一、引言
胰腺癌恶性程度高,预后差,早期诊断困难。多数患者确诊时已属晚期,失去手术根治机会。分子诊断技术的发展为早期胰腺癌的诊断提供了新途径。为规范和指导早期胰腺癌分子诊断的临床应用,提高早期诊断率,由多学科专家共同制定本共识。
二、胰腺癌相关分子生物学基础
基因突变:胰腺癌中常见的基因突变包括 KRAS、TP53、CDKN2A 和 SMAD4 等。KRAS 基因突变在胰腺癌中发生率高达 90% 左右,多发生于密码子 12、13 位点,该突变可激活下游信号通路,促进肿瘤细胞的增殖、存活和转移。TP53 基因突变率约 50% - 70%,其突变导致肿瘤抑制功能丧失,使细胞周期调控异常,细胞更容易发生癌变。CDKN2A 编码的 p16 蛋白参与细胞周期调控,约 95% 的胰腺癌存在 CDKN2A 基因的缺失或突变。SMAD4 基因参与 TGF - β 信号通路,约 50% 的胰腺癌存在 SMAD4 基因突变或缺失,与肿瘤的侵袭和转移密切相关。
非编码 RNA:微小 RNA(miRNA)和长链非编码 RNA(lncRNA)在胰腺癌发生发展中发挥重要作用。例如,miR - 21 在胰腺癌组织和血清中表达上调,可通过靶向多个抑癌基因促进肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭。lncRNA PVT1 在胰腺癌中高表达,与肿瘤的恶性程度和预后不良相关,可能通过调控相关基因的表达参与胰腺癌的发生发展。
肿瘤相关蛋白:一些肿瘤相关蛋白的异常表达与胰腺癌的发生发展密切相关。如癌胚抗原(CEA)、糖类抗原 19 - 9(CA19 - 9)等,虽然它们并非胰腺癌特异性标志物,但在胰腺癌诊断、病情监测和预后评估中具有一定价值。CA19 - 9 是目前临床应用最广泛的胰腺癌肿瘤标志物,其水平升高对胰腺癌诊断有一定提示意义,但在部分良性疾病如胆管炎、胰腺炎中也可升高。
三、早期胰腺癌分子诊断技术
基于组织样本的检测技术
基因测序技术:
一代测序(Sanger 测序):是基因突变检测的金标准,可直接读取 DNA 序列,准确性高,但通量低,一次只能检测少量样本和位点,适用于已知突变位点的验证。
二代测序(NGS):具有高通量、高灵敏度的特点,可同时检测多个基因的多个位点,甚至进行全外显子测序或全基因组测序,有助于发现新的基因突变和罕见突变,为胰腺癌的精准诊断和靶向治疗提供依据。但该技术成本较高,数据分析复杂,需要专业的生物信息学支持。
荧光原位杂交(FISH):用于检测特定基因的扩增、缺失或易位等染色体异常。在胰腺癌中,可用于检测 HER2 基因扩增等情况,对判断肿瘤生物学行为和指导靶向治疗有一定意义。
基于液体活检的检测技术
循环肿瘤 DNA(ctDNA)检测:肿瘤细胞释放到血液中的游离 DNA 片段,携带肿瘤相关基因突变信息。通过对 ctDNA 进行检测,可实现对肿瘤基因突变的动态监测。常用的检测方法包括数字 PCR(dPCR)和基于 NGS 的方法。dPCR 灵敏度高,可检测低丰度的突变,但通量较低;基于 NGS 的方法可同时检测多个基因的突变,但对检测技术和数据分析要求较高。ctDNA 检测在早期胰腺癌诊断中具有潜在价值,可作为组织活检的补充,尤其适用于无法获取组织样本或需要动态监测的患者。
循环肿瘤细胞(CTC)检测:指从肿瘤原发灶或转移灶脱落进入血液循环的肿瘤细胞。检测 CTC 可反映肿瘤细胞的转移潜能,其数量和生物学特征与肿瘤的进展和预后相关。常用的检测方法有 CellSearch 系统、基于微流控技术的检测平台等。CellSearch 系统是目前唯一获得美国 FDA 批准的 CTC 检测系统,基于上皮细胞黏附分子(EpCAM)抗体捕获 CTC,但由于部分 CTC 可能发生上皮 - 间质转化,导致 EpCAM 表达下调,出现漏检。基于微流控技术的检测平台可根据 CTC 的物理特性和生物学特性进行捕获和检测,具有更高的捕获效率和特异性。
外泌体检测:外泌体是细胞分泌的一种膜性小囊泡,携带母细胞的蛋白质、核酸等生物活性物质。胰腺癌患者血液、尿液等体液中的外泌体含有与胰腺癌相关的分子标志物,如特定的 miRNA、lncRNA 和蛋白质等。检测外泌体中的这些标志物有助于早期胰腺癌的诊断,且外泌体具有稳定性好、易于获取等优点,具有良好的应用前景。
