夏益兰,林勇

上海市静安区中心医院/复旦大学附属华山医院静安分院检验科,上海 200040

胰腺癌是临床最棘手的恶性肿瘤之一,其起病隐匿,早期难以发现,预后极差。明确诊断的胰腺癌患者中约25%有手术机会,如未经临床有效治疗,多数患者会在确诊后1年内死亡[1]。一直以来,因胰腺的特殊解剖学结构、位置和生物学特征,临床难以实现对胰腺癌的早期诊断。近年来随着医学检验技术的发展,临床实验室在肿瘤基因突变检测、肿瘤标志物的免疫学检验等方面不断涌现出新的方法和技术。临床可通过对某些具有内分泌特征或产生典型肿瘤标志物的特定肿瘤进行实验室指标检测,从而辅助诊断恶性肿瘤。胰腺癌实验室诊断对于患者尽早接受治疗、获得更好预后具有十分重要的临床意义。但目前临床对胰腺癌特征性实验室诊断指标的检测尚属于探索阶段[2]。本文对近年来胰腺癌实验室诊断的相关文献进行综述,以期为临床早期诊断胰腺癌提供参考依据。

1 胰腺癌实验室诊断的特殊性

胰腺在人体腹腔内较深位置,其邻近的脏器组织多,血管走向复杂。术前病理检查是诊断胰腺癌的金标准。对疑似胰腺癌的术前诊断多采用超声内镜引导下细针抽吸活检,对可手术的胰腺癌患者术中采用Tru-Cut 穿刺活检联合细针抽吸活检。但病理检查依赖于内镜技术获得的活组织标本,均为有创性检查。胰腺特殊的解剖学结构、位置和生物学特征使得临床诊断时获取胰腺活组织标本十分不易,因此临床早期诊断胰腺癌较为困难[3]。

2 诊断胰腺癌的实验室一般检查

实验室检查是简单、基本无创的辅助诊断方法。胰腺癌压迫胰头组织可导致梗阻性黄疸。胰腺癌的实验室一般检查结果显示,直接胆红素、血清碱性磷酸酶均异常升高;血清丙氨酸转氨酶可在正常范围内,有时可升高;尿胆红素阳性或强阳性;血淀粉酶一般无太大变化,仅在少数胰管梗阻的早期胰腺癌患者中可有一过性升高;如合并胰岛组织受损,部分胰腺癌患者可能出现空腹血糖升高、糖耐量试验阳性。以上实验室一般检查的阳性结果多提示有梗阻性黄疸[4],其对诊断胰腺癌并无特异性。临床上还需进一步采取影像学方法对梗阻的原因、性质进行鉴别,区分梗阻性黄疸是良性还是恶性,而且还需与其他胰腺肿物、炎性病变进行鉴别诊断。总之,既往临床实验室一般检查诊断胰腺癌的灵敏度和特异度均不理想。

3 早期诊断胰腺癌的新的实验室检查方法

近年来,分子生物学技术的发展和创新为实验室早期诊断胰腺癌提供了可能性和新的途径。目前对胰腺癌标志物的研究已不再局限于传统的血清学标本。不同来源的标本,如体液(胰液、囊肿穿刺液、腹腔积液)、粪便提取液、活检组织及提取液等也可进行肿瘤标志物检测。对胰腺癌的肿瘤相关抗原(tumor associated antigen,TAA)和肿瘤特异性抗原(tumor specific antigen,TSA)进行检测,是目前临床实验室早期辅助诊断胰腺癌的新途径。临床对胰腺癌的早期诊断有了新的诊断途径和可能的手段[5-7]。

3.1 胰腺癌相关血清标志物检测

3.1.1 糖类抗原19-9(carbohydrate antigen 19-9,CA19-9) CA19-9 是消化系统TAA。研究报道,在肝、胆、肺及其他系统良性病变患者中,CA19-9水平可轻度升高;在胰腺炎和黄疸等胰腺良性病变患者中,CA19-9 水平可有短时、中等程度升高,但一般﹤120 kU/L[8]。Steinberg 等[9]研究报道,血清CA19-9 水平﹥100 kU/L 诊断胰腺癌的特异度为98%;若CA19-9 水平达1000 kU/L,则诊断胰腺癌的特异度可达99.8%。苏红权[10]的研究报道,血清CA19-9 对合并肝外恶性梗阻性黄疸的胰腺癌和胆管癌的诊断价值中等,对壶腹癌和十二指肠癌的诊断价值不大。卢熹微等[11]研究报道,胰腺癌患者体内的循环肿瘤细胞(circulating tumor cell,CTC)、CA19-9、胰岛素样生长因子结合蛋白2(insulin like growth factor binding protein 2,IGFBP2)水平均显着升高,高水平的CTC、CA19-9、IGFBP2 是胰腺癌的风险预测因子,或可用于临床辅助诊断胰腺癌。目前临床可以应用单克隆抗体技术辅以核素、荧光物质或酶联免疫吸附试验等技术对体液或组织中的CA19-9 水平进行检测。

