。