課件：肺癌的早期診斷.ppt

肺癌的早期診斷 中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院,內(nèi)容提要,腫瘤細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ) 肺癌的流行特征 肺癌早期診斷 肺癌的影像學(xué)檢查 細(xì)胞學(xué)與病理學(xué)檢查 分子生物學(xué)技術(shù) 肺癌篩查 小結(jié),什么是癌癥？,癌癥是一組復(fù)雜的疾病，可累及全身各種不同的細(xì)胞和組織 癌癥的特點(diǎn): 細(xì)胞不受控制的繁殖和生長 癌細(xì)胞能擴(kuò)散并侵襲身體其它部位轉(zhuǎn)移,信號(hào)傳導(dǎo)失常,自分泌生長因子增加,基質(zhì)金屬酶分泌增加,癌基因激活 / 抑癌基因失活,血管生成因子分泌增加,生長因子 / 生長因子受體增加,腫瘤形成的分子生物學(xué)基礎(chǔ),腫瘤細(xì)胞生物學(xué),G0期(細(xì)胞分化),細(xì)胞周期,TIME,M期(細(xì)胞分裂),G2 期(DNA合成后期),S期(染色體復(fù)制),G1 期(DNA合成前期),腫瘤細(xì)胞生物學(xué),細(xì)胞復(fù)制過程,正常細(xì)胞,Dividing,惡性轉(zhuǎn)化,2個(gè)細(xì)胞,雙倍化,4個(gè)細(xì)胞,16個(gè)細(xì)胞,10x106個(gè)細(xì)胞 (20次的倍化) 腫瘤尚不可測(cè)量,10x109個(gè)細(xì)胞 (30次的倍化) 腫瘤包塊出現(xiàn),10x1012個(gè)細(xì)胞 (40次的倍化) 腫瘤重達(dá)2 lb,41-48次的倍化 -死亡,雙倍化,8個(gè)細(xì)胞,雙倍化,雙倍化,腫瘤細(xì)胞生物學(xué),致癌因子,細(xì)胞突變,血管形成,遷移及浸潤,毛細(xì)血管/靜脈/淋巴管形成,粘附,微血管床捕獲,栓塞與循環(huán),向血管外組織間隙浸潤,對(duì)微環(huán)境的反應(yīng),腫瘤細(xì)胞增生 血管形成,轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移至其他 組織和器官,轉(zhuǎn)移,多種細(xì)胞的移行 （淋巴細(xì)胞， 血小板）,肺癌流行特征,高發(fā)病率 男性 : 第一 女性: 第二 19731990： 每年遞增11.9 高死亡率 男性 : 第一 女性: 第一 晚期 70%80% 5年存活率： 10%13% 早期 10 5年生存率： 8590,肺癌是全球的常見的惡性腫瘤 是絕大多數(shù)國家因癌癥死亡的首要原因 是當(dāng)今世界對(duì)人類健康與生命威脅最大的惡性腫瘤 多中心、大樣本、病例-對(duì)照研究或/和前瞻性研究證實(shí)，系統(tǒng)有效的篩查可以大大提高肺癌早診、早治率，提高治愈率，降低死亡率，改善患者預(yù)后和生活質(zhì)量,肺癌流行特征,Worldwide Incidence of lung Cancer,*Incidence per 100,000 population.,male 54.8 female 8.1 male 75.9 female 10.3 male 39.3 female 11.2 male 47.6 female 16.1 male 34.7 female 13.4 male 12.9 female 2.6 male 29.1 female 7.7 male 69.6 female 32.9 male 19.3 female 7.9 male 55.1 female 7.6,Parkin DM, et al. CA Cancer J Clin. 1999;49:33-64.,Eastern Europe,Japan,New Zealand,China,North African,South African,Central America,Western Europe,North America,South America,5-year Survival Rates of Lung Cancer,Parkin DM, et al. CA Cancer J Clin. 1999;49:33-64.,Females,Males,80,60,40,20,0,1930,1940,1950,1960,1970,1980,1990 