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【引用本文】刘亮,王文权,楼文晖.未来提高胰腺癌临床诊治效果的十大方向[J].中华外科杂志,2022,60(1):10-16.
胰腺癌是恶性程度极高的消化系统肿瘤,在全球癌症发病率及病死率均出现下降的大背景下,胰腺癌的病死率却“逆势上扬”,2030年或将成为全球第二大致死性癌症,严重威胁人类生命健康。
近10年来,胰腺癌的临床诊治有所进步:多学科协作已成为一种临床常态,贯穿于患者诊治的始终;术前治疗和微创手术的蓬勃开展,一定程度上提高了患者总体生存及主观感受;精准及综合治疗策略的初步尝试,有望成为未来胰腺癌诊治的突破方向。
未来10年,胰腺癌诊治工作任重而道远:需进一步巩固和验证现有探索,力图在理念和技术上形成突破,提高患者生存获益,并改善生活质量,使胰腺癌达到“可防可控”的基本要求。
本文对未来胰腺癌诊治面临的问题、挑战及发展方向做出展望,此篇为前五个问题。
一
提高胰腺癌的早期预防
“治未病”是防治肿瘤的最高境界。尤其针对进展迅速,治疗乏术的胰腺癌,从根源上预防其发生是降低胰腺癌病死率的首要方法。但胰腺癌病因不明,对检测手段要求较高,因此,针对具有高危因素人群(而并非全体人群)的筛查将是早期预防胰腺癌的有效方式。
目前已知的胰腺癌高危因素分为两类:
(1)可调控的风险因素:包括吸烟、肥胖、高脂饮食、长期糖尿病、慢性胰腺炎等。
(2)遗传性风险因素:多种遗传性肿瘤综合征(如黑斑息肉综合征、林奇综合征、家族性非典型多发性黑色素瘤综合征等)、遗传性胰腺炎和家族性胰腺癌等。未来将会有更多也更确切的胰腺癌高危因素被鉴定和识别出来,从而使胰腺癌筛查的实施更加精准。
随着社会的进步,摒弃和调整不良生活习惯将降低胰腺癌风险,如禁烟戒酒、低脂低糖饮食等。而针对遗传性风险,未来的主要任务则是尽早普及和推广早期基因筛查。
2020~2021年胰腺癌诊治领域最令人瞩目的事件,即几乎所有国内外指南均推荐对具有两个及以上一级亲属患癌家族史或具有明确胚系基因突变的人群进行胰腺癌筛查;特别对携带特定性基因突变如BRCA等,且存在胰腺癌前病变如胰腺导管上皮内瘤变、胰腺导管内乳头状瘤等的患者,筛查时间应提前。
基于目前人工智能技术的发展,未来应充分结合数学理论及计算机模拟,构建出更为精准的胰腺癌发生发展模型,开展更加深入的病因学研究。
另外,通过识别更多的致病性基因并建立完善的生物学评价体系,扩大高危人群数量,使更多具有潜在胰腺癌风险的健康人或“亚临床”患者得到早期预防和早期诊治,做到真正的“医疗体系前移”。
目前人群筛查所造成的社会经济负担超过了筛查获益。未来需继续在筛查方式或筛查技术上持续改进,使之更加简单高效、经济适用,从而为筛查工作的普及创造条件。
二
提高胰腺癌的早诊早治
首诊即为晚期是导致胰腺癌预后极差的一个重要原因,早诊早治是改善胰腺癌诊治效果的关键。
早诊早治的核心问题是寻找有效的分子标记,开发准确且简单的检测系统。
针对胰腺癌取材难、异质性高的特点,液体活检优势明显:
(1)取材方式微创或无创,易于贯穿病程始终,实时为患者提供监测及疗效信息;
(2)与单点组织活检相比,液体活检承载的生物信息来源更加多元,涵盖多数肿瘤克隆,更能反映肿瘤全貌。
未来10年,液体活检作为最具前景的胰腺癌早诊早治手段,有望在以下方面形成突破:
(1)深化对胰腺癌生物学本质的研究,找到更为确切的分子靶点:一方面提高主流技术如循环肿瘤细胞、循环肿瘤DNA(ctDNA)及外泌体的检测特异度和灵敏度外;另一方面基于整体观点,将检测靶点从癌细胞本身进一步拓展到其他生物学信息来源,如肿瘤外基质、免疫细胞及分子水平的microRNA或代谢产物等。同时扩大检测范围,除血液外,将尿液、胰液、胆汁、粪便等多样化生物学信息载体作为检测对象,获得多方面信息。
(2)利用人工智能技术将大量生物学资料和影像学数据、临床实验室和病理学数据,以及海量基因检测结果进行整合,通过深度机器学习算法建模,构建出一整套能有效指导胰腺癌早期诊断和鉴别诊断的预后预测模型。
(3)个体化选择液体活检方法:优先考虑临床应用场景,依据不同瘤种、不同个体及检测灵敏度和检测周期,匹配不同检测平台的特点进行综合考虑。
(4)开发先进仪器,提高检测质量,降低检测费用,进一步增加临床实用性;并扩大临床数据规模,产、医、研多方面合作,制定统一的行业标准和临床共识,指导临床实践。
三
深入挖掘和重新定义胰腺癌分子特征
近20年来,肿瘤学方面最重要的突破是打破了基于形态学的传统肿瘤分型和分期,借助一系列高通量检测技术提供的肿瘤DNA、RNA、蛋白质和表观遗传等生物学信息,构建了全新的肿瘤分子分型系统。这在一定程度上丰富甚至颠覆了我们对肿瘤的认知,也正是基于基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学的研究结果,胰腺癌被视为一种分子异质性疾病,其分子分型从依赖单一或少数标志物检测进入谱学分型阶段,为实现胰腺癌“同病异治”的精准化治疗打下基础。
未来,多组学检测联合人工智能分析是胰腺癌分子分型发展的主要方向,要点如下:
(1)建成统一的胰腺癌分子分型标准:通过多组学数据库的持续开发和验证,在生物学信息分析、结果判读、标准建立等方面持续改进,将目前多元化的胰腺癌分子分型进行整合,形成统一的胰腺癌分子分型标准,从而对患者的治疗进行分层,开展具有更高成功率的临床试验。
(2)理解胰腺癌分子分型的“时空转化”:不同分子特征的胰腺癌在不同发展阶段具有不同的基因表达谱,根据癌症遗传性、个体差异性和分子机制,从时间和空间上重塑胰腺癌异质性,阐释其在不同阶段和不同类别的分子特征,动态理解胰腺癌分子分型的实时变化,以便开发新的生物学标志物或尝试新的治疗方式。其中以单细胞分辨率定量分析瘤内多元生物学信息网络的发展最具前瞻性。
(3)利用人工智能和机器学习技术分析不同阶段胰腺癌分子水平的海量生物学数据,并与多元化临床信息(包括影像学、病理学、疗效反应、随访等)进行匹配,确定关键基因及其信号转导通路的功能顺序及原则是否适用于个体化干预。确立靶点,开展有效干预。
(4)创新技术,优化设备:开发更为灵敏和精准的高通量诊断及分析平台,缩短检测时长,增加检测精度,提高治疗前后检测连续活检样本中各种生物学信息的能力。
四
开发更高效的药物联合方案
胰腺癌具有明显异质性,多药联合疗法被认为是延长胰腺癌患者生存的有效方法,也是未来发展的趋势;但联合疗法所依据的潜在协同机制并不明确,如何避免药物叠加对正常细胞的毒性累积是未来亟待解决的难题。
化疗仍是胰腺癌药物治疗的基石,但开发出全新化疗药物的难度极大。未来的重点是设计新剂型或给药系统,如抗体药物偶联物、纳米药物载体等,增加药物的靶向性及细胞摄取能力,提高杀伤癌细胞的效力。另外,优化用药周期及疗程设计,如探讨和验证术前新辅助或全程新辅助治疗、术后辅助或节拍性治疗、序贯及维持治疗等新型给药模式的疗效。并依据大规模临床研究结果,积累更高级别的循证医学证据来证实其有效性。
