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结直肠癌(Colorectal cancer,CRC)是全球范围内男性第二大高发肿瘤,女性第三大高发肿瘤。尽管在过去30年中CRC患者的长期生存率有了很大的提高,但其中仍有至少50%的患者在确诊之后发生肿瘤转移,而发生肿瘤转移的患者的总生存率明显下降,所以CRC的早期筛查或早期诊断显得尤为重要,而癌胚抗原(carcinoembryonic antigen CEA)是CRC诊断重要的一个血清指标。循环肿瘤细胞(circulating tumor cells,CTC)是指从原发肿瘤部位或肿瘤转移部位脱落下来进入循环系统的肿瘤细胞,这些细胞会在一定条件下突破血管内皮细胞进入远隔的组织或器官而最终导致肿瘤转移。CTC发生在肿瘤发生发展过程极早期,CTC的研究在肿瘤的诊断、肿瘤预后判断方向具有很大的潜力。在本课题组的近期建立的一套基于多基因联合检测系统来预测CTC的相对数量的方法之上,我们根据大量的文献调研包括临床数据分析,首先确定了 6种CRC相关基因及其计算公式基因用于本论文的研究:在健康志愿者血样中分别稀释CRC细胞系的肿瘤细胞,进一步收集和处理细胞样本进行RT-PCR实验,测定6种基因(CEA、EpCAM、CK19、MUC1、EGFR和C-Met)在肿瘤细胞样本中的表达情况,由此构建出通过六种基因mRNA表达量来计算CTC相对数量的计算方法和公式,即本论文中的“六基因联合检测”。在本论文中,我们通过体外肿瘤细胞系的实验验证了六基因联合检测对于检测肿瘤细胞数量的准确性,并探索这种检测方法是否能够用来提高CRC的诊断水平以及对CRC患者的预后监测水平。我们将单基因CEA检测作为对照组,首先在3种结直肠癌细胞系的细胞稀释实验中进一步评价六基因联合检测对于肿瘤细胞的检测能力,结果表明,六基因联合检测具有更高的灵敏性,甚至能够检测血液样本中1个SW48肿瘤细胞的存在,而CEA单基因检测只有在加入肿瘤细胞数大于100个/mL时才能被其检测到。随后,我们分别测定了 50例中晚期CRC患者相应的CTC数量,通过实验组和对照组分别测定的CTC数量,得到CRC诊断的受试者工作分析曲线,确定关于CRC诊断的最佳CTC数目分界值。此外,我们跟踪调查了所有患者的2年内无进展生存期(progression-free survival,PFS),通过分析不同的CTC数目分界值和相应的预后情况,比较了 CEA检测和六基因联合检测在预测患者PFS中的作用。实验结果表明:对于CRC的诊断,六基因联合检测比CEA检测更加灵敏。例如,在50例CRC患者中,六基因联合检测中CTC的阳性率为82%,而CEA检测的阳性率仅为70%;在预测CRC患者2年PFS方面,六基因联合检测也是比CEA检测更为准确,表现为通过六基因检测计算的患者CTC数量与其2年内PFS有更高的相关性和预后指示效果。我们课题组创新设计的六基因联合检测较好地克服了 CTC异质性的问题,运用一套稳定的、操作简便、适合推广的检测系统实现肿瘤的“液体活检”。本论文的研究工作证实六基因联合检测提高了 CRC的诊断水平和预测CRC患者的无进展生存期的能力,值得后续开展进一步的深入研究,并具有潜在的转化应用前景。