摘要:我國胃癌防治工作面臨發(fā)病率高、疾病負擔重、防控體系待完善等多重挑戰(zhàn),構建 “預防 - 診斷 - 治療” 三位一體的精準防控體系已成為當務之急。在疾病預防維度,基于循證醫(yī)學的幽門螺旋桿菌根除治療展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢;高危腸上皮化生的內鏡診斷新技術已啟動臨床轉化,可精準識別高危腸上皮化生等癌前病變。診斷技術創(chuàng)新方面,新近報道的內鏡分子成像和液體活檢等早期胃癌篩查新技術能顯著提升檢出率。治療策略優(yōu)化層面,免疫、靶向和放療等綜合治療以及基于分子分型的個性化治療新策略,為不同分子亞型的胃癌患者帶來臨床獲益。當前,高通量多組學測序與人工智能技術緊密融合;未來,這些新興技術有望加快解決胃癌防控領域的諸多關鍵科學問題,促進基礎與臨床研究的跨越式發(fā)展,推動我國胃癌防治從經(jīng)驗醫(yī)學、循證醫(yī)學向精準醫(yī)學的范式轉變,最終實現(xiàn)發(fā)病率和病死率 “雙下降” 的 “健康中國” 宏偉目標。
">時間:
引言:胃癌是我國第五大惡性腫瘤,但致死人數(shù)高居第三位,嚴重危害人民群眾生命健康。最新數(shù)據(jù)顯示,我國每年新增胃癌患者 358700 人、致死人數(shù) 260400 人,分別占全球數(shù)據(jù)的 37% 及 39%。盡管胃癌發(fā)病率與病死率近年來緩慢降低,但我國人口基數(shù)大,胃癌科學預防、早期診斷、精準治療工作依然任重道遠。圍繞這些問題,本文結合國內外最新進展,探討如何開發(fā)和推廣療效確切、普及率高、依從性好的致癌因素根除方案;對于早期胃癌患者,探討如何精準辨別高危人群、準確識別高危癌前病變,實現(xiàn)早診早治和長期生存;對于進展期胃癌患者,探討如何開展分型診斷,探索個性化的系統(tǒng)治療,提高圍手術期療效,減輕腫瘤負荷,改善臨床癥狀,提高生活質量,延長生存期。我們相信努力攻克這些關鍵問題,將為大幅改善胃癌預防、診斷、治療現(xiàn)狀提供理論依據(jù)。
1 提高胃癌的科學預防水平
胃癌是典型的感染相關腫瘤,其重要病原菌即幽門螺旋桿菌(Helicobacter pylori,H. pylori,Hp)被世界衛(wèi)生組織公布為 Ⅰ 類致癌因子。Hp 感染誘導 “慢性非萎縮性胃炎 - 萎縮性胃炎 - 腸上皮化生 - 異型增生 - 腸型腺癌” 的級聯(lián)反應,在超過 70% 患者的胃癌發(fā)生中發(fā)揮重要作用。這個 “炎 - 癌轉化” 過程跨越 10 - 30 年,為胃癌預防提供了充足時間,1 項隨訪長達 15 年的隨機對照試驗結果顯示,Hp 根除治療可阻止大部分癌前病變繼續(xù)發(fā)展,使胃癌風險降低 40%,有效預防胃癌發(fā)生。
優(yōu)化 Hp 根除治療方案對于預防胃癌至關重要。我國普遍采用 “鉍劑四聯(lián)方案” 根除 Hp。但該方案藥物種類多、用法復雜,患者常因頭暈、惡心、嘔吐、食欲下降等不良反應停藥,療程不足導致治療失敗,甚至繼發(fā)性耐藥,增加罹患胃癌風險。本研究團隊系統(tǒng)分析國內多地域抗生素耐藥情況,制定 “優(yōu)化二聯(lián)方案”。該方案與經(jīng)典四聯(lián)方案等效,但僅用抑酸藥及一種抗生素,顯著減少臨床副作用、節(jié)約治療費用、降低耐藥風險,大幅提升患者依從性,被《中國幽門螺桿菌感染治療指南》推薦為 Hp 感染初次和再次根除治療的標準方案。近期一系列臨床研究不斷優(yōu)化藥物劑量、頻次、配伍、療程,將 Hp 根除率提升到 95.6%,不良反應率降低到 16.7%,為廣大 Hp 感染人群提供了新選擇。由于全球 Hp 感染率高達 50%,社會學及人口學差異大,亟需針對不同地區(qū)患者抗生素耐藥特征,制定符合衛(wèi)生經(jīng)濟學的精細化 Hp 根除方案。
