肺癌筛查和早期诊断进展

1、专家论坛肺癌筛查和早期诊断进展操乐杰作者单位:230001 安徽医科大学附属省立医院呼吸科随着工业发展、环境污染、吸烟人群增加,肺癌已成为国内大城市(如北京、上海及西方工业国家恶性肿瘤发病率及死亡率的首位,已引起广泛重视。死亡率居高不下的原因是80%肺癌患者就诊时已属晚期,治疗效果差,目前肺癌年平均存活率仅12%左右而期肺癌手术后5年存活率达70%,表明早期诊断、及时治疗是解决目前肺癌高死亡率的关键。随着诊断技术发展及对肺癌发生分子机制的了解,肺癌早期诊断手段增多,利用这些新技术提高早期诊断的准确性1。肺癌有症状就诊时,大多已是晚期,所以不断有人探索在尚未出现症状时即给予确诊,这就是肺癌的筛查

2、。评估一个筛查方案的优劣通常有以下两个标准:它必须给查出的患者带来好处,主要体现为延长生命。由于早期肺癌的生存率高于晚期肺癌,早期发现、积极治疗能改变其病程并降低死亡率;筛查试验不应有危险和痛苦,也不能有较多假阳性,因为它能引起焦虑或带来有创的后续检查。从社会的角度要求不消耗大量资源,肺癌的筛查手段,目前可行的种类如下。一、低剂量螺旋CT (Helical l ow radiati on dose computert omography :是指采用螺旋CT 扫描时,设定电压为140Kvp,电流40mA,螺距10mm,呼气末1520秒内一次扫描完成。扫描后图像经高分辨骨算法重叠5mm 重建,仅提

3、供肺窗片(窗宽1500,窗位650。由于电流减少,CT 球管X 线辐射量降低,不仅减少能耗、降低成本及增加X 线球管寿命,又能减少人体辐射量保证患者身体不受伤害,故适合普查需要。Henschke 等1采用该方法对1000例60岁以上、吸烟指数大于200的志愿者进行普查,并对CT 发现的具16个非钙化性结节患者进行随访、CT 引导下肺结节穿刺确诊。CT 发现肺癌27例是胸片发现的4倍;其中I 期肺癌23例是胸片发现的6倍。而且CT 发现的27例,26例能手术切除,故极大地改善了肺癌患者的预后。同年,Sone 2采用车载低剂量螺旋CT 对4074岁人群普查了5483人,同时进行胸片及痰细胞学检查,

4、肺癌CT 诊断率为0148%,较常规普查的01030105%发现率提高近10倍,显示其优越性。据北美放射学2005年会报告,对无症状高危人群筛查-国际早期肺癌行动计划筛查发现了458例肺癌,其中80%为期;而筛查出并行手术治疗的肺癌患者8年生存率为9598%。但CT 诊断也有其不足,如价格偏高,结节发现率高,但定性困难,需结合其它手段,以及对中央型肺癌早期发现率低,以及放射损害等问题,需在选择时进行综合考虑。二、18F -脱氧葡萄糖(F 218fluor o 2deoxyglucose,F DG 正电子发射断层显像(Positr on e m issi on t omography,PET ;

5、其原理是肿瘤细胞代谢活动增加时其葡萄糖传递蛋白数增加和细胞内已糖激酶、磷酸果糖激酶水平增高;而正常组织及良性病变中细胞代谢及葡萄糖摄取率均极低,显示差别明显。当将放射性18F DG 注入体内后,肿瘤组织对其摄取率明显增加,从而被探测系统记录,经计算机图像重建显示三维断层图像。因此PET 有助于胸片或CT 检查发现病变的定性诊断,以及肺癌治疗前后的疗效判断3。Sugair 等报道PET 用于CT 不能定性的病变诊断肺癌的敏感性95%。炎症过程如组织胞浆菌病等可造成F DG 的积累,特异性为85%。由于PET 高阴性预计值,故研究者对PET 阴性病变仅推荐放射学随访,而不需做活检。PET 可以弥补

6、螺旋CT 定性困难的不足。但其对小于1c m 病灶发现率偏低,加上价位偏高,是其缺陷。PET 与CT 结合可提高敏感度。三、荧光纤维支气管镜检查:影像手段发展对周围性肺癌早期诊断明显提高,而对中央型肺癌,特别是病灶仅几个细胞层或几毫米大小时,普通纤支镜是难以发现的。荧光纤维支气管镜正是针对这种情况研制的。其原理是将光敏物质血卟啉衍生物(Derivative of hae mat opor phyrin,Hg D 静脉注入体内(2155mg/kg 后,因Hg D 与癌细胞有较强的亲和力,且滞留时间长。在给药2472h 行兰色激光纤维支气管镜检查,可发现肿瘤部位呈现弱红色荧光,有助于早期诊断及定位

