CEA、PAK5联合循环肿瘤细胞对Ⅲ B期胃癌患者术后复发转移的早期精准预测

本刊由国家卫生和计划生育委员会主管，湖北省卫生厅、中国抗癌协会、湖北省肿瘤医院主办。

文章信息

Early and Accurate Prediction of Postoperative Recurrence and Metastasis in Stage Ⅲ B Gastric Cancer Patients by Combination of CEA, PAK5 and Circulating Tumor Cells

肿瘤防治研究, 2020, 47(9): 672-675

Cancer Research on Prevention and Treatment, 2020, 47(9): 672-675

http://www.zlfzyj.com/CN/10.3971/j.issn.1000-8578.2020.19.0494

收稿日期: 2019-12-19

修回日期: 2020-06-07

引用本文

史健, 袁梦. CEA、PAK5联合循环肿瘤细胞对Ⅲ B期胃癌患者术后复发转移的早期精准预测[J]. 肿瘤防治研究, 2020, 47(9): 672-675.

SHI Jian, YUAN Meng. Early and Accurate Prediction of Postoperative Recurrence and Metastasis in Stage Ⅲ B Gastric Cancer Patients by Combination of CEA, PAK5 and Circulating Tumor Cells[J]. Cancer Research on Prevention and Treatment, 2020, 47(9): 672-675.

CEA、PAK5联合循环肿瘤细胞对Ⅲ B期胃癌患者术后复发转移的早期精准预测

史健¹ , 袁梦²

1. 050011 石家庄，河北医科大学第四医院，河北省肿瘤医院肿瘤内科;
2. 443002 宜昌，三峡大学科技学院临床医学系

收稿日期: 2019-12-19; 修回日期: 2020-06-07

作者简介: 史健(1969-)，女，博士，主任医师，主要从事肿瘤学和免疫学研究.

摘要: 目的探讨CEA、PAK5联合循环肿瘤细胞(CTC)对ⅢB期胃癌患者术后复发转移的早期精准预测作用。方法 ELISA法、多重RNA/DNA原位分析法，对150例ⅢB期胃癌术后患者进行外周静脉血动态检测癌胚抗原(CEA)、PAK5、CTC及同时期影像学CT检查。对照组50例，实验组100例。实验组按CEA水平增高情况分为：CEA进行性增高组(实验A组, n=50)和无规律增高组(实验B组, n=50)。结果单因素检测结果显示：CEA：按生物学进展时间(T2)：实验A组3~24月，中位时间13月; 实验B组4~32月，中位时间为22月。按影像进展时间(T3)：实验A组39例(78%)进展，出现时间5~8月，中位时间6.2月; 实验B组12例(24%)进展，出现时间4~15月，中位时间10.6月。51例影像学确诊进展的患者，T2时刻PAK5中表达范围为13.6%~83%，T3时刻PAK5高表达范围为37.8%~100%。CTC检测结果显示：当混合型+间质型/总细胞数比值> 30%时可预测生物学进展，混合型和间质型之和/总单细胞数比值> 50%和(或)间质型细胞数≥1可预测影像学CT进展。联合检测多因素结果显示：实验A组影像学进展39例患者CEA、PAK5、CTC阳性表达三者之间一致性在生物学进展时刻为82%;影像CT进展时刻为94%。结论联合检测CEA、PAK5、CTC可作为早期预测ⅢB期胃癌术后复发转移的生物学指标。

关键词: P21活化激酶循环肿瘤细胞胃癌复发转移

Early and Accurate Prediction of Postoperative Recurrence and Metastasis in Stage Ⅲ B Gastric Cancer Patients by Combination of CEA, PAK5 and Circulating Tumor Cells

SHI Jian¹ , YUAN Meng²

1. Department of Oncology, The Fourth Hospital of Hebei Medical University, Hebei Cancer Hospital, Shijiazhuang 050011, China;
2. Department of Clinical Medicine, College of Science and Technology of China Three Gorges University, Yichang 443002, China

Abstract: Objective To investigate the early and accurate prediction of recurrence and metastasis of stage ⅢB gastric cancer by CEA, PAK5 combined with CTC. Methods ELISA and multiple RNA/DNA in situ analysis were used to detect CEA, PAK5, CTC and imaging CT at the same time in 150 patients with stage ⅢB gastric cancer. Patients were divided into CEA progressive increase group (group A, n=50), CEA irregular increase group (group B, n=50) and control group (n=50). Results CEA: the median time of biological progress (T2) in the group A was 13(3-24) months, and that of the group B was 22(4-32) months; 39(78%) cases in group A had image progression and the median occurrence time of image progression (T3) was 6.2(5-8) months, and those were 12(24%) cases and 10.6(4-15) months in group B. The medium expression range of PAK5 at T2 was 13.6%-83% and the high expression range of PAK5 at T3 was 37.8%-100% in 51 patients with image progression. CTC test showed that the ratio of mixed type + interstitial type/total cell number > 30% could predict the biological progress time, and the ratio of mixed type + interstitial type/total single cell number > 50% and (or) interstitial-type cell number ≥1 could predict the imaging CT progression. In 39 patients with image progression in group A, the consistency of positive expression of CEA, PAK5 and CTC was 82% at biological progression time and 94% at image CT progression time. Conclusion Combined detection of CEA, PAK5 and CTC could early predict the recurrence and metastasis of stage Ⅲ B gastric cancer.