Hp 以外的微生物感染也可能導致胃癌發(fā)生,其中 6.7% - 9.5% 的胃癌與 EB 病毒(epstein - barr virus,EBV)感染相關。EBV 可通過潛伏膜蛋白 1(the latent membrane protein 1,LMP1)、EB 病毒核抗原 1(epsteinbarr nuclear antigen 1,EBNA1)、非編碼 RNA 等病毒編碼產物,打破胃黏膜細胞增殖 - 凋亡平衡、逃避免疫監(jiān)視,導致胃癌發(fā)生與進展。新近研究表明,咽峽炎鏈球菌(Streptococcus anginosus,S. anginosus,Sa)可在胃黏膜中定植,通過表面蛋白與膜聯(lián)蛋白 A2(annexin A2,ANXA2)相互作用,激活上皮細胞絲裂原活化蛋白激酶(mitogen - activated protein kinase,MAPK)信號,導致胃黏膜炎癥、萎縮和癌變。在進展期胃癌中,Sa 調控精氨酸代謝通路,抑制腫瘤免疫微環(huán)境 CD8 +T 細胞,促進腫瘤增殖和轉移,造成預后不良。上述多種微生物在胃黏膜定植均導致慢性炎癥與局部免疫失衡,深入研究非 Hp 微生物感染誘發(fā)胃癌的黏膜免疫機制,揭示宿主遺傳及表觀調控因素在其中的具體機理,有助于開發(fā)胃癌預防新策略。
胃癌發(fā)生是一個多因素、多步驟的復雜過程,吸煙、飲酒、食用腌制食品以及新鮮蔬菜水果攝入不足等不良生活習慣,以及特定的環(huán)境因素和遺傳因素,都是導致胃癌發(fā)生的重要病因。建立科普宣傳體系,在胃癌高發(fā)地區(qū)實地調研、篩查高危人群等方式,均對預防胃癌意義重大。值得一提的是,高危癌前病變的內鏡篩查是胃癌早期預防的關鍵環(huán)節(jié),其中腸上皮化生(腸化)是胃癌發(fā)生的關鍵癌前病變,約有 1% 的腸化患者最終進展為早期胃癌。腸化分為完全小腸型(Ⅰ 型腸化)、不完全小腸型(Ⅱ 型腸化)、不完全大腸型(Ⅲ 型腸化)。Ⅲ 型腸化的癌變風險顯著高于 Ⅰ 型及 Ⅱ 型,極易演變?yōu)樵缙谖赴叫铚蚀_識別這種高危腸化并密切隨訪,但目前尚無內鏡下檢出高危腸化的診斷方法。本團隊基于腸化克隆性發(fā)育的細胞生物學特征,初步發(fā)現(xiàn)亮藍嵴環(huán)形包繞的乳頭狀區(qū)域(light blue crest capsuling papillary lesion,LCPL)可能是 Ⅲ 型腸化病灶的內鏡診斷征象,為內鏡下精準識別高危癌前病變、進行胃癌極早期預警、開展個性化隨訪和防癌方案提供新依據(jù)。
2 研發(fā)早期胃癌的篩查和診斷新技術
早診斷早治療是提高胃癌療效和改善臨床預后的重要途徑。早期胃癌患者在接受內鏡下切除后 5 年生存率超過 90%,甚至可被治愈,但我國大多數(shù)胃癌患者確診時已處于進展期,即使接受外科手術等綜合治療,5 年生存率仍低于 40%。目前,主要采用內鏡檢查發(fā)現(xiàn)癌前病變和篩查早期胃癌,但我國早期胃癌確診率低于 20%,超過 80% 早期胃癌因各種原因未被檢出。盡管可以采用 “可操作的與胃癌風險聯(lián)系的胃炎評估”(operative link for gastritis assessment,OLGA)和 “可操作的與胃癌風險聯(lián)系的腸化生評估”(operative link for gastric intestinal metaplasia assessment,OLGIM)等內鏡評估方法,但尚不能完全滿足個性化隨訪需求。
