卵巢癌的早期检测和治疗：基于新的致癌模型从早期转移到最小体积

摘要

在美国，卵巢癌的发病率在女性癌症（不包括皮肤癌）中排名第八，但在年龄调整死亡率方面排名第五(http://www.cancer.org/docroot/home/index.asp). 高死亡率通常归因于其隐匿性发展，导致约75%的女性在确诊时出现晚期广泛疾病。然而，大约有25%的女性疾病局限于卵巢（I期），5年生存率超过90%，而患有晚期疾病的女性为30%¹这一观察结果表明，卵巢癌局限于卵巢时诊断可提高生存率。因此，人们共同努力开发筛查方法，以早期检测I期卵巢癌。

卵巢癌筛查的当前方法

肿瘤标记物CA125的血清检测，无论是单独检测还是与盆腔或阴道超声联合检测，都将继续被评估为卵巢癌的潜在筛查试验。目前，不建议在普通人群中使用筛查试验，因为筛查试验的敏感性不足，且无法检测早期疾病，因此被认为在高危人群中的应用有限。

评估卵巢癌的潜在筛查试验极具挑战性，原因如下：1）未能确定恶性转化之前的组织学前驱病变或分子事件，2）真正的早期阶段数量很少，与对照组相比，检测到的高级别癌症通常需要使用晚期疾病而不是早期疾病（表现可能不同）的病例进行推断，3）普通人群中的低患病率意味着需要在很长一段时间内进行超大规模的前瞻性队列研究，以评估该试验检测临床前疾病的能力；4）与阳性筛查试验相关的手术发病率和较高的疾病特异性死亡率意味着该试验具有较高的特异性和特异性敏感性是必需的（大多数临床医生认为10%的最小阳性预测值[PPV]是合理的）。

卵巢癌变的公认观点是，癌开始于卵巢，扩散到盆腔和腹腔的邻近器官，然后转移到远处。这反映在FIGO分期系统中，局限于卵巢的癌症为第一阶段，当其扩散到盆腔时为第二阶段，当涉及腹部器官时为第三阶段。此外，开发卵巢癌早期检测方法的尝试是以宫颈癌筛查为模型的，但这种类比并不合适。首先，与子宫颈癌不同，高级别卵巢癌在其发展早期就扩散到卵巢外部位，子宫颈癌从前病变到浸润性癌的转移时间约为10年。因此，在卵巢癌扩散到卵巢以外之前检测卵巢癌的时间非常短。其次，与起源于子宫颈的宫颈癌不同，许多“卵巢”癌可能并非起源于卵巢。例如，众所周知BRCA公司突变预防性卵巢切除术后发生卵巢癌的风险虽然降低，但并没有完全消除。最近一项针对女性的前瞻性研究BRCA公司根据突变的计算，在3年（1–20年）的中位随访期内，预防性卵巢切除术后发生腹膜癌的风险为4.3%²这些腹膜癌在组织学上与高级卵巢浆液性癌相同。此外，大多数散发性卵巢癌在腹膜、网膜、肠系膜和其他腹部器官中表现出广泛的疾病，通常只表现出轻微的卵巢受累，这表明它们可能来源于腹膜，其次累及卵巢。另一项支持并非所有“卵巢癌”都始于卵巢的观点的观察来自对患有卵巢癌的女性的研究BRCA公司正在进行预防性卵巢切除术的突变。仔细检查这些女性的卵巢和输卵管，发现输卵管伞部有小的高级别浆液性癌，而卵巢没有，这表明这些女性的“卵巢癌”始于输卵管并扩散到卵巢^三，4因此，很可能有相当一部分所谓的“卵巢癌”实际上是原发性腹膜或输卵管癌。根据FIGO卵巢癌分期，这些肿瘤在开始时为晚期。

