结直肠癌肝转移的最新研究进展
作者:赵伽木,张伟,周洪渊,宋天强,张倜,李强
文章来源:中华肝胆外科杂志, 2021, 27(2)
摘 要
肝脏是晚期结直肠癌患者最常见的转移部位,一旦出现肝转移,患者预后极差。早期诊断结肠癌肝转移(CRLM)对于改善患者预后有重要意义。手术切除原发病灶及转移病灶是唯一可能治愈的方法,转化治疗、介入治疗以及多学科团队治疗也为CRLM治疗提供了更多思路。长链非编码RNA、肿瘤干细胞以及磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B信号通路揭示了CRLM的机制。本文主要对CRLM诊断和监测、治疗以及主要机制研究的最新进展进行综述。
一、CRLM的诊断和监测
目前,结直肠癌的术前诊断方法包括实验室检查和影像学检查,实验室检查包括血清癌胚抗原、糖类抗原19-9等肿瘤标志物,影像学检查包括肝脏B超、肝脏特异性增强MRI、结直肠镜等,金标准依然是病理活检。
近年来,不断有新的术前诊断方法出现。Fuksiewicz等研究中,血清几丁质酶-3样蛋白1水平升高与多种癌症的发病和转移相关。Song等研究则进一步证明,血清几丁质酶可作为预测结直肠癌患者预后和转移的指标,其术前预测转移的能力优于癌胚抗原,高几丁质酶水平联合TNM分期中的N1-3分期可作为术前判断结直肠癌患者转移的指标。Wang等指出,循环肿瘤细胞的数量增多和上皮间质转化可能预示结直肠癌患者疾病进展和转移,循环肿瘤细胞中的干细胞标志物G蛋白偶联受体49的高表达可能是结直肠癌转移的标志。
除了术前诊断,转移病灶切除术后监测也很重要。有研究表明循环肿瘤细胞也可以作为评估患者治疗反应的指标。有研究则认为,血液癌胚抗原mRNA的绝对拷贝数随时间变化趋势可以早期预测CRLM患者肝切除术后复发。作为一种'液态组织活检'的方法,检测血清中循环肿瘤DNA的水平能够快速、便捷地反映体内肿瘤复发情况。Tarazona等研究报道,微小残留病灶的存在与根治性切除术后复发密切相关,肝脏转移灶根治性切除术后的CRLM患者中,胞外游离DNA长片段(>200 bp)含量与β-球蛋白含量的比值的升高提示微小残留病灶的存在,提示患者肝脏转移灶的早期复发。
二、CRLM的治疗进展
1.外科手术治疗:
CRLM除了对原发病灶进行根治性切除外,治疗转移病灶可以使患者获得更长的生存期。研究显示,接受肝转移病灶切除患者的5年累积生存率显著高于未行手术切除患者。外科手术的适应证包括:(1)结直肠癌原发病灶能够或已经根治性切除;(2)根据肝脏解剖学基础和病灶范围,肝转移病灶可完全(R0)切除,且保留足够的功能性肝组织(残肝体积≥30%);(3)患者全身状况允许,没有不可切除或毁损的肝外转移病变,或仅为肺部结节性病灶,但不影响肝转移病灶切除决策。肝转移病灶的大小、数目及分布等已不再作为判断患者是否适宜手术的单一决定因素。
另外,切缘不足1 cm、可切除的肝门淋巴结转移、可切除的肝外转移病灶(包括肺、腹腔)等也纳入了适宜手术切除的范畴。目前,常用的外科手术方式包括一期同步切除、二期分阶段切除等,而对于转移病灶的手术则包括肝切除术等。此外还包括肿瘤复发后再切除。
(1)一期同步切除:一期同步切除是指在切除结直肠癌原发病灶的同时手术切除肝转移病灶。在肝转移病灶小、且多位于周边或局限于半肝时,肝切除量低于50%,且肝门部淋巴结、腹腔或其他远处转移均可手术切除的患者建议一期同步切除。与传统开腹手术相比,腹腔镜手术的开展不仅实现了微创治疗,并且很大程度上减轻了患者的痛苦。