1997,80,60,40,20,0,1930,1940,1950,1960,1970,1980,1990 1997,Uterus,Breast,Pancreas,Ovary,Stomach,Lung and bronchus,Colon and rectum,Pancreas,Liver,Prostate,Stomach,Lung and bronchus,Colon and rectum,Leukemia,Rate per 100,000,Rate per 100,000,Year,Year,美國癌癥死亡率: 無論男性還是女性，肺癌均為頭號(hào)致死腫瘤,Lung cancer - US incidence and mortality rates (1973-1996),10,50,100,Incidence - males,Mortality - males,Incidence - females,Mortality - females,Rate per 100,000 people (log scale),1974,76,78,80,82,84,86,88,90,92,94,96,Year of diagnosis/death,Ries et al 1999,Epidemiological Characteristic of Lung Cancer,中國第三次全國死因調(diào)查主要情況,腦血管病、惡性腫瘤是我國前兩位死亡原因，分別占死亡總數(shù)的22.45%和22.32% 。 惡性腫瘤是城市首位死因（占城市死亡總數(shù)的25.0%），農(nóng)村為第二位死因（占21.0%）。 過去30年間，我國肺癌死亡率上升了465 。 肺癌已代替肝癌成為我國首位惡性腫瘤死亡原因（占全部惡性腫瘤死亡的22.7%）。,中華人民共和國衛(wèi)生部，，2008-04-29,肺癌自然發(fā)展過程,由吸煙所致肺癌，在一個(gè)細(xì)胞發(fā)生癌變后，大約需要810 年才能生長到1.0cm直徑 一個(gè)1.0cm 直徑的非小細(xì)胞肺癌， 不經(jīng)任何治療的情況下，大約在23 年內(nèi)死亡 一個(gè)由吸煙所致的非小細(xì)胞肺癌，在不經(jīng)任何治療的情況下，其自然病程約1013 年 肺癌的自然發(fā)展 量變到質(zhì)變：暴露致癌劑細(xì)胞轉(zhuǎn)化癌前病變?cè)话?質(zhì)變到量變：原位癌腫瘤發(fā)展，侵襲，遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,肺癌的癌前病變,鱗狀上皮增生(dysplasia)：鱗癌的癌前病變 非典型腺瘤樣增生(atyppical adenomatous hyperplasia)：肺腺癌的癌前病變 彌漫性特發(fā)性肺神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞增生：類癌的癌前病變 肺癌的癌前病變有3 種可能的結(jié)果： 進(jìn)展到原位癌（ 10%20% ） 局限于上皮上持續(xù)不變 病變逆轉(zhuǎn)消失 肺癌浸潤前病變包括: 不典型支氣管上皮增生和原位癌 原位癌 80%90 進(jìn)展為浸潤癌 10 自動(dòng)逆轉(zhuǎn)或穩(wěn)定不變,（ 80%90% ）,Mountain CF. Chest 1997; 111: 1710-1717,NSCLC stages - an overview,Disease Early Localized Advanced,Stage 0 IA IB IIA IIB IIIA IIIB IV,TNM TIS N0 M0 (carcinoma in situ) T1 N0 M0 T2 N0 M0 T1 N1 M0 T2 N1 M0 T3 N0 M0 T3 N1 M0 T1-3 N2 M0 T4, Any N, M0 Any T, N3, M0 Any T, Any N, M1,肺癌的預(yù)后與診斷時(shí)的臨床分期相關(guān),0期肺癌患者術(shù)后的5年生存率可達(dá)90% 以上 IA期肺癌患者術(shù)后5 年生存率為60% 而II- IV期病人總的5 年生存率則從40%下降到5% 以下 IA期肺癌患者未經(jīng)治療者5年生存率僅為10%，局限性肺切除者效果亦較差 在肺癌高危人群中實(shí)施篩查 在NSCLC 的 I 期可治愈的階段發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行治療,胸部X 光照片,胸部X 