卵巢癌发生的新模型

最近的分子遗传学研究结果与临床和组织病理学发现的相关性使我们提出了一种新的卵巢癌发生模式。在这个模型中，所有卵巢表面上皮性肿瘤被分为两组，即I型和II型。I型肿瘤倾向于表现为I期，低度恶性肿瘤，从公认的前体细胞缓慢发展，表现为惰性。包括低度微毛细血管浆液性癌、粘液性、子宫内膜样癌和透明细胞癌。相比之下，II型肿瘤几乎总是表现为高度侵袭性的高阶段、高级别肿瘤。这一组包括高级别浆液性癌、恶性混合性中胚层肿瘤和未分化癌。除了临床和病理上的差异外，这两组之间还有分子遗传学上的差异⁵低度恶性肿瘤的基因相对稳定，其特征是一些基因发生突变。例如，在低度微乳头浆液性癌（原型I型肿瘤）及其前驱病变、非典型增生浆液性肿瘤，即所谓的“浆液性交界性肿瘤（SBT）”中，最典型的分子改变是KRAS公司，布拉夫和ERBB2号机组致癌基因。癌基因突变布拉夫，KRAS公司和ERBB2号机组导致丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号转导通路的组成性激活，MAPK信号转导途径在向细胞核传递生长信号中起关键作用⁶并有助于肿瘤转化。以前的研究^7，8已经证明了KRAS公司第12和13密码子突变发生在三分之一的侵袭性低级别微乳头浆液性癌和三分之一SBT中。同样，布拉夫密码子600突变发生在30%的低度浆液性癌和28%的SBT中^{7 9，10}.中的突变ERBB2号机组发生在这些肿瘤中不到5%。中的突变KRAS公司，布拉夫和ERBB2号机组相互排斥。因此，在大约三分之二的低度微乳头浆液性癌和SBT中检测到这些基因的突变。的突变KRAS公司和布拉夫在低度微毛细血管浆液性癌发生的早期，同样的证据KRAS公司和布拉夫在SBT中检测到的突变发生在邻近SBT的囊腺瘤上皮中¹¹与SBT相比，囊腺瘤上皮缺乏细胞学异型性。这些发现表明KRAS公司和布拉夫发生在邻近SBT的囊腺瘤上皮中，是肿瘤发生的早期事件，早于SBT的发生。

黏液交界性肿瘤（MBT）和黏液癌（I型肿瘤）中最常见的分子遗传改变是KRAS公司 ^10，12，13在粘液癌中，从囊腺瘤到MBT，再到上皮内癌和浸润性癌的形态学转变已经被认识了一段时间，并且越来越多的KRAS公司膀胱腺瘤、MBT和粘液癌中分别描述了密码子12和13的突变^12–16此外，黏液癌与邻近的黏液性囊腺瘤和MBT具有相同的特征KRAS公司突变¹⁴这表明这些肿瘤有共同的谱系，支持粘液癌从粘液囊腺瘤和MBT逐步发展的观点。除此之外KRAS公司，卵巢粘液性肿瘤的其他基因改变尚未被描述。

在子宫内膜样交界性肿瘤（EBT）和子宫内膜样癌（I型肿瘤）中β-连环蛋白已报告约三分之一的病例^17，18.的突变KRAS公司和布拉夫大约10%的子宫内膜样癌也有报道^{7，10，13，19–21}.肿瘤抑制因子突变，PTEN公司发生在20%的子宫内膜样癌中，在10q23杂合性缺失的肿瘤中上升到46%²²类似的分子遗传改变，包括10q23杂合性缺失和PTEN公司在子宫内膜异位症、非典型子宫内膜异位和卵巢子宫内膜样癌中也有报道^22–27这些分子遗传学发现以及形态学数据表明，子宫内膜异位症与子宫内膜样腺纤维瘤和浸润性高分化子宫内膜样癌附近的EBT之间存在着频繁的相关性，为子宫内膜样瘤的发生提供了肿瘤逐步进展的证据²⁸.基因变化在PTEN公司和KRAS公司最近的一份报告显示PTEN公司和激活突变KRAS公司在小鼠模型中足以诱导卵巢子宫内膜样癌的发生²⁹最近Wnt/β-catenin和PI3K/Pten公司据报道，在工程小鼠模型中，这些途径足以诱导子宫内膜样癌³⁰.