四、早期胰腺癌分子诊断的临床应用
辅助诊断:对于有胰腺癌高危因素(如家族史、慢性胰腺炎、糖尿病等)且临床症状不典型的患者,分子诊断可作为辅助诊断手段。联合检测多种分子标志物,如同时检测 KRAS 基因突变、CA19 - 9 水平以及特定 miRNA 的表达,可提高早期胰腺癌的诊断准确性。例如,对于 CA19 - 9 轻度升高且伴有 KRAS 基因突变的患者,患胰腺癌的可能性显著增加,需进一步检查明确诊断。
预后评估:某些分子标志物与胰腺癌患者的预后密切相关。如 SMAD4 基因缺失或突变的患者,其预后往往较差,更易发生肿瘤转移和复发。通过检测这些分子标志物,可对患者的预后进行评估,为制定个体化治疗方案提供依据。对于预后不良的患者,可考虑更积极的治疗策略,如术后辅助化疗联合靶向治疗等。
指导治疗:分子诊断结果可指导胰腺癌的靶向治疗。对于存在特定基因突变的患者,如携带 HER2 基因扩增的胰腺癌患者,可考虑使用针对 HER2 的靶向药物进行治疗。此外,通过检测 ctDNA 的动态变化,可实时监测肿瘤对治疗的反应,及时调整治疗方案。例如,在靶向治疗过程中,若 ctDNA 中突变基因的丰度下降,提示治疗有效;若突变基因丰度升高,则可能提示肿瘤出现耐药,需更换治疗方案。
五、分子诊断流程与质量控制
样本采集与处理
组织样本:获取组织样本时,应尽量保证样本的代表性,避免肿瘤异质性对检测结果的影响。手术切除标本应在离体后尽快固定于 10% 中性缓冲福尔马林溶液中,固定时间根据样本大小和类型适当调整,一般为 6 - 48 小时。穿刺活检标本获取后应立即放入相应的固定液或保存液中。固定后的组织样本进行石蜡包埋、切片,用于后续检测。
液体活检样本:血液样本采集时应使用专用采血管,避免溶血和凝血。采集后应尽快离心分离血浆或血清,用于 ctDNA、CTC 和外泌体检测。尿液样本应采集新鲜晨尿,离心去除细胞和杂质后,用于外泌体检测。样本处理过程应严格按照操作规程进行,确保样本质量。
检测流程
选择合适的检测技术和平台,根据检测目的和样本类型进行检测。如对于已知突变位点的检测,可优先选择一代测序或 dPCR;对于全面了解基因突变情况,可选择 NGS。
检测过程中应设置严格的质量控制,包括阴阳性对照、标准品对照等,确保检测结果的准确性和可靠性。
对检测结果进行分析和解读,结合临床信息,如患者的症状、体征、影像学检查结果等,综合判断检测结果的临床意义。
质量控制
实验室内部质量控制:定期对检测仪器进行校准和维护,确保仪器性能稳定。对检测试剂进行质量评估,选择质量可靠的试剂。建立标准化的操作流程,对操作人员进行培训,确保操作规范。定期进行室内质量控制,对检测结果进行质量监控,及时发现和纠正可能出现的误差。
室间质量评价:积极参加国内外权威机构组织的室间质量评价活动,与其他实验室进行检测结果比对,评估实验室的检测能力和水平。对室间质评结果进行分析总结,针对存在的问题及时采取改进措施,提高检测质量。
六、挑战与展望
挑战
缺乏特异性分子标志物:目前尚未发现高度特异性的早期胰腺癌分子标志物,现有标志物在其他疾病中也可能出现异常,导致诊断准确性受限。
检测技术标准化:不同实验室的检测技术和方法存在差异,缺乏统一的标准操作规程和质量控制体系,影响检测结果的可比性和可靠性。
成本与可及性:部分分子诊断技术,如 NGS,成本较高,限制了其在临床中的广泛应用。此外,一些先进的检测技术和设备主要集中在大型医疗机构,基层医疗机构难以开展。
展望
寻找新的分子标志物:通过深入研究胰腺癌的分子生物学机制,利用多组学技术,如蛋白质组学、代谢组学等,有望发现更多特异性高、敏感性强的早期胰腺癌分子标志物。
技术创新与标准化:不断研发和改进分子诊断技术,提高检测的准确性和灵敏度。同时,制定统一的检测技术标准和质量控制规范,促进不同实验室间检测结果的一致性和可比性。
多技术联合应用:联合多种分子诊断技术和传统诊断方法,如影像学检查、肿瘤标志物检测等,建立综合诊断模型,提高早期胰腺癌的诊断效能。此外,随着人工智能技术的发展,将其应用于分子诊断数据的分析和解读,可能为早期胰腺癌的诊断提供更精准的决策支持。