3.1.2 CAM17.1 CAM17.1 是一种免疫球蛋白M(immunoglobulin M,IgM)抗体,对胰液中的黏液糖蛋白有很高的特异性。免疫组化研究发现,CAM17.1 在胰腺癌组织中过表达[12]。报道显示,CAM17.1 诊断胰腺癌的灵敏度为86%,特异度为91%;CAM17.1 诊断无黄疸胰腺癌的灵敏度可达89%,特异度可达94%[13]。因此认为,CAM17.1 对胰腺癌的诊断价值可能优于CA19-9。

3.1.3 糖类抗原50(carbohydrate antigen 50,CA50) CA50 是以唾液酸酯和唾液酸糖蛋白为主要成分的糖类抗原。一般情况下,机体正常成熟的组织中不存在CA50。当机体上皮细胞发生恶变时,由于糖基转移酶失活或胚胎期才活跃的某些转化酶被激活,使细胞表面的糖类结构性质发生变化,形成CA50。研究报道,在多种不同组织来源的上皮性恶性肿瘤患者的体液及组织中可分离出CA50[14]。因此部分学者认为CA50 可作为胰腺癌和其他消化系统肿瘤的血清标志物。可见CA50 是普遍存在于多种恶性肿瘤中的TAA,并非胰腺癌的TSA。

3.1.4 人胰弹性蛋白酶(human pancreatic elastase,HPE) HPE 于胰腺腺泡中产生,以酶原形式存在于外分泌液中,可被胰蛋白酶激活,包括Ⅰ亚型和Ⅱ亚型。研究报道,HPEⅠ亚型在胰腺乳头癌和胰头癌中的阳性检出率分别为88%和86%,在胰腺体部癌中的阳性检出率为25%[15]。研究表明,HPEⅠ亚型对直径﹤3 cm 的早期胰头癌有较高的诊断价值[16]。HPEⅠ亚型对胰腺肿瘤(未合并急慢性胰腺炎)的诊断具有较高的特异度[17]。因此临床中或许可通过联合检测HPEⅠ亚型与血清癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)水平提高胰腺癌的阳性检出率并对胰腺肿物的良恶性进行鉴别诊断。

3.1.5 其他胰腺癌相关TAA 指标 ①胰癌抗原(pancreatic oncofetal antigen,POA):POA 在胰腺癌中的阳性检出率为48%~60%,在血清中的含量随疾病进展而升高。②胰岛淀粉样多肽(islet amyloid polypeptide,IAPP):由胰腺β细胞产生,在胃癌、结肠癌、肝癌、肺癌中正常表达。Ding 等[18]研究发现,IAPP 在胰腺癌患者血浆中表达水平升高,其机制可能是胰腺癌细胞分泌的可溶性IAPP 释放因子可以刺激胰岛细胞选择性分泌血浆IAPP。血浆IAPP 水平升高是早期胰腺癌的特征,IAPP 或IAPP 释放因子检测有助于胰腺癌的早期诊断。③Du-PAN-2:是一种黏性糖蛋白。Du-PAN-2 抗原主要存在于胰腺、胆管等上皮腺管内。在健康人血清、唾液腺、胃、大肠和小肠细胞内也可检测到低水平的Du-PAN-2。研究显示,70%~80%的胰腺癌患者中Du-PAN-2 与CA19-9 呈同等水平升高[19]。④CEA:在胰腺癌和其他消化系统肿瘤中均可检测到CEA 水平升高,CEA 升高诊断胰腺癌无特异性。⑤SiSo 细胞表达的受体结合肿瘤抗原(receptor cancer-binding antigen expressed on SiSo cell,RCAS1):杨盈赤等[20]研究应用酶联免疫吸附试验检测胰腺癌、慢性胰腺炎患者及健康人的血清RCAS1、CA19-9 和糖类抗原242(carbohydrate antigen 242,CA242)水平,结果显示,胰腺癌患者血清中3 种肿瘤标志物水平均显着升高,其中RCAS1在胰腺癌组织中呈高表达,可作为早期诊断胰腺癌的特异性肿瘤标志物。以上指标异常提示发生恶性肿瘤的风险升高,但其对胰腺癌的诊断特异度尚需进一步验证。