与其他类型的卵巢上皮性肿瘤相比，与卵巢透明细胞交界性肿瘤和透明细胞癌（I型肿瘤）相关的主要分子遗传变化尚待确定。尽管在透明细胞肿瘤中已经报道了一些分子遗传变化，但大多数研究分析了有限的病例，因此这些变化的真正流行程度尚不清楚。例如转化生长因子-β受体Ⅱ型在一项关于透明细胞癌的小型研究中有报道，但在其他组织学类型的卵巢癌中很少有报道³¹微卫星不稳定性存在于子宫内膜样癌和透明细胞癌中，但在浆液性和粘液性肿瘤中很少检测到^28，32，33这一发现支持了子宫内膜异位症是子宫内膜样癌和透明细胞癌共同的前兆的观点²⁸我们暂时将透明细胞癌纳入I型组，因为透明细胞癌通常表现为I期肿瘤，并且经常与子宫内膜异位症和透明细胞边界肿瘤等前驱病变相关。此外，与其他I型肿瘤一样，透明细胞癌没有表现出高度的遗传不稳定性（Shih I-M等人，未发表的数据）。另一方面，透明细胞癌几乎总是高级别的克拉斯、布拉夫和TP53型低¹⁰因此，透明细胞癌并不真正适合I型或II型。

与低度微乳头浆液性癌和其他I型肿瘤相比，在II型肿瘤中持续检测到的唯一突变是TP53型在I型肿瘤中非常罕见。此外，II型肿瘤具有相当大的遗传不稳定性，这在I型肿瘤中没有观察到。大多数研究表明，大约50-80%的晚期浆液性癌（可能是高级别浆液性肿瘤）具有突变TP53型 ^34–39.分析纯化肿瘤样本时TP53型高级别浆液性癌的突变率超过80%⁴⁰也有报道称TP53型37%的I期和II期高级别浆液性癌⁴¹事实上，在BRCA公司接受预防性卵巢切除术的杂合子女性在卵巢中发现了显微镜下I期高级别浆液性癌，与常见的晚期高级别浆膜性癌相同。此外，p53的过度表达和TP53型在显微镜下的癌细胞以及邻近的“发育不良”上皮中发现⁴²。似乎遗传突变BRCA公司基因损害DNA修复并易导致基因不稳定，这可能导致“发育异常改变”。虽然本研究未分析散发性卵巢癌，但卵巢癌的临床和病理特征BRCA公司-相关卵巢癌和散发卵巢癌难以区分，表明它们的组织发生相似。因此，尽管分子遗传学发现是初步的，但它们表明，传统的高级别浆液性癌在其最早期阶段在分子和形态学水平上与晚期浆液性肿瘤相似。

与高级别浆液性癌类似，其他II型肿瘤，特别是恶性混合性中胚层肿瘤（癌肉瘤）也表现为TP53型几乎所有病例的突变分析^{43，44 45}这使得研究人员认为恶性混合性中胚层肿瘤本质上是所谓“化生癌”的癌症变体。

早期检测和治疗模型的含义

该模型提醒人们注意，“卵巢癌”是一组异质性疾病，不仅表现不同，而且发展也不同。因此，需要不同的检测和治疗方法。I型肿瘤倾向于低度、低阶段和缓慢生长。目前基于盆腔检查和经阴道超声的检测方法适用于大多数情况。然而，I型肿瘤仅占卵巢癌的25%，因此这些方法不适合大规模筛查。绝大多数卵巢癌为II型肿瘤，为高级别、侵袭性极强的晚期肿瘤。因此，我们认为，目前仅以卵巢为重点的卵巢癌早期检测方法可以选择性地识别生长缓慢的“预后良好”肿瘤，而忽略更具侵袭性的肿瘤。此外，由于没有形态学上明确的前驱病变，因此很少出现允许干预和预防侵袭性疾病的早期检测。

尽管存在这些巨大的困难，但可以根据卵巢癌外科治疗的进展制定一项战略，以加强早期发现并提高生存率。众所周知，最重要的预后指标不是分期，而是细胞减灭术后残留疾病的数量。随着外科技术的发展，最佳细胞减少量从<2cm转变为<1.5cm，再转变为<1cm。随着被认为是最佳的残留疾病数量的每一次减少，生存率都有所提高⁴⁶因此，肿瘤体积越小，化疗越有效。因此，当前评估筛查试验的方法应从检测I期肿瘤转移到检测“最小卵巢癌”，而不管其分期如何。“微小卵巢癌”可以定义为显微镜下至1厘米。随着技术进步和检测灵敏度的提高，“微小”的定义可能会改变。