光照片成為診斷肺部疾病的重要方法 胸腔X線檢查的敏感性大約是直徑1 cm 以上的結(jié)節(jié)性病變 缺點(diǎn)：是組織結(jié)構(gòu)互相重疊成像，對(duì)肺門區(qū)、縱隔旁，心臟后，近橫膈區(qū)等部位的病變難于顯示 目前研究表明X 線胸片不能發(fā)現(xiàn)的隱蔽區(qū)的肺癌占8.1%19.0% 對(duì)提高早期肺癌篩出率，降低肺癌死亡率收效甚微,早期診斷影像學(xué)檢查,早期診斷影像學(xué)檢查,螺旋CT可發(fā)現(xiàn)0.1-0.5 cm的小結(jié)節(jié) 能夠精確顯示肺內(nèi)小結(jié)節(jié)的細(xì)微結(jié)構(gòu)和邊緣特征 Henschke (2001) 采用低劑量螺旋CT對(duì)1000例60歲以上、吸煙指數(shù)大于200的志愿者進(jìn)行普查 CT發(fā)現(xiàn)肺癌27例 (是胸片發(fā)現(xiàn)的4倍) 其中I期肺癌23例 (是胸片發(fā)現(xiàn)的6倍) CT發(fā)現(xiàn)的27例，26例(96%)能手術(shù)切除 極大地改善了肺癌患者的預(yù)后 國際早期肺癌行動(dòng)計(jì)劃 (2005) 采用低劑量螺旋CT對(duì)無癥狀高危人群篩查發(fā)現(xiàn)了458例肺癌 其中80 為I期 行手術(shù)治療的肺癌患者8年生存率為95-98,螺旋CT,PET (正電子發(fā)射斷層掃描) - CT,腫瘤細(xì)胞葡萄糖代謝水平增加 對(duì)注入體內(nèi)的放射性18F-脫氧葡萄糖 (18F-FDG)攝取率增加(呈正相關(guān)) PET有助于胸片或CT檢查發(fā)現(xiàn)病變的定性診斷，以及肺癌治療前后的療效判斷 腫瘤的診斷的敏感性為95 , 特異性為80，縱隔分期準(zhǔn)確性達(dá)90% 由于PET高陰性預(yù)計(jì)值，對(duì)PET陰性病變僅推薦放射學(xué)隨訪，而不需做活檢 PET-CT融合CT提供的高分辨率解剖信息和PET所提供的生化信息，提高了對(duì)病變性質(zhì)和病變部位診斷的準(zhǔn)確性,早期診斷影像學(xué)檢查,Positive Electron Tomography (PET) -CT 或許是肺癌，甚至是全身實(shí)體腫瘤最好的早期診斷方法，但要用于篩查，還有待經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。,白光纖維支氣管鏡(white-light bronchoscopy，WLB)檢查主要用于中心型肺癌篩查 可以獲得組織學(xué)和細(xì)胞學(xué)的標(biāo)本 中心型肺癌纖維支氣管鏡的檢出率可達(dá)95%以上 周圍型只有50%的檢出率 對(duì)早期肺癌，尤其是癌前病變和原位癌難以發(fā)現(xiàn),早期診斷影像學(xué)檢查,白光纖維支氣管鏡檢查（WLB）,熒光纖維支氣管鏡檢查（LIFE）,對(duì)白光纖維支氣管鏡（WLB）不能觀察到的可疑部位進(jìn)行定位活檢和局部處理，提高肺癌早期診斷的陽性率 光敏物質(zhì)血卟啉衍生物(HgD)靜脈注入人體后，因HgD與癌細(xì)胞有較強(qiáng)的親和力，在給藥2472 h熒光纖支鏡檢查 400440nm藍(lán)光照射下，正常組織綠光，原位癌或早期浸潤癌紅光 機(jī)理：可能是腫瘤上皮細(xì)胞增厚、血流增 多,早期診斷影像學(xué)檢查,熒光纖維支氣管鏡 (Lung imaging fluorescence bronchoscope, LIFB),Lam 用WLB和LIFB檢查233例肺癌高危人群者，顯示診斷的敏感性 中重度不典型增生 原位癌 WLB 38.5% 40% LIFB 73.1% 91.4%,WLB,LIFB,氣管內(nèi)鏡超聲(EBUS),EBUS對(duì)早期發(fā)現(xiàn)氣管腔外、縱隔內(nèi)、氣管黏膜下生長的腫瘤有重要作用 Herth通過131例患者研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)氣管外腫瘤診斷 EBUS CT 敏感性 89% 75% 特異性 100% 28 % 準(zhǔn)確性 94% 51 %,早期診斷影像學(xué)檢查,氣管內(nèi)鏡超聲介導(dǎo)細(xì)針活檢（EBUS-FNA）,對(duì)于中心部位的腫瘤的診斷、縱隔淋巴結(jié)的分析及檢測(cè)腫瘤的外侵，EUS-FNA是一種準(zhǔn)確、安全、創(chuàng)傷極小的侵入性檢查手段 