早期胃癌病灶微小、臨床癥狀不典型、內鏡特征不明顯,極易隱匿于慢性炎癥或癌前病變背景中,對內鏡醫(yī)生的臨床經(jīng)驗和耐心程度挑戰(zhàn)較大,加之缺乏特異性的內鏡診斷和血清學標志物,導致大量漏診。早期胃癌內鏡下表現(xiàn)為黏膜發(fā)紅、淺表隆起或凹陷等,但非癌黏膜也具有相似特征,尤其在多灶腸化或 Hp 根除狀態(tài)下,早癌病變的隱蔽性更強,極易被漏診。如何突破這一臨床困境,是基礎研究、材料科學等醫(yī)工交叉領域學者面臨的挑戰(zhàn),亟需從全新視角開發(fā)原創(chuàng)性技術,改變早癌發(fā)現(xiàn)率低、漏診率高的現(xiàn)狀。近年二代測序技術的飛速發(fā)展,逐漸揭示胃黏膜微環(huán)境中上皮、免疫及間質細胞在腫瘤發(fā)生過程中的組學特征。本團隊采用高通量多組學測序技術發(fā)現(xiàn):胃黏膜從腸化到早期胃癌進展過程中發(fā)生顯著表觀遺傳重塑,大量增強子與沉默子元件功能活性變化,改變轉錄調控網(wǎng)絡,引發(fā)癌變過程的細胞譜系轉換、代謝重編程、免疫逃逸等,并從中發(fā)現(xiàn)多個候選的早期胃癌分子標志物。由于早期胃癌突變負荷低,深度剖析表觀遺傳變化如何重塑轉錄調控網(wǎng)絡,有助于發(fā)現(xiàn)診斷標志物及其調控機理,為早期胃癌的精準診斷提供新思路。
分子成像和液體活檢技術為高靈敏度檢出早期胃癌提供新契機。新近研究采用靜脈注射或黏膜表面噴灑方式,遞送早期胃癌分子標志物抗體耦聯(lián)的成像發(fā)光單元(納米微粒和熒光探針等),在藍激光內鏡的激發(fā)下發(fā)出可見熒光,可實現(xiàn)早期胃癌組織的靶向成像、提高內鏡下早期胃癌檢出率。對于不愿接受或無法耐受胃鏡檢查者,血液檢查安全快捷,但臨床常用腫瘤標志物(CEA、CA19 - 9、CA72 - 4 等)均對早期胃癌的靈敏度低,導致目前缺乏高效特異的體液診斷方法。近年來液體活檢技術快速發(fā)展,外周血中循環(huán)腫瘤細胞(circulating tumor cell,CTCs)、循環(huán)腫瘤 DNA(circulating tumor DNA,ctDNA)、循環(huán)游離 DNA(circulating free DNA,cfDNA)、循環(huán) RNA(circular RNAs)和外泌體等新興標志物,可能為早期胃癌的篩查診斷開辟新途徑。值得注意的是,腫瘤是由多種細胞類型構成的復雜生態(tài)系統(tǒng),無論內鏡分子成像,還是血清學液體活檢,均需要深刻認識胃癌發(fā)生過程、全面揭示早期胃癌分子譜征。構建涵蓋各類細胞及亞群動態(tài)演化的全景圖譜,精準描繪正常組織 - 癌前病變 - 進展期腫瘤的時 - 空演化規(guī)律,細致刻畫癌變過程中的空間結構、細胞互作和基因表達調控網(wǎng)絡,有助于發(fā)現(xiàn)新型分子標志物,開發(fā)精準的胃癌早期篩查工具和診斷方法。
3 探索進展期胃癌的精準治療新模式
近年來在大量循證醫(yī)學證據(jù)指導下,胃癌(含胃食管結合部腺癌,下同)治療已從 “外科手術 + 放化療” 的單一模式發(fā)展為綜合治療(化療、靶向治療、免疫治療、放療等)聯(lián)合外科手術的新型模式。準確識別胃癌分子特征,針對不同臨床階段和分子亞型制定精準治療方案,使患者獲得最大臨床受益,是進展期胃癌的重要治療目的。
3.1 靶向治療與抗體偶聯(lián)藥物
