食管癌放療前后外周血癌胚抗原mRNA與蛋白檢測的對比研究

薛金俊，袁 昕，殷旭東，汪 瑞，張正榮，夏廣鑫

江蘇省揚州市第一人民醫院腫瘤科，江蘇揚州 225009

食管癌是我國高發惡性腫瘤之一，因早期癥狀不明顯，大部分患者確診時已屬中晚期，如何提高食管癌早期診斷率和改善中晚期患者療效是亟待解決的重要課題。研究表明，腫瘤細胞在其早期階段就可能進入血液循環，而患者常無任何臨床表現，常規檢測手段亦不能發現，即腫瘤微轉移（micrometastasis）[1]。 目前，循環腫瘤細胞（circulating tumor cells，CTC）已成為腫瘤早期診斷、預后判斷及療效評估的重要手段[2]。 癌胚抗原（carcinogenic embryonic antigen，CEA）是一分子量為20萬左右的糖蛋白，特異性地表達于上皮組織及其起源的腫瘤組織，而外周血中無上皮細胞，故可視為CTC標記[3]。本研究應用巢式RT-PCR技術檢測72例根治性放療食管癌患者外周血中CEA mRNA的表達，并與臨床常用的血清CEA蛋白檢測進行比較。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2008年3月～2009年3月在我院行根治性放療食管鱗狀細胞癌（ESCC）患者72例，其中，男54例，女18例；年齡46～83歲，中位年齡63歲；原發腫瘤部位：胸上段15例，胸中段46例，胸下段11例。根據放療前影像學檢查結果，依照我國《非手術治療食管癌的臨床分期標準（草案）》[4]分期：其中，Ⅰ期8例，Ⅱ期37例，Ⅲ期27例。入組條件符合以下標準：經胃鏡病理檢查確診；均為初治患者；無放療禁忌證；無遠處轉移；KPS評分≥70分；預計生存期≥3個月；實驗室檢查主要指標無異常。所有患者采用6 MV-X射線，2.0 Gy/次，5次/周，總劑量60～70 Gy，分30～35次完成放療計劃。放療結束后采用RECIST實體瘤療效標準進行評價[5]，分為完全緩解（CR）、部分緩解（PR）、穩定（SD）、進展（PD），有效率=[（CR+PR）/總例數]×100%。

1.2 試劑與儀器

淋巴細胞分離液購自上海華精生物科技公司；Trizol細胞裂解液購自Invitrogen公司；RT-PCR試劑盒和DNA Marker購自Takara公司；基因引物由上海英駿生物技術公司合成；梯度PCR儀和分光光度計為Eppendorf公司產品；凝膠電泳成像系統為上海培清科技有限公司產品。CEA蛋白水平來自我院核醫學科檢查報告（≥3.5 μg/L為陽性結果），測定儀器為Roche Diagnostics全自動免疫分析儀。

1.3 標本處理及RNA提取

放療前及放療結束兩周內留取外周血10 ml（EDTA抗凝），采用淋巴細胞分離液分離單核細胞，生理鹽水洗滌后置于-80℃冰箱備用。同期收集20例食管良性疾病患者外周血及10例食管癌術后組織標本作為對照。采用Trizol一步法提取細胞和組織的總RNA，無RNA酶的DNase去除混雜的DNA，紫外分光光度計定量。

1.4 巢式RT-PCR

取1～2 μg總RNA，70℃ 5 min預變性后，依試劑盒說明進行cDNA合成。繼而取4 μl cDNA行第1輪PCR擴增，取第1輪PCR產物0.5 μl行第2輪PCR擴增。PCR反應體系包括 10×PCR buffer 2.5 μl（含 Mg2+，終濃度在 1.5 mmol/L），dNTP mixture 2.5 μl（終濃度 250 μM/L），上下游引物各 2 μl（20 pmol），Taq 酶 0.15 μl，滅菌去離子水補足至 25 μl。 引物序列及反應條件參見文獻[6]。取第2輪PCR擴增產物5 μl行2%瓊脂糖凝膠電泳，凝膠成像系統拍照。

1.5 統計學方法

采用SPSS 13.0軟件進行統計分析，率的比較采取χ2檢驗或Fisher確切概率法，診斷效能通過受試者特征（receiver operating characteristic curve，ROC）曲線分析。 P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 放療前CEA mRNA、蛋白表達

CEA mRNA檢測典型PCR結果如圖1所示。72例食管癌患者中，放療前CEA mRNA陽性者為34例（47.2%，敏感性），血清CEA蛋白升高者為16例（22.2%，敏感性）；而20例食管良性疾病患者外周血CEA mRNA陽性者為0例（100%，特異性），CEA蛋白升高者為2例（90%，特異性）。10例食管癌術后組織標本CEA mRNA表達均為陽性。CEA mRNA與CEA蛋白診斷食管癌的Youden指數（Youden指數是將靈敏度與特異度綜合起來評價某種檢查方法的真實性的指標，指數范圍為0～1，Youden指數越大，真實性越大）分別為0.472與 0.122，ROC 曲線下面積（area under the curve，AUC）分別為0.736與0.561（圖 2），可見 CEA mRNA的診斷效能顯著優于血清CEA蛋白。