分子靶向药物的研发和有效性认定,是近30年来肿瘤领域的重要突破。目前真实世界研究结果已证实,具有特定分子变化的晚期胰腺癌患者能从分子靶向药物治疗中获益。基于此,开发更为精准的靶向药物并联合其他治疗,将成为未来胰腺癌治疗领域的重要临床实践。
原则上:
(1)将开发更为微创和高效的样本取材技术,对原发灶内部多区域或原发灶、转移灶、复发病灶等多部位取材,获取更多源的临床和生物学信息,整合分析后制定综合治疗策略。
(2)基于不同细胞亚克隆和信号转导通路进行分层分析,以联合的思路开展多靶点干预,增加治疗有效性,同时减少耐药发生。
(3)基于更为灵敏的检测系统及更为高效的生物信息学分析技术,快速准确地识别胰腺癌分子特征和有效靶点,开发更加精准和持久的抗癌药物。
免疫治疗被称为“第五大抗癌疗法”,以免疫检查点抑制剂为主的治疗药物更是在黑色素瘤、肺癌、难治性肾癌及宫颈癌等的治疗方面取得了进展,但在胰腺癌中疗效欠佳。开发新的免疫治疗手段并联合其他治疗将是未来肿瘤的主要治疗模式。其中包括“肿瘤疫苗+免疫增强剂或过继性细胞输注+免疫检查点抑制剂”为主的免疫治疗内部的联合;以及“免疫治疗联合传统化疗、放疗、靶向治疗”为主的外部联合策略。
五
提高胰腺癌的免疫治疗效果
免疫治疗彻底改变了传统肿瘤的治疗模式。约20%的癌症患者因免疫治疗而获益,其中部分患者甚至可长期获益。由于胰腺癌特殊的生物学特性,目前患者在免疫治疗方面的获益率极低。临床仅推荐具有高度微卫星不稳定性(MSI-H)或缺失错配修复(dMMR)分子特征的转移性胰腺癌患者接受免疫检查点抑制剂如PD-1单克隆抗体帕博利珠单抗的治疗。
未来胰腺癌免疫治疗的关注热点在于两方面:
(1)如何提高免疫治疗效果?抗原特异性不足、新抗原稀少是肿瘤免疫治疗亟待解决的首要问题。特别是针对胰腺癌突变负荷低、新抗原不足的生物学特征,利用高通量全基因组检测和生物工程技术构建肿瘤疫苗,使其特异性识别肿瘤新抗原后个性化激活免疫系统,是未来提高胰腺癌免疫治疗效果的首选方案。其次,应拓宽免疫治疗的范畴,开发新型免疫治疗手段,将免疫增强和免疫精准紧密结合。如针对胰腺癌内杀伤性免疫细胞缺乏的现状,利用基因工程技术,开发新型嵌合抗原受体T细胞或自然杀伤细胞,以及T细胞受体-T细胞疗法,重点解决免疫细胞在实体瘤内穿透难度大、靶向性差和维持活性状态(不耗竭)困难等问题。第三,通过补充或去除某些细胞因子、共轭受体、代谢产物的方法,重塑机体局部或系统免疫微环境;同时联合其他疗法(如放疗、化疗、靶向治疗等,以及免疫疗法内部的联合)是未来治疗胰腺癌的主流趋势。
(2)如何评价免疫治疗效果?尽管免疫疗法快速进步,但受益的患者数量仍然局限于20%以内,胰腺癌获益人群则更少。除了上述增强对抗性措施以外,识别更具特异性的生物学标志物则更为重要。目前高肿瘤突变负荷、MSI-H、dMMR、PD-L1阳性表达、ctDNA等能在一定程度上指导免疫治疗,但多数指标仅提示某个层面的表征或仅适用于某些瘤种,无法准确反映不同瘤种用药全程的响应程度。因此,未来除了开发新型标志物外,应从多维度对多种指标进行综合评估,既分析治疗获益性,也提示不良反应,依此整合数据网络,筛选出可能获益的患者亚群。
另外,免疫治疗与传统抗癌疗法不同,其应用顺序、周期、毒性防治、疗效评价及个性化选择等均需要积极探索。未来需要完善免疫反应检测的技术和质控标准,建立科学的胰腺癌免疫治疗评价体系,通过临床研究的验证以指导临床工作。
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