以曲妥珠單抗為代表的靶向藥物標志著胃癌進入綜合治療的新時代。對于人表皮生長因子受體 2(human epidermal growth factor receptor 2,ERBB2,又名 HER2)基因擴增或高表達胃癌患者,美國國立綜合癌癥網(wǎng)絡(national comprehensive cancer network,NCCN)指南、歐洲醫(yī)學腫瘤學會(European Society for Medical Oncology,ESMO)指南以及我國國家衛(wèi)健委胃癌診療指南、中國臨床腫瘤學會(Chinese Society of Clinical Oncology,CSCO)指南,均推薦聯(lián)用曲妥珠單抗作為一線治療方案。由于我國 HER2 陽性胃癌患者僅 15% - 20%,大部分患者無法進行曲妥珠單抗治療。新近發(fā)現(xiàn)緊密連接蛋白 Claudin18.2 陽性胃癌患者約占 38.4%,尤其在 HER2 陰性胃癌比例高達 42.3%,提示 Claudin18.2 可能是一個全新的分子靶點。SPOTLIGHT、GLOW 等全球 Ⅲ 期臨床試驗均顯示,對于 Claudin18.2 陽性 HER2 陰性、局晚期不可切除或轉移性胃癌,聯(lián)用 Claudin18.2 靶向藥物佐妥昔單抗可延長患者中位無進展生存時間 1.4 - 2.0 個月,目前已被食品藥品監(jiān)督管理局(food and drug administration,F(xiàn)DA)批準上市。對于無特定靶點晚期胃癌,多個指南均推薦采用雷莫蘆單抗通過靶向人血管內皮生長因子受體 - 2(vascular endothelial growth factor receptor - 2,VEGFR - 2)抑制腫瘤血管生成,聯(lián)合紫杉醇或者單藥化療,以延長中位無進展生存時間、提高腫瘤客觀緩解率。
抗體偶聯(lián)藥物(antibody drug conjugate,ADC)偶聯(lián)單克隆抗體與細胞毒性藥物,有利于克服分子靶向治療的耐藥問題。ADC 藥物充分發(fā)揮抗體的特異性與細胞毒素的殺傷能力,不但實現(xiàn)精準遞送、提升抗癌效果,還可誘導 “旁觀者效應”、抗體依賴的細胞介導的細胞毒性作用(antibody - dependent cell - mediated cytotoxicity,ADCC)、抗體依賴的細胞吞噬作用(antibodydependent cellular phagocytosis,ADCP)等免疫清除效應,也減少化療的全身毒性。目前較為成熟的 ADC 藥物包括靶向 HER2 的恩美曲妥珠單抗(T - DM1)、德曲妥珠單抗(T - DXd)、維迪希妥單抗(RN48)等,均已進入 Ⅱ/Ⅲ 期臨床試驗;此外,針對 Claudin18.2、滋養(yǎng)層細胞表面抗原 2(troploblast cell surface antigen 2,TROP2)的 ADC 藥物也在積極研發(fā)階段,有望成為胃癌靶向治療的新選擇。
除上述靶點以外,針對其他重要靶標的藥物臨床試驗也在廣泛開展。雖然靶向表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)、間質表皮轉化因子(mesenchymal - epithelial transition factor,MET)、聚腺苷二磷酸核糖聚合酶 [poly (ADP - ribose) polymerase,PARP]、哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)的臨床試驗受挫,但靶向成纖維細胞生長因子受體 2b(fibroblast growth factor receptor 2b,F(xiàn)GFR2b)的貝瑪妥珠單抗臨床試驗療效良好。當前高通量多組學測序技術呈井噴式發(fā)展,有望進一步揭示胃癌發(fā)生演進的宏觀與微觀驅動因素,發(fā)現(xiàn)更多的抗癌靶標。