3.2 胰腺癌相关基因突变的检测

胰腺癌的发生可能与基因突变有关。目前胰腺癌相关突变基因,如癌基因鼠类肉瘤病毒癌基因(kirsten rat sarcoma viral oncogene,KRAS)、抑癌基因p53已得到大量的临床研究证实。随着分子生物学技术的发展,实验室可以通过检测胰腺癌相关基因的突变情况对其进行辅助诊断。近年来国内外学者探索出一些具有一定灵敏度、特异度的胰腺癌基因诊断标志物,包括KRAS基因12 密码子、抑癌基因p53、端粒酶。

3.2.1KRAS基因12 密码子 应用聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)技术和限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism,RFLP)技术,可从少量标本中快速、准确地检出KRAS基因12 密码子突变情况。动物实验研究发现,在胰腺原位癌阶段就已存在KRAS基因突变,提示KRAS基因突变可作为胰腺癌早期诊断标志物。国内学者发现,胰腺癌患者中KRAS基因12密码子突变率可达93.3%[21]。一项研究在8 例肿瘤直径1.2~1.3 cm 的胰腺癌患者中发现,75%的患者存在KRAS基因12 密码子突变[22]。另有研究在31例肿瘤直径﹤2 cm 的胰腺癌患者中发现,80%的患者存在KRAS基因12 密码子突变[23]。部分学者报道,在胰腺癌癌前病变、胰腺癌出现血行转移时,运用PCR 技术在外周血中可检测出KRAS基因12密码子突变,但2 例胰岛素瘤患者的外周血中均未发现KRAS突变[24]。以上研究结果提示,临床采集胰液、运用PCR 反应及直接测序技术进行KRAS基因突变检测,有助于对胰腺癌进行早期诊断。

研究发现,KRAS基因12 密码子突变与胰腺癌临床分期和预后无关[25]。早期胰腺癌即有很高的KRAS基因12 密码子突变率,在≤2 cm 的早期胰腺癌患者中即可检出这一基因突变阳性。因此KRAS基因12 密码子突变检测可用于临床早期诊断胰腺癌。实验室对获得的标本进行KRAS基因12 密码子突变检测,不会影响对该标本的病理学和细胞学检测。文献报道,部分胰腺肿块患者的胰液脱落细胞中发现了KRAS基因12 密码子突变阳性,其在检出后的第18 个月、第40 个月分别明确诊断为胰腺癌[26]。可见,对KRAS基因12 密码子突变情况进行检测可为实验室早期诊断胰腺癌提供较为可靠的手段。

3.2.2 抑癌基因p53抑癌基因p53突变呈多位点发生且多在5~8 外显子上,这使得实验室对p53基因突变的检测分析较为困难。p53 蛋白性质稳定、代谢较慢。在良性胰腺疾病中,p53基因突变检出率较低,但在浸润期胰腺癌患者中均可检出p53基因突变。Deckard-Janatpour 等[27]运用PCR-单链构象多态性(single strand conformation polymorphism,SSCP)方法检测胰腺癌标本中p53基因突变情况,结果发现,41%(29/71)的患者p53基因突变阳性。提示实验室或可通过检测细胞或组织内p53基因突变情况辅助诊断早期胰腺癌。

3.2.3 端粒酶 端粒酶是具有逆转录活性的核糖核蛋白。一般情况下,在健康人体细胞中端粒酶并无活性。胰腺癌是高度恶性肿瘤,研究报道,在84%(32/38)的胰腺癌手术标本中发现端粒酶阳性[28]。端粒酶在正常胰腺中和良性胰腺疾病时处于抑制状态。胰腺癌患者中肿瘤细胞生长迅速,其端粒酶被重新激活,呈持续活化状态。以上研究结果提示在肿瘤细胞中端粒酶呈特异性表达,表明端粒酶活化在胰腺癌的发生中起着重要的作用。运用PCR-SSCP 方法检测由内镜检查获得的胰腺组织标本、胰液,或可作为早期无创诊断胰腺癌的新途径。已有研究报道,在胰腺癌和慢性胰腺炎患者胰液中均发现KRAS基因突变和端粒酶活性[29]。提示联合检测胰液中KRAS基因与端粒酶活性有助于提高胰腺癌早期诊断的灵敏度和特异度。

4 小结与展望

综上所述,目前临床对胰腺癌的一般实验室诊断并无太大的实质性进展。但是对胰腺癌相关基因和血清肿瘤标志物进行实验室检测,可为胰腺癌的早期诊断提供依据。在有条件开展分子生物学技术的医疗机构,可以选择不同来源的胰腺组织标本,对具有较高诊断灵敏度和特异度的胰腺癌相关TAA 和TSA 指标进行早期实验室检测,有助于对胰腺癌进行早期诊断。