Annema對(duì)32例纖維支氣管鏡檢查為陰性、位于中心部位的腔外型肺癌，用EUS-FNA，有31例確診為肺癌(97 %)，且檢查者無并發(fā)癥發(fā)生,早期診斷影像學(xué)檢查,支氣管內(nèi)超聲可見一異常回聲區(qū),超聲引導(dǎo)下穿刺針刺入粘膜,超聲實(shí)時(shí)引導(dǎo)下穿刺針刺入病灶,Bronchoscopic View of a Transbronchial Needle Aspiration of a Subcarinal Node,Herth FJ. Eur Respir J 2006,涂片可見癌細(xì)胞 cancer cells found in the TBNA tissue samples,常規(guī)痰脫落細(xì)胞學(xué)檢查,具有簡(jiǎn)便易行、安全無痛，可重復(fù)多次檢查，在臨床應(yīng)用已80年 可系統(tǒng)動(dòng)態(tài)地觀察上皮細(xì)胞從不典型增生到癌前期病變直至發(fā)展為浸潤癌的連續(xù)漸變過程，能查到其他方法不易發(fā)現(xiàn)的隱性肺癌，是肺癌早期診斷的主要手段之一 檢查是建立在形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)上的判斷，往往因痰標(biāo)本中腫瘤細(xì)胞過少且易變性、組織變異和形態(tài)上的不典型增生而致 陽性檢出率低且不穩(wěn)定 準(zhǔn)確性還受到其它許多因素的影響，如：痰標(biāo)本的留取和處理方法、涂片制作、染色技巧、讀片水平等 該方法主要適應(yīng)于中心型肺癌的診斷，對(duì)鱗癌和小細(xì)胞肺癌的檢出率高，大約為50% ，對(duì)周圍型肺癌較低 痰細(xì)胞學(xué)早期肺癌的敏感性僅為20% 30%，可靠性差距較大，為13% 82% 最大的局限性在于對(duì)于早期肺癌存在無法定位，進(jìn)而無法治療的問題,早期診斷細(xì)胞學(xué)與病理學(xué)檢查,痰薄層液基細(xì)胞學(xué)技術(shù),1996 年美國FDA 批準(zhǔn)薄層液基細(xì)胞學(xué)技術(shù)應(yīng)用于痰檢 目前有Thin-Prep 檢測(cè)系統(tǒng)和AutoCyte-Prep 檢測(cè)系統(tǒng) 把痰標(biāo)本經(jīng)過離心、分層等技術(shù)將細(xì)胞團(tuán)塊松散并與黏性碎片分開，細(xì)胞單個(gè)分布在樣本中 單個(gè)細(xì)胞被均勻地轉(zhuǎn)移到玻片上，最后固定玻片和染色，直接制成觀察清晰的薄層涂片 Fischler 等對(duì)152 例經(jīng)常規(guī)痰脫落細(xì)胞學(xué)檢查結(jié)果不明確者， 用痰液基細(xì)胞學(xué)技術(shù)重檢，145 例（95%）檢測(cè)結(jié)果與術(shù)后病理檢查一致 Leung 等對(duì)230 份標(biāo)本檢查顯示， 液基細(xì)胞學(xué)檢查的敏感性為97.6%， 特異性為92.9%，陽性預(yù)測(cè)值為93% 液基細(xì)胞學(xué)技術(shù)對(duì)于診斷早期和疑似肺癌病例， 明顯優(yōu)于常規(guī)痰脫落細(xì)胞學(xué)技術(shù),早期診斷細(xì)胞學(xué)與病理學(xué)檢查,肺癌早期分子標(biāo)志物檢測(cè),癌胚抗原 carcino-embryonic antigen (CEA) CEA是一種人類胚胎抗原決定簇的酸性糖蛋白，為非特異性腫瘤標(biāo)志物 有30 70 的肺癌CEA水平升高 CEA的水平與疾病預(yù)后及治療效果密切相關(guān) Plavec測(cè)定原發(fā)性肺癌患者胸水中CEA值，陽性率60 ，特異性為90 CEA對(duì)診斷肺腺癌的臨床價(jià)值較大 CEA陰性不能排除肺癌，若CEA明顯陽性要高度懷疑肺癌,早期診斷分子生物學(xué)技術(shù),肺癌早期分子標(biāo)志物檢測(cè),端粒酶 （telomerase） 一種特殊的反轉(zhuǎn)錄酶，能以自身RNA為模板，反轉(zhuǎn)錄合成具的重復(fù)DNA序列染色體末端的端粒DNA，以保持端粒的長度，從而使體細(xì)胞得以無限分裂 研究表明，端粒酶陽性率：肺癌組織（94%）、支氣管刷落細(xì)胞（91.3%）、BALF （86.7%） 