3.2 免疫治療
近年來腫瘤免疫治療領域突飛猛進,尤其是免疫檢查點抑制劑(immune checkpoint inhibitor,ICI)與嵌合抗原受體 T 細胞(chimeric antigen receptor T - cell,CAR - T)治療為胃癌等多種實體瘤治療帶來全新希望。對于 HER2 陰性的初治局部晚期或轉移性胃癌,CheckMate649、ORIENT - 16、KEYNOTE - 859、RATIONALE - 305 等重磅臨床試驗將化療聯(lián)合 ICI 推至臨床一線方案;COMPASSION - 15 研究與 NO LIMIT 研究進一步將雙免聯(lián)合方案(PD - 1/CTLA - 4 雙特異抗體 + 化療)拓展到更加廣泛的患者群體。在聯(lián)合陽性分數(shù)(combined positive score,CPS)≥1 的 HER2 陽性患者中,KEYNOTE - 811 研究也實現(xiàn)突破,將 ICI 治療 + 靶向治療 + 化療的 “三聯(lián)療法” 建立為標準一線方案。這些臨床研究將 ICI 從后線治療推進至臨床一線方案,不斷改變胃癌臨床治療格局。
由于局部晚期胃癌存在手術完整切除率低、術后易復發(fā)的臨床難題,優(yōu)化圍手術期治療方案具有重要臨床意義。DANTE、PERSIST、NEOSUMMIT - 01 等隨機對照試驗(randomized controlled trial,RCT)證實,圍手術期接受含 ICI 方案的胃癌患者,病理完全緩解(pathological complete regression,pCR)率達 22.2% - 26.9%,主要病理緩解(major pathological regression,mPR)率為 44.4% - 69.2%,顯著優(yōu)于單純化療。然而,ATTRACTION - 5 等研究發(fā)現(xiàn),術后聯(lián)用 ICI 未能延長無復發(fā)生存期。這些臨床矛盾現(xiàn)象可能與 ICI 發(fā)揮作用的機制有關:腫瘤微環(huán)境中的終末耗竭 T 細胞難以響應 ICI,PD - 1/PD - L1 抑制劑主要激活存在于腫瘤引流淋巴結中 TCF - 1 +TOX - 腫瘤特異性記憶 CD8 +T 細胞(TTSM)來發(fā)揮效應。由于常規(guī)根治手術清掃腫瘤引流淋巴結,使得TTSM大量丟失,可能導致術后使用 ICI 無效,提示手術前新輔助 ICI 治療可能發(fā)揮更強的抗腫瘤作用。
新輔助免疫治療可能為局晚期胃癌帶來更多臨床獲益。近期本團隊一項多中心 Ⅱ 期臨床試驗發(fā)現(xiàn),76 例局晚期胃癌患者中 30% 達到 pCR、43% 達到 mPR;在 20 個月的隨訪期間內,mPR 組中無 1 例復發(fā) / 死亡,非 mPR 組 6 例發(fā)生疾病進展 / 死亡。我們進一步回顧性分析多中心數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),新輔助免疫化療的臨床響應率顯著高于新輔助化療。一項納入 33 項研究、1074 例患者的 Meta 分析也表明,化療聯(lián)用 ICI 可使 pCR 率達 24%,mPR 率達 49%。然而這種近期獲益是否能真正轉化為長期生存,正在接受 KEYNOTE - 585 等大樣本研究的進一步檢驗。
