展望系列——脑脊液循环肿瘤细胞检测在非小细胞肺癌转移中的潜在价值

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——声明:仅供医疗专业人士参考
  
  编者按:肺癌已经成为全球范围内癌症相关的死亡率最高的疾病。对于初发的非小细胞肺癌患者即便是进行了手术切除,45%的患者也会在术后8-18个月发生原位或远端的转移。非小细胞肺癌的高转移率是导致患者低生存期的主要原因。对于很多已发生转移的非小细胞肺癌患者再次进行手术已经变得不可能,这时候通过体液获得的循环肿瘤细胞就发挥了更大的价值。对于不能手术或活检的患者,检测各种体液样本中富集得到的循环肿瘤细胞,并检测这些循环肿瘤细胞中一系列驱动基因的改变将为转移患者的后续治疗带来巨大的指导价值。可以获得循环肿瘤细胞的体液样本包括血液、尿液、胸腹水、脑脊液等。本期91360智慧病理网邀请郑州大学第一附属医院病理科李晟磊主任来探讨脑脊液循环肿瘤细胞检测在非小细胞肺癌转移中的潜在价值。
  
李晟磊
  郑州大学第一附属医院病理科
  博士、主任医师/副教授、博导
  中华医学会病理学分会胸部疾病学组委员
  中华医学会病理学分会青年委员会全国委员
  河南省医学会病理专业委员会秘书兼常委
  河南省医师协会病理专业委员会委员
  中华老年病学会病理学分会常委
  淮海经济区病理专业委员会副主任委员
  专业方向:呼吸、纵隔、心血管病理。
  承担国家自然科学基金面上项目1项,省级课题多项。发表论著4部,发表SCI收录论文30余篇(第一作者或通讯作者17篇)。
  
展望系列——脑脊液循环肿瘤细胞检测在非小细胞肺癌转移中的潜在价值
  
  循环肿瘤细胞的概念是由Ashworth在1969年首次提出的【1】。循环肿瘤细胞(CTC)是指从肿瘤组织中脱离后进入血液系统的肿瘤细胞。大部分的循环肿瘤细胞可以被人体的免疫系统所清除,但是仍然存在极少量的活性强且具有转移潜力的循环肿瘤细胞可以逃避免疫系统的监视存活下来,进而进入全身循环系统,并进行生长、侵袭、转移直至形成新的肿瘤结节,在肺或其它组织器官上安营扎寨形成复发灶。因此,检测循环肿瘤细胞的数量以及循环肿瘤细胞中基因的变异情况,不仅可以反映肿瘤的临床分期、检测疾病的状态、提示复发的可能、判断预后还能指导患者的临床治疗。
  
  尽管外周血是最容易获得的液体活检样本,但目前也发展了更多的技术手段和方法来获取其它组织来源的循环肿瘤细胞,包括黏液、唾液、胸腔积液以及脑脊液。脑脊液除了具有和其它来源的样本一样的判断预后等价值,同时还具有其它来源的样本没有的潜在价值。脑脊液循环肿瘤细胞检测最大的优势在于可以检测脑转移患者的基因变异情况。在非小细胞肺癌中EGFR是突变频率最高的基因变异,并且目前已经有一代、二代、三代的EGFR-TKI抑制剂应用于临床。对于不同的突变群体使用合适的药物是靶向治疗的关键。理想情况下,EGFR-TKI耐药后,需再次活检进行基因检测以明确耐药机制,并据此制定后续治疗方案,但在实际临床实践中,受限于患者依从性及需穿刺部位的不确定性,对于很多转移的非小细胞肺癌患者尤其是脑转移的患者,再次获得手术样本是不可能的事。而随着EGFR突变患者总体生存期(OS)的延长,脑转移的几率随之增加,如何提高脑转移病灶的局部控制率成为肺癌患者全程管理中亟待解决的难题。这时候,富集脑脊液中的循环肿瘤细胞并进行检测成为了判断脑转移患者的唯一选择。同时理论上认为小分子TKI可以透过血脑屏障,且已有较多报道证实了TKIs治疗肺癌脑转移的可行性。因此对于肺癌脑转移且已存在EGFR-TKI一代或二代耐药的非小细胞肺癌患者有明确的接受脑脊液肿瘤细胞检测的必要。
  