鉴于缺乏形态学上可识别的前驱病变，早期检测的最终目标是识别前驱病变发展之前的生物标记物。研究表明TP53型是目前II型肿瘤中最常见的分子遗传改变^{7，8，40，47，48}此外TP53型发生在II型肿瘤的早期。事实上，突变体TP53型在输卵管伞上皮内瘤变中观察到BRCA公司患者⁴⁹重要的是，TP53型突变是在癌症进化过程中遗传的，并有助于转化状态。因此，最初的基因改变在原发性和复发性肿瘤中都保留了下来，很可能含有突变基因的肿瘤DNATP53型或者可以在体液中检测到从这些肿瘤释放的多肽。研究表明，通过BEAM等新技术，可以以前所未有的灵敏度对无细胞体液中的少量突变等位基因进行量化^50–52这些突变标记基因的表达产物可通过高灵敏度质谱技术或甚至特异性捕获ELISA检测。

所提出的卵巢癌变模型对靶向治疗也有重要意义。随着对II型肿瘤敏感和特异的分子遗传改变的鉴定和开发，可以使用靶向受突变影响的途径的药物进行治疗，例如突变TP53型将根据这些生物标记物的存在提供治疗选择。目前，对于被认定患有BRCA公司突变，其中许多人选择进行预防性子宫切除术和双侧输卵管卵巢切除术。

I型肿瘤与II型肿瘤不存在相同的挑战，因为它们通常是局限性的、无痛的，并且通常在进化后期才扩散。由于它们生长缓慢，因此对II型肿瘤有效的治疗药物对I型肿瘤的疗效较差，因此需要新的治疗方法。例如，I型癌在蛋白激酶中有几个突变，因此它们控制的途径可能适合于抑制剂治疗或免疫治疗。蛋白激酶是哺乳动物基因组中最大的保守基因超家族，是与人类癌症相关的最大基因家族。由于这些基因的体细胞突变而导致的蛋白激酶活性失调可能导致恶性转化，因此这些基因可能为治疗干预提供潜在靶点。已开发出直接用于抑制蛋白激酶活性的治疗性分子和蛋白质。其中包括STI571（Gleevec），一种ATP结合竞争性抑制剂，是BCR-Abl和c-KIT酪氨酸激酶的有效抑制剂。目前，Gleevec是慢性粒细胞白血病和胃肠道间质瘤患者的标准治疗方法⁵³.

在许多I型癌中，MAPK信号通路的组成性激活是由于两种基因的突变所致KRAS公司或布拉夫基因，MAPK的上游调节器。因此可以想象布拉夫抑制剂和其他MEK抑制剂可以延长这些类型的晚期I型肿瘤患者的无病时间间隔，并提高患者的总体生存率。突变的生物标记序列也可能被免疫治疗特异性靶向，因为突变的序列是非自身的，并且其表达仅限于肿瘤细胞。

结论

提出了一种新的卵巢癌发病机制模型，将表面上皮性肿瘤分为I型和II型两组。I型肿瘤生长缓慢，通常在诊断时局限于卵巢，并由成熟的前驱病变发展而来，这些前驱病变被称为“交界性”肿瘤。I型肿瘤包括低度微毛细血管浆液性癌、粘液性、子宫内膜样癌和透明细胞癌。它们在遗传上是稳定的，其特征是许多不同基因发生突变，包括克拉斯、布拉夫、PTEN、和β-连环蛋白相反，构成大多数卵巢癌的II型肿瘤是生长迅速、侵袭性强的肿瘤，缺乏明确的前驱病变。这些肿瘤包括高级别浆液性癌、恶性混合性中胚层肿瘤（癌肉瘤）和未分化癌。该组的特征是TP53型以及高度的遗传不稳定性。该模型解释了为什么目前旨在检测I期卵巢癌的筛查方法并不有效，因为大多数卵巢癌属于II型组，在其发病时或发病后不久处于晚期。因此，一种更合理的早期检测“卵巢癌”的方法可能是低容量而非低阶段的疾病。

总之，通过根据临床、形态学和分子遗传学特征将不同卵巢肿瘤分为两类，提出的模型有助于理解卵巢癌的发病机制。该模型并没有取代组织病理学分类，但通过提请人们注意在肿瘤进展中起作用的分子遗传事件，可以为早期检测和治疗提供新方法。

脚注

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