新輔助免疫治療的生物標志物是臨床重點關注問題。目前大量臨床試驗僅納入 PD - L1 CPS 較高患者,這類患者在胃癌人群中的占比有限。此外,一部分 CPS 評分低的胃癌患者也能獲益于 ICI 治療,而 CPS 高的患者獲益比例往往不到半數(shù),提示 CPS 評分對于預判胃癌 ICI 療效的靈敏度和特異度不高。
高度微衛(wèi)星不穩(wěn)定(high microsatellite instability,MSI-H)/DNA 錯配修復缺陷(deficient of mismatch repair,dMMR)腫瘤普遍對 ICI 治療響應良好,但此類患者也僅占所有胃癌患者 10% - 15%。本團隊通過回顧分析 295 例局部晚期胃癌患者的臨床病理特征發(fā)現(xiàn),Lauren 分型為腸型者接受新輔助免疫治療的 mPR 率與 pCR 率均更高,與 PANDA 的 RCT、NEOSUMMIT-01 的單臂試驗結果一致,該結論也在本團隊后續(xù)的前瞻性研究中得到證實。此外,多項晚期胃癌免疫治療臨床研究也發(fā)現(xiàn) Lauren 分型與臨床療效密切相關,提示 Lauren 分型可能是胃癌免疫治療的潛在生物標志物。
免疫治療耐藥是臨床亟須解決的重大難題。大量臨床研究表明,超過一半胃癌患者對于免疫治療響應性差,存在原發(fā)性耐藥;一部分初始敏感患者經(jīng) 4 - 5 周期治療后出現(xiàn)腫瘤進展,提示繼發(fā)性耐藥。鑒此,有必要進一步研究胃癌免疫治療的耐藥機理、探索新型生物標志物,以篩選可能獲益于 ICI 的敏感患者亞群,尋找原發(fā) / 繼發(fā)耐藥的預警指標。深入探索腫瘤微環(huán)境中其它多種免疫檢查點,有望開發(fā)免疫治療新策略,為腫瘤免疫治療帶來新路徑。
CAR-T 治療是免疫治療領域的另一大前沿熱點。CAR-T 治療在血液系統(tǒng)腫瘤,尤其對淋巴瘤療效顯著,但在胃癌等多種實體腫瘤中仍處于起步階段。目前,靶向于 Claudin18.2 的 CAR-T 細胞治療胃癌已經(jīng)展示出一定的臨床療效。在接受二線以上化療伴轉移的胃癌患者,靶向 EpCAM 的 CAR-T 治療也具有初步療效,安全性較好。嵌合抗原受體自然殺傷細胞(chimeric antigen receptor natural killer cell,CAR-NK)治療胃癌的 Ⅰ/Ⅱ 期臨床試驗也正在進行。盡管如此,胃癌 CAR-T 細胞療法的廣泛臨床應用仍可能經(jīng)歷較長時間,除治療費用高昂等因素外,制備 CAR-T 的特異性腫瘤相關抗原(tumor-associated antigen,TAA)也是關鍵環(huán)節(jié),與臨床療效和不良反應密切相關,仍有待深入研究。
3.3 放射治療
放療與其他治療手段聯(lián)合應用,可以顯著提高治療響應,是進展期胃癌綜合治療的重要組成部分。盡管 CRITICS、ARTIST 研究提示放療并不能顯著延長胃癌患者術后生存期,但對于高復發(fā)風險(非 R0 切除、淋巴結轉移比例高)胃癌患者仍有應用價值。
新輔助放化療是目前臨床關注熱點。POET 研究報道:新輔助放化療能顯著提升胃食管結合部癌 pCR 率與無瘤淋巴結比例,具有良好近期療效,并能轉化為 3 年及 5 年生存率獲益。在 Neo-AEGIS 研究中也可獲得相似的近期療效獲益,但未顯著延長總生存期。此外,大規(guī)模真實世界研究顯示,接受新輔助放化療的近端胃癌患者(n=6000)總生存時間比圍手術期單純化療患者(n=3745)長。也有研究發(fā)現(xiàn)新輔助放化療雖然帶來近期獲益,但遠端胃癌患者生存期反而有縮短的趨勢。目前,多項大樣本臨床研究(CRITICS-Ⅱ、ESOPEC、PREACT 等)正在進行中,新輔助放化療能否帶來遠期獲益仍待揭曉。