有研究观察了16例腹腔镜和22例开腹行一期同步切除CRLM患者的长期预后,腹腔镜组1、3年累积无瘤生存率分别为56%、35%,开腹组分别为70%、15%。腹腔镜组1、3年累积生存率分别为100%、84%,开腹组分别为73%、48%,腹腔镜组疗效优于开腹组。一期同步切除与二期分阶段切除对患者的获益,国内指南认为,CRLM一期同步切除的并发症发生率和死亡率可能高于二期分阶段切除,因此,应该严格把控一期同步切除的适应证,尤其是两切口(下腹部正中切口和右侧肋下切口)下的同步手术。单一的右侧肋骨下切口能够缩短手术时间,术后并发症和术后恢复方面与传统的两切口手术类似,显示出更好的手术安全性。
(2)二期分阶段切除:术前评估不能耐受一期同步切除的CRLM患者,可采取二期分阶段切除,即先切除结直肠癌原发病灶,再分阶段切除肝转移病灶。对于转移病灶切除时间,在结直肠癌根治术后4~6周为宜。若在肝转移病灶手术前进行系统性治疗,则肝转移病灶的切除可延至原发病灶切除后3个月内。
一项多中心研究表明,CRLM患者分阶段切除疗效更佳。但由于存在等待时间,传统的二期分阶段切除可能会导致肝转移病灶进展。为此,对于进展期CRLM患者,肝优先模式的提出扩展了新的手术思路。该模式优先切除肝转移病灶,再切除结直肠癌原发病灶。研究显示,CRLM患者采用肝优先模式疗效与传统术式相当,但是对于患者入组的标准仍待严格把握,肝优先模式在患者个体化治疗中的作用仍待明晰。
(3)肝转移病灶的切除方式:肝转移病灶的手术切除应符合R0切除,且切缘应>1 mm。肝转移病灶切除后至少保留3根肝静脉中的1根且残肝体积≥40%(同时性肝切除)或≥30%(异时性肝切除)。对于局限于左半或右半肝的较大肝转移病灶且无肝硬化患者,可行规则半肝切除术。对于术后残肝体积不足的患者以及复杂转移病灶的患者,可采取二步或分期肝切除。传统的二步肝切除用于治疗术后残余肝较小的双叶肝转移病灶。在第一步手术时结扎或栓塞门静脉,以期使未受累肝脏达到足够体积。但是两步之间需要等待4~8周,等待期间仍存在肿瘤进展以及肝脏增生不足的风险。因此25%~38%的患者无法完成手术切除。
联合肝脏分隔和门静脉结扎的二步肝切除术(associating liver partition and portal vein ligation for staged hepatectomy,ALPPS)引发了关于CRLM新术式的探讨。ALPPS能使术后残余肝脏快速增生,与传统二步肝切除术相比,采用ALPPS的CRLM患者肿瘤切除率更高,但手术带来的高并发症以及低切缘阴性率值得重视。在年轻的CRLM患者(≤59岁)中,采用侵袭性更小的术式(包括部分ALPPS、腹腔镜ALPPS、止血带ALPPS和Mini-ALPPS),二步切除等待期间死亡率由10%下降至3%,术后90 d死亡率由17%下降至4%,这使得ALPPS的手术风险与传统二步肝切除术相当,更为术后残肝体积不足的患者提供了手术机会。但应警惕肝硬化患者行ALPPS术后肝功能衰竭的风险。此外,术后残余肝的高度缺血可能提示预后不良,也需要考虑肝转移病灶切除术后残余肝缺血程度最小化。
(4)复发后再切除:尽管肝转移病灶根治性切除是CRLM的最佳治疗方法,但是仍有60%的患者在术后2年内复发。Wurster等指出,尽管手术次数增加,但是与第一次切除比较,患者的术后并发症发生率和死亡率并未增加,生存率也与第一次相当。有研究报道,在第一次肝切除时完整切除转移病灶的同时尽可能保留更多的肝实质,有利于患者复发后再次手术切除。但是对于复发位置不理想以及术后残肝体积不足的患者,再次切除的效果仍有待研究。