Key words: P21-activated kinase(PAK) CTC Gastric cancer Recurrence and metastasis

Competing interests: The authors declare that they have no competing interests.

0 引言

中国胃癌患者平均死亡率高达20/10万，占恶性肿瘤的第一位^[1]。究其原因可能与原发肿瘤致病基因突变、药物的敏感度反应、耐药机制多样性等异质性相关^[2]，为此，探求早期预测生物学进展标志物成为研究热点。本研究应用ELISA法、多重RNA/DNA原位分析等方法，对ⅢB期胃癌术后患者辅助化疗后随访期内进行动态检测外周血癌胚抗原(carcino-embryonic antigen, CEA)、p21活化激酶5(p21-activated kinase 5, PAK5)、循环肿瘤细胞(circulating tumor cells, CTC)以及同时期CT检查，以期达到早期生物学预测复发转移的目的。

1 资料与方法 1.1 临床资料

收集2015年1月—2017年12月河北医科大学第四医院肿瘤内科胃癌根治术后完全缓解的患者150例。入组条件：术前晨空腹肘部外周静脉血CEA值超过正常值的5倍、术后病理诊断为胃腺癌ⅢB期(T4bN1-2M0、T4aN2M0、T3N3M0)(按照AJCC第七版)。治疗方案以奥沙利铂或紫杉醇为主的方案辅助化疗6周期，其中多西他赛为主方案72例，奥沙利铂为主方案78例。后续定期随访，每3月进行CEA检测和影像学评估。

分组标准：随访期内血浆CEA检测正常患者设为对照组，共50例。随访期内第一次CEA升高超过正常值5倍患者为实验组，共100例，同时按CEA水平增高不同情况，再分为两组：CEA进行性增高组(实验A组)和无规律增高组(实验B组)。

入组患者基线情况：入组时患者整体分期、化疗周期数、血浆癌胚抗原CEA、PAK5、CTC和影像学检查肿瘤病情评估差异均无统计学意义(P > 0.05)。所有患者按照住院或门诊评估的方式进行随访，随访截至2017年12月31日。

1.2 检测方法和频次

应用ELISA、多重RNA/DNA原位分析等方法，分别采集两组患者不同时刻的晨空腹肘部外周静脉血，检测血浆中癌胚抗原CEA、PAK5和CTC的水平。CEA由我院生化室完成检测。PAK5和CTC均由广州益善公司协助完成检测。

动态检测时间点的选择：T0：术前癌胚抗原超过正常值5倍; T1：术后辅助化疗6周期后; T2：CEA首次超过正常值5倍，本研究将其确定为生物学进展时间; T3：首次CT证实进展和(或)无影像学进展的患者随访截止时间。实验组动态检测三次(T1、T2、T3)，对照组动态检测两次(T1、T3)。

1.3 各指标阳性判定标准

癌胚抗原CEA阳性标准：CEA的正常值为 < 5 ng/ml。超过正常值的5倍为生物学进展阳性。CTC阳性标准：CTC检测分为上皮型、混合型、间质型，其中上皮型认定为良性，混合型认定为生物学进展，间质型认定为恶性复发转移，即为影像学进展，见图 1。PAK5检测标准：根据表达强度分为无表达、低表达、中表达、高表达。本研究判定标准：无表达和低表达为阴性，中表达和高表达为阳性，其中中表达/总细胞数的比率判定为生物学进展; 高表达/总细胞数的比率判定为影像进展，见图 2。

A: Epithelial type; B: Mixed type; C: Interstitial type. 图 1 循环血肿瘤细胞CTC分型表达 Figure 1 CTC typing of circulating tumor cells in blood

图选项

A: No expression; B: Low expression; C: Medium expression; D: High expression. 图 2 多重RNA原位分析PAK5表达情况 Figure 2 In situ analysis of PAK5 expression by multiple RNA

图选项

2 结果 2.1 CEA与胃癌术后疾病进展关系

截至随访时间，对照组50例患者中均未见CEA增高，影像学未见明确病灶。实验两组中，按照生物学进展时间(T2)：实验A组为3~24月，中位时间13月。实验B组为4~32月，中位时间22月。按照影像进展时间(T3)：实验A组39例(78%)进展，出现时间为5~8月，中位时间为6.2月。实验B组12例(24%)进展，出现时间为4~15月，中位时间为10.6月。实验A组较B组更能提示复发转移。