放射治療可能增強腫瘤免疫治療的敏感性。放療誘導腫瘤細胞損傷及崩解,暴露腫瘤特異抗原,為激活后續(xù)抗癌免疫反應提供條件,因此為 ICI 聯(lián)合放療的治療方案提供了理論依據(jù)。近期一項多中心 Ⅱ 期臨床研究顯示,“放化免” 新輔助治療局晚期胃癌的 pCR 率達 38.2%、mPR 率達 79.4%、R0 切除率 100%、中位無病生存期為 17 個月、1 年生存率為 92.6%,提示可能獲得長期獲益。隨著調強放療、圖像引導放療、自適應放療等技術的不斷優(yōu)化,我們有理由期待胃癌放療將取得更佳的臨床療效。
3.4 制定個性化治療方案
盡管胃癌臨床治療進展迅猛,但總體 5 年生存率仍不足 40%。胃癌異質性極大,包括患者間異質性和瘤內異質性可能是臨床療效差的重要原因。患者間的異質性體現(xiàn)為不同患者的腫瘤惡性行為、藥物敏感差異大,導致相同治療方案對不同患者的療效迥異,產生原發(fā)性耐藥。瘤內異質性則指同一患者的不同腫瘤細胞亞群存在異質性,癌細胞在治療壓力下發(fā)生達爾文進化和亞克隆競爭,容易產生獲得性耐藥。這兩種異質性機制協(xié)同導致治療失敗,深入解析胃癌時 - 空異質性規(guī)律,建立胃癌多組學分子分型,是精準抗癌策略的必要條件。
近年來,高通量測序技術的廣泛應用,使得人們能夠全面分析腫瘤的進化模式,從而不斷深化對腫瘤異質性產生及演變規(guī)律的理解。這一技術進步為開展腫瘤的分子分型、篩選亞型特異性生物標志物以及分子靶標提供了有力支撐。癌癥基因圖譜計劃(the cancer genome atlas program,TCGA)基于胃癌體細胞拷貝數(shù)、全外顯子序列等多組學分子特征提出的四分型系統(tǒng)已應用于指導患者治療。臨床實踐表明,EBV 陽性亞型(epstein-barr virus positive,EBV+)、MSI-H 亞型的轉移性胃癌患者對免疫治療的響應率分別達 100.0%、85.7%,但基因組穩(wěn)定亞型(genome stable,GS)和染色體不穩(wěn)定亞型(chromosomal instability,CIN)則響應不佳。GS 和 CIN 這兩類亞型占胃癌總數(shù)近 70%,目前缺乏精準治療方案,預后極差。未來利用表觀遺傳組、單細胞轉錄組、空間轉錄組、空間代謝組等新視角和新技術,深入解析胃癌異質性及其調控機制,整合多維信息形成分型系統(tǒng),有利于開發(fā)診治新策略。
惡性腫瘤面對治療壓力將產生適應性演進,臨床治療方案也應動態(tài)調整。臨床實踐中需深入思考:結合腫瘤分子特征與患者體力狀態(tài),當前最適宜哪種治療模式?如何在治療獲益與不良反應風險之間取得平衡?如何利用影像組學特征評估腫瘤病理狀態(tài)、進而結合轉錄組等多組學特征,關聯(lián)治療敏感性?這些問題都為臨床個性化治療帶來重大挑戰(zhàn)與機遇。
4 未來展望
癌癥防控對于國民健康非常重要,我國《“健康中國 2030” 規(guī)劃綱要》《中國防治慢性病中長期規(guī)劃(2017 - 2025 年)》《健康中國行動 —— 癌癥防治行動實施方案(2023 - 2030 年)》等系列戰(zhàn)略規(guī)劃,為胃癌預防、診斷和治療工作提供全面指導。在舉國努力之下,近年來胃癌疾病負擔呈下降趨勢,表明我國癌癥防控措施初見成效。