2.全身化疗和转化治疗:
对于无法手术切除的晚期CRLM患者,临床常用的全身化疗方案为奥沙利铂、伊立替康联合5-氟尿嘧啶,而奥沙利铂联合卡培他滨或是奥沙利铂联合亚叶酸钙联合5-氟尿嘧啶也可作为CRLM的化疗方案,但随之而来的不良反应限制了化疗药物的使用。Bismuth提出转化治疗的概念,即对于初始无法手术治疗的患者,通过综合治疗将转移病灶缩小为可切除的病灶,进而手术切除。转化治疗的方案目前仍无统一意见。蔡建强采用5-氟尿嘧啶(或卡培他滨)联合奥沙利铂或伊立替康的方案具有较高的转化率。Martin等指出肝动脉内应用伊立替康药物洗脱粒子联合奥沙利铂联合亚叶酸钙联合5-氟尿嘧啶(FOLFOX)方案能显著提高转化率。
3.介入治疗:
介入治疗主要包括肝动脉内灌注化疗和经导管肝动脉栓塞化疗(TACE)
(1)肝动脉内灌注化疗:正常肝脏有门静脉和肝动脉两套血供系统,CRLM主要血供来自肝动脉。肝动脉内灌注化疗能够将药物特异性作用于肿瘤组织,对于未接受过化疗的不可手术切除的CRLM患者以及一线系统化疗失败后行二线或三线治疗方案前的患者,肝动脉内灌注化疗可以提高未来手术切除率。对于化疗方案的选择,目前仍无统一指南。有学者主张肝动脉内灌注化疗采用奥沙利铂联合雷替曲塞或FOLFOX方案,有效性和安全性均较好。肝动脉内灌注化疗反应率高,对于化疗后转为完全切除的患者,其预后与初诊时即可切除的患者相似。有关肝动脉内灌注化疗的报道多集中于不可切除的CRLM患者中,对于可切除的CRLM患者的疗效仍有待进一步研究。
(2)TACE:TACE是在肝动脉内灌注化疗基础上发展而来的新技术,通过特定的栓塞剂(承载化疗药物的生物相容性微球或颗粒)栓塞肝转移病灶的供血动脉,在提高化疗药物浓度和作用时间的同时,也使得肿瘤组织局部缺血坏死,进一步提高对肿瘤的杀伤作用。此外,由于TACE属于局部治疗,全身化疗药物浓度降低,化疗并发症和不良反应发生率也相应降低。TACE能显著提高CRLM患者的生存期和1年累积生存率。但是栓塞后并发症常见,包括发热、恶心、呕吐和疼痛等,需要进一步对症处理。
4.射频消融:
射频消融可分为术中射频消融和术后射频消融。术中射频消融可作为外科治疗的辅助手段,配合外科治疗多发病灶,也可以外科切除优势病灶后消融深在的、较小的或邻近膈肌、大血管以及空腔脏器的病灶,最大限度保留残肝体积。此外,对于术后复发的CRLM患者,传统的重复肝切除虽能提高患者的5年累积生存率,但并不适用于复发位置不理想以及残肝体积不足的患者。对复发病灶行射频消融能够延长CRLM患者的无进展生存期,但是仍有65.2%(15/23)的CRLM患者射频消融1年后复发。
5.多学科团队治疗:
近年来,多学科团队模式越来越受到重视。多学科团队治疗是以患者为中心的跨科室治疗模式,在疾病的不同阶段以不同科室为主导,博采众长,优势互补。对于边缘性切除或是有潜在切除可能的患者,多学科团队可以根据转移病灶数量和大小,扩展CRLM的切除指征。多学科团队治疗能够显著改善CRLM患者的远期生存率。对于多学科团队治疗的研究仍集中于中晚期结直肠癌患者,对于早期患者的疗效仍有待研究。
三、CRLM的机制探讨
1.CRLM的临床机制:
CRLM的肿瘤细胞主要通过门静脉系统转移,少部分通过淋巴转移。血运转移主要途径有门静脉、肠系膜上静脉和肠系膜下静脉。淋巴转移主要与肿瘤细胞浸润淋巴管有关,淋巴管浸润是结直肠癌发生肝转移的独立危险因素。血清癌胚抗原>5 μg/L、原发肿瘤T3-4期(侵犯至浆膜下及更深)、淋巴结转移、血管侵犯CRLM患者预后更差。原发病灶淋巴结N2-3期是转移病灶不可切除的危险因素。对于这部分患者建议采取术前化疗来改善预后。此外,原发肿瘤的病理分型和临床分期也能影响CRLM的发生。对于黏液腺癌和未分化癌以及Ducks分期C、D期的结直肠癌患者,肝转移风险显著升高。
2.长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA):
lncRNA是一类长度大于200个核苷酸的RNA片段,不编码蛋白质。lncRNA能够调节转录、翻译等多个环节,参与CRLM的发生发展,发挥促进或抑制作用。某些lncRNA可促进结直肠癌向肝转移。lnc-SNHG与CRLM密切相关。lnc-SNHG1通过与多梳抑制复合物2蛋白的EZH2基团和微小RNA(miR)-154-5p相互作用促进结直肠癌细胞的侵袭和转移。Huang等研究证实,lnc-SNHG15在结直肠癌原发病灶和肝转移病灶中高表达,lnc-SNHG15的高表达与淋巴结转移和肝转移显著相关。
Chen等指出,锌指结构蛋白ZEB2的表达上调能够提高结直肠癌细胞的侵袭和转移能力,而miR-215则能抑制ZEB2基因的翻译,进而抑制ZEB2蛋白表达。lncRNA -UICLM可降低miR-215的表达水平,促进ZEB2基因的翻译,上调ZEB2蛋白表达,促进CRLM的发生。lncRNA-DILC的过表达可诱导白细胞介素-6/信号转导及转录激活因子3信号通路的失活,进而抑制结直肠癌的远处转移。转移抑制性lncRNA为抑制CRLM提供了新思路。
3.肿瘤干细胞(cancer stem cell,CSC):
CSC在肿瘤细胞中占很小的一部分,但是具有很强的自我更新能力和转移潜能,并且可诱导肿瘤细胞的化疗耐药。CD133、CD44和CD166是结直肠癌CSC的特异性标志物。有学者指出,CD133和CD44的表达水平与CRLM的发生密切相关,且CD44过表达预示CRLM患者预后不佳。CSC通过上调F-框/WD重复序列蛋白7表达诱导CRLM患者化疗耐药。miR34、miR215、miR145、miR137、miR450b能促进CSC分化,减少结直肠癌CSC表面干细胞标志物表达,降低CSC的致瘤性,使CSC转化为非干细胞,进而改善CRLM化疗耐药。
4.磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)通路:
在结直肠癌细胞中,PI3K/AKT通路激活异常,介导基因的转录、翻译以及肿瘤细胞的上皮间质转化。结直肠癌细胞中miR-328-3p的低表达可通过抑制Girdin蛋白,诱导PI3K/AKT信号通路激活,促进肿瘤细胞的上皮间质转化,导致CRLM的发生。此外,钙离子依赖性分泌激活蛋白1(CAPS1)过表达促进体内结直肠癌细胞向肝脏转移,CAPS1激活PI3K/AKT信号通路介导结直肠癌的上皮间质转化,进而促进CRLM。
综上所述,CRLM主要与lncRNA的调控作用、CSC以及PI3K/AKT通路异常激活有关。近年来诊断技术的进步提高了CRLM的早期检出率,改善患者预后。目前CRLM的治疗仍以手术为主,新术式为更多CRLM患者提供了手术的机会。转化治疗、介入治疗以及多学科团队治疗的应用扩展了治疗途径。
参考文献【略】