2.2 CTC变化情况与胃癌术后疾病进展关系

T2时，实验A组混合型和间质型之和/总单细胞数比值大于30%，提示生物学进展; 间质型细胞数≥1在两实验组之间有差异，但无统计学意义。T3时，实验A组混合型和间质型之和/总单细胞数比值大于50%，提示影像学进展。间质型细胞数≥1在两实验组之间有差异，但病例数尚少，未行统计学分析，见表 1。

表 1 实验组CTC变化与ⅢB期胃癌术后患者肿瘤进展的关系 Table 1 Relation between CTC change and tumor progression in patients with stage ⅢB gastric cancer after operation

表选项

2.3 PAK5变化与胃癌术后疾病进展关系

T2时，无表达、低表达、中表达数据没有偏移，两组间高表达数据有偏移; T3无表达、低表达数据没有偏移，两组间中、高表达数据有偏移。因为病例数尚少，未行统计学分析，见表 2。

表 2 PAK5表达与ⅢB期胃癌术后患者复发进展的关系 Table 2 Relation between PAK5 expression and tumor progression in patients with stage ⅢB gastric cancer after operation

表选项

对明确影像学进展的51例患者的CTC细胞进行PAK5检测，中表达数值为13.6%~83%，高表达数值为37.8%~100%。

2.4 实验组CEA、PAK5、CTC三者阳性表达一致性

由于实验B组仅有12例(24%)患者影像学提示进展，病例数尚少，未行统计学分析。对实验A组39例影像学提示进展患者进行比较，T2时，CTC和PAK5、CEA判定的一致性为82%。T3时，和PAK5、CEA判定的一致性为94%。

3 讨论

中国ⅢB期胃癌术后5年生存率仅为15%~35%，究其原因在于部分患者术后即发生早期转移。临床上常常将癌胚抗原(CEA)作为ⅢB期胃癌术后随访复发转移的生物标志物^[3]。本研究CEA进行性增高组(实验A组)有78%的患者肿瘤影像证实进展，有利于早期诊断复发转移。而CEA无规律增高组(实验B组)仅有24%提示肿瘤影像学进展，单指标检测存在假阳性，与文献报道CEA具有非特异性、易受炎性反应性疾病的干扰相一致。因此，提高预测指标的准确性成为临床研究的趋势，才能更好地避免给患者带来精神压力和过度治疗的可能性。

有研究报道CTC的间质型细胞具有恶性行为^[4-6]，但对于混合型的恶性度报道不一，实体瘤的异质性导致的胃癌CTC的阳性标准不同于乳腺癌，尚无明确共识。本研究数据表明间质型细胞数大于1可早期预测影像学进展。但对于混合型的恶性度报道不一，本研究考虑混合型细胞具有恶性变的趋势，疾病进展演变成间质型，其演变过程是从肿瘤生物学进展发展到影像学进展的过程，可以很好地预测影像学进展。本研究应用统计学分析(混合型+间质型)/总单细胞数比值大于30%可早期预测生物学进展可能; (混合型+间质型)/总单细胞数比值大于50%可早期预测影像学进展可能。由于混合型细胞中有良性细胞成分和恶性成分，因本研究例数尚少，目前尚无更好的方法区分生物学进展，待扩大样本数后进一步进行验证。

为了更好的推算混合型向间质型细胞的演化时间，本研究增加检测了一种上游癌基因P21活化激酶亚型PAK5，有学者对恶性肿瘤组织标本检测数据表明PAK5过度表达或突变激活，参与了部分恶性实体瘤发生、发展^[7-14]，但在胃癌中的研究较少^[15-16]。本研究数据表明PAK5参与了胃癌细胞生长增殖的调节。PAK5的无/中表达表明肿瘤细胞进入复制分裂期的增殖数目较少、恶性度低; PAK5的中/高表达表明肿瘤细胞进入增殖期数目多、恶性度高。本研究明确影像学进展的51例患者生物学进展时刻时PAK5的中表达数值为13.6%~83%，高表达数值为37.8%~100%。结果显示PAK5的中/高表达可预测生物学进展，实验数据范围较广，我们考虑PAK5检测的敏感度和特异性可能会导致假阳性/假阴性。但因为例数较少，未行统计学分析。

本研究数据单因素检测存在误差，对癌培抗原进行性增高组影像学进展确定进展的39例患者进行CEA、PAK5、CTC三者联合检测的一致性上，预测生物学进展的一致率为82%;预测肿瘤影像学进展的一致率为94%，联合检测可提高预测率，降低检测误差。

因此，联合动态检测CEA、PAK5、CTC预测ⅢB期胃癌术后生物学进展，更早于影像进展诊断，可降低单一指标的假阳/阴性率，提高检出阳性率，防止漏诊、误诊的发生。

作者贡献

史健：论文设计、数据审核及论文撰写

袁梦：文献查询和数据录入

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