由于我國是全球胃癌疾病負擔最重的國家,防、診、治等任務仍然面臨巨大挑戰(zhàn)。在科學預防方面,由于抗生素耐藥愈發(fā)廣泛,迫切需要研發(fā)新一代藥物根除 Hp 等致病菌;胃癌由多種病因協(xié)同致病,針對易感者遺傳背景、生活習慣及所處社會環(huán)境結合制定個性化預防方案至關重要;針對胃黏膜慢性炎 - 癌轉化過程,目前尚缺乏有效逆轉腸化等癌前病變的治療藥物。在早期診斷方面,是否有成本更低、普及性更高、準確性更佳的無創(chuàng)性篩查技術或方法?在精準治療領域,胃癌的分子靶向和免疫治療藥物數(shù)量相對有限,迫切需要發(fā)現(xiàn)更多有效的抗癌新靶點。目前,臨床上尚未建立完善的分子分型系統(tǒng),難以針對腫瘤的異質性提供精準的個體化治療方案。此外,對于腫瘤的動態(tài)演變過程,缺乏實時監(jiān)測疾病進展、復發(fā)和耐藥情況的技術手段,這限制了精準治療方案的制定和實施。
雖然挑戰(zhàn)巨大,但未來已來。在精準醫(yī)學、大數(shù)據(jù)以及人工智能(artificial intelligence,AI)的時代浪潮中,胃癌的預防、診斷與治療領域正迎來一場深刻的變革。大量臨床病理數(shù)據(jù),以及海量高通量多組學測序數(shù)據(jù),成為了 AI 模型學習資料和模型構建的基礎。在胃癌預防方面,Kettles 食管和賁門腺癌預測(kettles esophageal and cardia adenocarcinoma prediction,K-ECAN)機器學習模型可從健康檔案中推測食管和賁門腺癌的發(fā)生率,其預測的受試者工作特征曲線下面積(area under the receiver operating characteristic curve,AUROC)達 0.85。基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的圖片學習 AI 模型已應用臨床,在內鏡檢查過程中實時輔助診斷 Hp 感染狀態(tài)、巴雷特食管和胃部腫瘤的 AUC 分別達到 0.92、0.96、0.96,診斷效能已經(jīng)優(yōu)于高年資內鏡醫(yī)生,有助于減少臨床漏診。在研究胃癌發(fā)生機制方面,利用多模態(tài)多組學數(shù)據(jù)及 AI 算法,可以系統(tǒng)描繪胃炎 - 癌轉化規(guī)律,尋找全新的防癌分子靶點。在胃癌分子診斷方面,AI 模型可基于數(shù)字化 HE 切片準確預測 HER2 表達情況(內部測試、外部驗證集的準確性分別為 0.904、0.892)、預判 EBV 感染(AUC 為 0.859)及 MSI 狀態(tài)(AUC 為 0.863)。在影像診斷方面,AI 模型也能基于胃癌 CT 圖像推測腹膜轉移和復發(fā)概率(內部測試、外部驗證集的 AUROC 分別為 0.856、0.843),為胃癌精準治療提供關鍵參考。2024 年 9 月 Nature 雜志發(fā)表基于弱監(jiān)督機器學習的臨床組織病理學圖像評估基礎(clinical histopathology imaging evaluation foundation,CHIEF)模型,通過全視野數(shù)字病理切片圖像,可對胃癌等 19 種惡性腫瘤進行病理診斷、確定腫瘤起源、預測突變譜征和推測生存時間等多項任務,顯著提高腫瘤數(shù)字病理評估的準確性。
我們堅信,隨著 AI 技術與臨床診療的深度融合,將為臨床醫(yī)生和患者提供更為精準的循證醫(yī)學依據(jù),全方位助力腫瘤臨床管理的各個環(huán)節(jié)。這不僅將推動胃癌預防、診斷與治療水平實現(xiàn)質的飛躍,更將在減輕胃癌疾病負擔、提升全民健康水平方面發(fā)揮重要作用。
王 斌;王 濤,陸軍特色醫(yī)學中心(第三軍醫(yī)大學大坪醫(yī)院);消化系統(tǒng)腫瘤精準防治重慶市重點實驗室,202501