7、。采用荧光纤支镜对不典型增生及原位癌检出率提高50%。美国、加拿大7个研究中心发现经荧光纤支镜发现了173例轻至重度不典型增生及原位癌,它是普通纤支镜发现的6.3倍,提示其有良好的应用前景。Andoers on 等研究发现,荧光纤支镜对重度不典型增生及原位癌敏感度极高,而对轻度不典型增生及上皮化生检出率低。四、肺癌早期分子标志物检测:随着对肺癌分子机制研究深入,肺癌早发分子事件的认识以及分子标志物检测技术的日臻完善,为肺癌早期诊断及癌前高危人群筛查提供了新的有用的手段,也是目前研究的热点。其中比较成熟的主要有以下几个方面。1、核内异质核糖蛋白A 2/B 1(Hetergeneous nucle

8、ar ribonu 2cleo p r otein A 2/B 1,hnRNP A 2/B 1过表达:hnRNP A 2/B 1系RNA 结合蛋白质,负责mRNA s 加帽、去尾、多聚腺苷化及胞浆内的转运。生物学资料证实4hnRNP A 2/B 1上调发生于肺癌的早期,并广泛存在于潜在癌变组织中,具有早期诊断价值。T ock man 等5对期NSCLC 术后继发肺癌高危人群及云南锡矿肺癌高危人群痰标本行痰细胞学、hnRNP A 2/B 1过表达测定,同时行纤支镜、经皮肺穿确诊。结果hnRNP A 2/B 1上调准确预计80%(32/40临床前肺癌,而对照组痰细胞学仅215%(1/40提示肺癌,

9、极大改善了临床前肺癌诊断的准确性及预测价值,具有良好的应用前景。2、DNA 含量分析:肿瘤细胞DNA 含量异常及倍体异常是其基本生物学特征之一,它在肿瘤发生、发展、转移、治疗及135临床肺科杂志2007年6月第12卷第6期预后均有重要意义。Schenk等6采用F I S H法检测肺癌患者纤支镜检活标本及恶性胸水标本的异倍体,发现肺癌组织及恶性胸水均出现倍体异常,而同时进行的纤支镜刷检及胸水细胞学检查未能发现异常,提示染色体倍体异常检测可避免炎症细胞及坏死物质干扰,从而提高良恶性细胞的鉴别。由于染色体倍体异常先于形态学改变,故可为临床提供癌前独特信息起早期诊断作用。随着流式细胞仪广泛应用,进行D

10、NA含量测定越来越普及。最近开展的调控细胞周期进程分子如细胞周期蛋白(cyclin、细胞周期蛋白依赖的蛋白激酶家族(CDKs以及CDKs抑制蛋白(CKIs测定,开辟了肿瘤研究的新前景。对肺癌早期诊断、评价肿瘤恶性程度、甚至对肿瘤细胞进行详细分期(为化疗药物选用提供依据等,具有广泛应用价值。我们7用流式细胞仪对44例病人(其中29例肺癌、15例肺良性疾病患者痰液细胞DNA含量分析,并与痰细胞学检查结果作比较。对痰细胞学阴性而DNA含量分析阳性的对照患者组织切片行P53、PCNA、Ki67免疫组化分析。以最后病理诊断为标准,肺癌病人异倍体检出的敏感性为8218%,显著高于痰细胞学的2716%敏感性

11、(P01005;肺癌晚期异倍体阳性率高于早期肺癌(8715%比7619%,P 010025,其中1例肺癌患者提前临床10月检出异倍体。部分炎性假瘤及结核球病人痰标本检出异倍体,其相应的组织切片PC NA、Ki67免疫组化染色也阳性。提示痰细胞DNA含量分析是肺癌诊断有效的辅助方法,可能有利于肺癌的早期诊断。部分炎性假瘤及结核球存在克隆异常。3、P53、Kras基因点突变:在肺癌中较常见。P53基因是一抑癌基因,染色体上两条等位基因异常方导致P53基因失活。常常是一条等位基因缺失,另一条等位基因发生突变。其突变集中于外显子58,主要在其进化保守区中的157、258及273位密码子,多数为错义突变