2.2 CEA mRNA、蛋白表達的臨床病理聯系

放療前CEA mRNA陽性與淋巴結轉移相關（P=0.046），與年齡、性別、腫瘤位置、病變長度、分期等因素無關；而血清CEA蛋白水平升高與食管癌臨床病理特征均無關。見表1。

2.3 CEA mRNA、蛋白變化與放療療效的關系

圖2 食管癌外周血癌胚抗原mRNA與蛋白檢測的診斷效能

表1 食管癌外周血癌胚抗原mRNA、蛋白表達與臨床病理特征的關系

放療結束后評價，CR 8例，PR 39例，SD 20例，PD 5例，放療前CEA mRNA、蛋白水平與放療有效率無關，而放療后CEA mRNA、蛋白變化與放療療效有關，CEA mRNA由陽性轉陰或血清CEA蛋白水平下調提示放療緩解率較好。見表2。

3 討論

放射治療是食管癌治療的主要手段之一，由于食管的組織結構和自身生物學等方面的特點，相當一部分食管癌患者不宜手術或不愿手術而接受放射治療。但多年來食管癌的放射治療效果尚不理想，5年生存率不足10%，失敗原因主要是局部未控或復發[7]，而腫瘤微轉移可能在其中起到關鍵作用。因此，若能及時監測循環腫瘤細胞（CTC），將對食管癌早期診斷及指導臨床治療具有重要價值[2]。由于受到人體免疫系統的清除，存活的CTC數量極少，對檢測方法要求較高。RT-PCR技術具有高度靈敏性，可鑒別106～107個正常細胞中的一個腫瘤細胞，是目前最常用的方法[8]。

表2 食管癌外周血癌胚抗原mRNA、蛋白表達與放療療效的關系[n（%）]

血清CEA是食管癌常用的腫瘤標記物之一，但一直存在敏感性低、特異性差的問題。近年來，以CEA mRNA為標記的CTC檢測則展示出較好的前景，在乳腺癌、肺癌、胃癌、肝癌、胰腺癌、結直腸癌和宮頸癌等多種惡性腫瘤中得到廣泛應用[3]。如Qiu等[9]報道，103例胃癌外周血CEA mRNA陽性占36.6%，CEA mRNA表達與腫瘤浸潤深度和術后復發有關，并且，CEA mRNA比血清CEA蛋白在預測復發方面具有更好的敏感性。Ishigami等[10]則發現，胃癌外周血CEA mRNA拷貝數而非陽性率與術后復發有關。在食管癌中，Nakashima等[11]報道，外周血CEA mRNA陽性占57.4%（31/54），且CEA mRNA陽性與淋巴結轉移、腫瘤分期和術后復發有關，而血清CEA水平與之無關。Liu等[12]應用realtime PCR 檢測食管癌術前 1 d（B-1）、手術當天（B0）和術后3 d（B+3）外周血中以CEA mRNA為標記的CTC數目，發現B-1與B0，B-1與B+3間均有統計學差異，且B+3/B0>0.4預示較高的轉移風險；Tanaka等[13]也發現以CEA mRNA和鱗狀細胞相關抗原 （SCC）mRNA為標記的鱗狀細胞癌相關抗原（CTC）是食管癌術后無進展生存的獨立預后指標。上述結果都證實外周血CEA mRNA檢測在食管癌中的應用價值。

本研究結果表明，食管癌根治性放療前外周血CEA mRNA陽性與 CEA蛋白升高者分別占 47.2%（34/72）與22.2%（16/72），而食管良性疾病患者外周血CEA mRNA陽性與CEA蛋白升高者分別為0與10.0%（2/20），CEA mRNA的診斷效能顯著優于CEA蛋白。且CEA mRNA陽性與淋巴結轉移相關 （P=0.046），CEA蛋白升高與食管癌臨床病理特征無關，提示以CEA mRNA為標記的CTC在食管癌預后中的潛在價值。同時，筆者發現放療前后CEA mRNA、蛋白變化與放療療效有關，CEA mRNA由陽性轉陰或CEA蛋白水平下調提示放療緩解率較好，推測是由于放療有效地減少腫瘤負荷，從而停止釋放癌細胞及癌相關抗原入血。

總之，外周血CEA mRNA陽性對于食管癌早期診斷及放療療效評估具有重要意義，如檢測方法進一步得以改進，使之更加方便并滿足定量需求，則可望成為替代血清CEA蛋白的有效分子標記。

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