  下面我们通过一个病例分析脑脊液循环肿瘤细胞检测在临床治疗中的价值。患者,王某,女性,43岁。2011年3被诊断为左肺腺癌(T2N3M1b,Ⅳ期)。分子检测发现EGFR基因外显子19缺失突变。于2011年5月6日开始口服阿法替尼40 mg,每日一次的一线治疗。服药6周时复查CT,评价客观疗效为部分缓解(partial response, PR),此后每6周复查,维持疗效PR,2012年4月1日复查胸部CT示病情进展,停止阿法替尼治疗。于2012年4月-2012年8月进行了培美曲塞二钠加顺铂,共6周期的二线化疗。CT显示仍为PR,PFS为12个月。2013年3月常规复查提示肺内病灶进展,且出现无症状脑转移,转移部位位于左侧小脑半球。2013年3月至6月给予三线化疗:多西他赛加卡铂,4周期后给予多西他赛单药化疗2周期,肺内及颅内最佳疗效均为PR,PFS为7个月。2013年11月复查提示肺内及颅内病灶增大,脑转移无症状,遂给予四线治疗:培美曲塞二钠加卡铂2周期后评价疗效:肺部病情稳定(stable disease, SD),颅内病灶PR。但患者出现头痛,伴呕吐,不排除脑膜转移可能。于2013年12月29日行腰穿,脑脊液清亮,压力300 mmH2O,涂片可见异型细胞。使用突变扩增阻滞系统(amplification refractory mutation system, ARMS)PCR检测脑脊液EGFR发现 19外显子缺失突变。相同的方法检测外周血ctDNA EGFR突变为阴性。2013年12月30日开始给予四线第3周期PCb化疗,同时联合厄洛替尼(erlotinib, tarceva) 150 mg/d治疗。服药第3天时头痛、呕吐等颅高压症状缓解。2014年1月30日(厄洛替尼治疗1个月)复查示肺部病灶SD,颅内病灶PR,服药2个月后复查CT示肺部病灶病情进展(progressive disease, PD),颅内转移灶疗效维持PR。自2014年3月28日起给予五线多西他赛单药化疗4周期联合厄洛替尼150 mg/d治疗,肺内病灶及颅内病灶均维持稳定,无新发病灶),PFS为7个月,厄洛替尼单药PFS为10个月。2014年10月9日患者出现头痛、视物模糊。影像学提示肺部和脑部的肿瘤灶都出现了增大。再次进行腰穿,脑脊液清亮,压力超过330 mmH2O,涂片查见异型细胞,检测EGFR突变示不仅发现19del同时发现 T790M突变,提示耐药。

  本例病例中脑脊液检测EGFR为19del,而同样方法检测外周血EGFR为野生型,脑脊液和外周血EGFR突变状态的不一致初步提示肿瘤异质性的存在【2】。回顾性研究发现,脑脊液循环肿瘤细胞中检出的基因变异情况与肿瘤原发性部位检测的变异一致率为89.5%【3】。当然除了检测EGFR的突变情况,通过富集脑脊液中的循环肿瘤细胞,还可以得到其它基因包括非小细胞肺癌中其它的基因变异如ALK、MET、RET等等,为脑转移患者的进一步治疗提供分子学的支持。
  
  2017年吴一龙教授团队对高度怀疑脑膜转移的肺癌患者行MRI,腰椎穿刺取脑脊液和外周血肿瘤细胞检查,并使用Cell search技术对脑脊液循环肿瘤细胞进行捕获。与外周血循环肿瘤细胞、MRI、MRI+外周血循环肿瘤细胞等辅助诊断脑膜转移的方法相比,脑脊液循环肿瘤细胞诊断脑膜转移的敏感性为95.2%,高于外周血循环肿瘤细胞(57.1%)、MRI(47.6)和MRI+外周血循环肿瘤细胞(90.5%)。提示脑脊液循环肿瘤细胞诊断肺癌脑膜转移的敏感性要优于传统方法。并且该团队还首次对脑脊液循环肿瘤细胞进行了二代测序,通过和原发灶的基因变异相比,发现两者的结果高度一致,提示脑脊液二代测序可以作为液体活检的一种方式来反映颅内特别是脑膜转移的耐药机制【3,4】
  
  当然脑脊液循环瘤细胞检测有其劣势之处。因取材难度及风险增加,脑脊液往往难以获得因此也难以开展常规检测。所以在临床工作中选择合适的患者至关重要。对于影像学评价出现脑转移或颅内转移的患者有必要进行腰穿,同时行细胞学检测,观察是否在脑脊液中发现有异型细胞甚至肿瘤细胞,再进行下一步的分子检测。而对于未发现脑转移的肺癌患者,外周血循环肿瘤细胞就可以满足临床检测和治疗需求。
  
  精准治疗时代,非小细胞肺癌患者再活检对靶向治疗极其重要,对于疑似脑转移的患者,脑脊液循环肿瘤细胞检测发挥了重要作用。脑脊液循环肿瘤细胞检测不仅可以更加敏感的确认患者是否发生了脑转移,同时通过进一步的分子检测可以阐明患者耐药的机制并提示下一步的治疗策略。随着检测方法的优化及检测成本的降低,未来ddPCR和二代测序会越来越多地用于临床,检测结果会更精准地指导临床治疗,对特殊部位体液(如脑脊液)的检测也会成为常规。
  
  参考文献:
  1、Paterlini-Brechot P, Benali NL. Circulating tumor cells (CTC) detection: Clinical impact and future directions. Cancer Letters 2007, 253:180–204.
  2、李晓燕, 杨辉, 许华艳, 王沙沙, 高红军。厄洛替尼治疗脑脊液检测EGFR敏感突变的肺腺癌一例。中国肺癌杂志。2016, 20; 19(1): 52–56。
  3、Jiang BY, Li YS, Guo WB, et al. Detection of driver and resistancemutations in leptomeningeal metastases of NSCLC by next-generation
  sequencing of cerebrospinal ?uid circulating tumor cells. Clini Cancer
  Res. 2017;23:5480–5488.
  4、黎扬斯,江本元,吴一龙。脑脊液循环肿瘤细胞再非小细胞肺癌脑膜转移的“液体活检”作用。循证医学。2017,17: 208-209.
 
  CN-69778
责任编辑: wangyiran
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