有研究發(fā)現(xiàn) 在肺癌的極早期，甚至在吸煙或有吸煙史的患者癌前期就可以檢測(cè)到端粒酶 端粒酶作為新的肺癌標(biāo)志物而應(yīng)用于肺癌的早期診斷,早期診斷分子生物學(xué)技術(shù),核內(nèi)不均一核糖蛋白(hnRNP) hnRNP是一種核內(nèi)RNA 結(jié)合蛋白，A2、B1是其核心蛋白中兩種主要的蛋白質(zhì) 它的異常表達(dá)可使DNA 的轉(zhuǎn)錄翻譯過程失去正常控制，導(dǎo)致癌癥的發(fā)生 hnRNP B1 過表達(dá)見于非常早期的人肺癌中， Sueoka (2001) 報(bào)道在期肺癌的組織樣本中抗hnRNP B1 抗體100%染色陽性，X 線檢查為隱匿性肺癌（鱗癌）中有58.1%染色呈陽性， 而支氣管發(fā)育異常組織有63.6%陽性反應(yīng) hnRNP B1作為肺癌，尤其是鱗癌，的早期診斷的重要的標(biāo)志物,早期診斷分子生物學(xué)技術(shù),肺癌早期分子標(biāo)志物檢測(cè),p16 基因甲基化 P16 基因系細(xì)胞周期依賴性激酶4（CDK4）抑制蛋白基因，P16 蛋白通過抑制CDK4的催化活性，從而抑制細(xì)胞增殖 P16基因甲基化失活，則CDK4活性增高，細(xì)胞的增殖不能受到有效的抑制而發(fā)生癌變 Belinsky（1998）發(fā)現(xiàn)鱗癌病灶75出現(xiàn)P16基因甲基化，而細(xì)胞過度增生（17 ）、鱗狀化生（24）、原位癌（50） P16 甲基化在腫瘤組織及癌前病灶均有發(fā)生，提示檢測(cè)P 基因甲基化能早期診斷肺癌 是肺癌早期診斷中重要的生物標(biāo)志物,早期診斷分子生物學(xué)技術(shù),肺癌早期分子標(biāo)志物檢測(cè),將分子生物學(xué)的知識(shí)和技術(shù)用于肺癌的早期診斷，提高早期肺癌的檢出率是當(dāng)今研究的熱點(diǎn) 關(guān)鍵是確定對(duì)肺癌早期診斷較特異和敏感的標(biāo)志物 現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的肺癌標(biāo)志物還有FHIT 基因缺失、Survivin基因異常表達(dá)、ERCC2/XPD多態(tài)性、K-ras基因突變、P53基因突變、DNA微衛(wèi)星標(biāo)志等位基因丟失 這些篩檢肺癌的重要標(biāo)志物的改變可能是肺癌的早期事件 通過各種新的敏感的基因診斷技術(shù)，檢測(cè)痰液，支氣管肺泡灌洗液和外周血中基因表達(dá)的異常， 可為肺癌高危人群提供可能的早期診斷和篩選手段,早期診斷分子生物學(xué)技術(shù),基因芯片(gene chip)是指將許多特定的寡核苷酸片段或基因片段作為探針，通過激光共聚焦熒光檢測(cè)，迅速將某個(gè)或幾個(gè)基因與疾病聯(lián)系起來 基因芯片技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是信息量大，目前一張基因芯片一次可對(duì)數(shù)千上萬個(gè)不同的已知或未知其意義的靶基因片段進(jìn)行分析，獲得幾十幾百個(gè)差異表達(dá)的基因 Goodwin（2001） 以正常組織作對(duì)照，用基因芯片對(duì)3例支氣管-肺泡癌基因表達(dá)進(jìn)行了研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，共有18條基因呈異常表達(dá)，其中12條高表達(dá)，大于或等于正常組織的兩倍；另6條為低表達(dá)，為正常組織的1/5或更少,早期診斷分子生物學(xué)技術(shù),基因芯片技術(shù),從蛋白質(zhì)組學(xué)（proteomics）的角度，腫瘤性疾病被認(rèn)為是一種蛋白質(zhì)缺陷病 蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)可以高通量的篩選腫瘤不同發(fā)展階段基因表達(dá)的各種蛋白質(zhì)，尤其是組織與體液中所含有的與腫瘤相關(guān)的低豐度蛋白，從而發(fā)現(xiàn)大量有診斷價(jià)值的標(biāo)志物 聯(lián)合多種標(biāo)志物進(jìn)行腫瘤的篩選將有望提高篩選的特異性與敏感性 Zhong (2004)應(yīng)用噬菌體展示文庫篩選出5 種蛋白質(zhì)標(biāo)志物（GAGE7，BAC