12、。在SCl C中突变率达75% 100%,在NSC LC为50%左右。P53基因突变导致胞核内P53蛋白累积,通过抗P53蛋白单抗经免疫组化或流式细胞仪测出。M ao及操乐杰均证实,检测贮痰标本中的痰细胞DNA P53基因突变,监测肺癌是可能的。但该项标花费大,费时费力,应用于临床尚有差距。Ras基因突变在NSC LC中达15%20%左右,其中以腺癌最多见(占2030%,而SCLC很少发现ras基因突变。在肺癌的ras基因家族点突变中90%为Kras,且主要影响密码12。Somers等9采用外切酶配对扩增俘获技术(Exonucle2 ase a mp lificati on coup led

13、cap ture technique EXACCT检测Kras 基因点突变,可在15000个正常细胞中检出一个发生点突变细胞。同时对石蜡包埋腺癌标本及54例病人痰标本进行检测,结果50%病人标本发生Kras点突变,其中5例同时在肿瘤石蜡包埋标本及痰标本同时检出突变。而在Kras阴性肿瘤患者痰标本未检出Kras突变。在临床诊断肺癌前1月至4年痰标本即检出Kras基因突变,说明采用敏感技术检测Kras 突变具早期诊断肺癌作用。但其检测技术仍较繁杂,加之突变率低,难以应用于临床。4、P16基因失活:P16基因系细胞周期依赖性激酶4抑制蛋白基因,是继P53、Rb等抑癌基因之后发现的专职调控细胞周期的抑

14、癌基因。位于人体染色体短臂2区1带(9P21,由3个外显子,2个内含子组成。P16蛋白与细胞周期蛋白D竞争性结合C DK4,抑制C DK4的催化活性,从而抑制Rb蛋白磷酸化,减少延伸因子E2F释放,使细胞分裂调节失控,恶性形为形成。20%非小细胞肺癌发生P16基因突变。Belinsky10发现鳞癌旁灶75%出现P16基因甲基化,而随细胞从过度增生、鳞状化生至原位癌的不同阶段,P16基因甲基化发生率分别达17%、24%至50%。P16甲基化在肿瘤组织及癌前病灶均有发生,提示检测P16基因甲基化或突变能早期诊断肺癌,并可能成为肺癌早期诊断及预防极有前途的生物标志物。5、微卫星不稳定:通过肿瘤DNA

15、与正常DNA比较发现,肿瘤标本中其DNA中微卫星标志等位基因丢失即杂合性缺失,也可以检测到新的等位基因的存在,表明基因组的微卫星不稳定性。微卫星不稳定的检出也表明样本中存在一克隆性细胞群,它们具有作为肿瘤细胞学特征的异常遗传学改变。在NSCLC患者中,染色体3P、5Q、9P及17P杂合性缺失非常常见,3P、17P及13g14的缺失亦出现在大多数SCLC中。Cuda等11对小细胞及非小细胞肺癌患者外周血细胞DNA 的微卫星检验发现,肺癌患者外周血能检出微卫星异常,提示其有可能成为肺癌早期诊断的手段。结论目前肺癌早期诊断已有许多进展,但仍存在特异性差,敏感度不高的缺陷。由于肺癌早期无症状,提高肺癌

16、高危人群的识别水平,多种途径获取标本进行多项指标检验及多种检查手段进行早期筛检,将是提高肺癌早期诊断水平、改善预后的必由之路。参考文献1Henschke C I,Mccauley D I,Yankelevitz DF,et al.Early lung cancer acti on p r oject:A summary of the findings on baseline screening.Oncol2 ogist,2001,6:147.2S one S,Takashi m a S,L i F,et al.Mass screening for lung cancerwith mobile

17、s p iral computed t omography scanner.Lancet,1998,351:1242 -1245.3Rubinstein R,B reuer R,Chisin R.Contributi on of PET using F DG in the diagnosis of lung cancer2first results.Harefuah,2001,140(2:10 -103.4李润生,操乐杰.核内不均一核蛋白A2/B1在肺癌诊断上的进展.国外医学内科学分册,2005,32(90:401-404.5T ockman M S,Mulshine J L,Piantado

18、si S,et al.Pr os pective detecti on of p reclinical lung cancer:results fr om t w o studies of heter ogenous nu2 clear ribonucleop r otein A2/B1overexpessi on.Clin Cancer Res,1997, 3:2237-2246.6Schenk T,Acker mann J,B runner C,et al.Detecti on of chr omos omal aneup l oidy by inter phase fluorescence in situ hybridizati on in br oncho2 scop ically gained cells fr om lung cancer patients.Chest,1997,111(6:1691-1696.9Somers V A,Pietersen A M,Theunissen P H,et al.Detecti on