荆薇 杨向红

1中国医科大学附属盛京医院第一肿瘤科（沈阳110022）；2中国医科大学附属盛京医院病理科（沈阳110004）

胰腺癌是预后极差的消化系统恶性肿瘤，据统计2015年在中国共有超过79 400 例患者被确诊为胰腺癌［1］。仅有15%～20%的患者于早期确诊，近80%的患者因局部进展或远处转移不能接受手术治疗，晚期患者中位生存期仅为6～9 个月［2］。近30年治疗技术的发展使胰腺癌的综合治疗有了更多的选择，然而胰腺癌患者总体5年的生存率仍仅有5%［3］。因此，寻找影响胰腺癌预后的因素是目前的研究热点。

既往研究提出的包括高龄、吸烟、糖尿病、慢性胰腺炎、KPS 评分、TNM 分期及血清CA199 水平等［4⁃7］临床相关因素只能提示患者的预后趋势及发病风险，但对个体化预后预测及治疗靶点缺乏指向性。

基因检测研究技术的发展为我们深入认识胰腺癌提供了帮助，在胰腺癌发生、发展的过程中，往往伴随着多种基因的改变［8］。JUHASZ 等［9］发现胰腺癌中包含鼠类肉瘤病毒癌基因（kirsten rat sarcoma viral oncogene，KRAS）基因在内的多种基因改变。BIANKIN 等［10］发现基因改变多发生于如G1/S 检查点、凋亡、血管新生调节等重要的通路。YACHIDA 等［11］发现在胰腺癌发生和转移过程中肿瘤进展的各个时期突变的基因亦各不相同。BREITKREUTZ 等［12］指出具有复杂信号网络的胰腺癌患者与具有单一信号的恶性肿瘤患者相比，往往具有更差的生存。以上研究结果提示我们，单个或是一组相关基因的改变可能影响胰腺癌患者的预后。目前研究多集中于孤立基因改变对胰腺癌预后的影响，少有综合性分析及汇总报道。因此，我们有必要对胰腺癌相关基因改变进行分析归纳，以便对不同的胰腺癌患者进行风险分类，提示预后并指导个体靶向治疗。

1 经典的基因变化

1.1 KRAS 基因 癌基因KRAS 位于第12 号染色体，编码RAS 同源体，属于细胞质GTPase 家族，通过活化MAPK 和（或）PI3K 通路促进细胞增殖。有研究表明90%以上的胰腺癌患者存在KRAS 突变，突变常位于第12 外显子，第13、61 外显子突变也有报道［13］。目前认为KRAS 基因突变是胰腺癌的早期事件。因而检测KRAS 基因突变状态可以用来区分胰腺病变的进展程度［8］。

BLACKFORD 等［14］对89 例病理诊断胰腺癌的标本进行检测发现，98.5%的患者存在KRAS 突变，但突变与患者预后不相关，KRAS 突变可以作为胰腺癌的诊断指标。WINDON 等［15］指出90%的胰腺癌患者存在KRAS 突变，与KRAS 野生型患者相比，KAS 突变患者具有更差的生存。KRAS 基因检测可以在血浆及胰液等临床标本中进行。CHEN 等［16］对91 例不能接受手术切除的晚期胰腺癌患者进行外周血DNA 中KRAS 基因突变状态检测，33%的患者具有KRAS 第12 外显子突变。KRAS 突变与TNM 分期及肝转移相关。KRAS 第12 外显子突变患者的生存短于野生型患者。外周血DNA KRAS 基因第12 外显子突变是影响胰腺癌患者生存的因素。GOLAN 等［17］发现KRAS 基因突变状态与胰腺癌信号通路差异相关。KRAS 野生型表达Smad 4、Muc6、VEGFR⁃2 和VEGFB 蛋白，野生型患者可能从血管生成抑制剂治疗中获益。而KRAS 突变型则表达SHH、IHH 蛋白，突变型患者可能从Hedgehog 抑制剂治疗中取得获益。KRAS 基因突变状态可以影响胰腺癌患者的治疗决策，进而影响患者治疗的有效性。然而KRAS 基因突变与胰腺癌预后的关系尚无定论。

1.2 SMAD4/DPC4 基因 抑癌基因SMAD4/DPC4 基因位于第18 号染色体，其缺失及突变在胰腺癌中的发生率为55%，为晚期事件［8］。转化生长因子⁃β（transforming growth factor⁃β，TGF⁃β）与胞外受体结合通过级联反应，使smad4进入细胞核，调节特定基因的表达控制细胞生长。该基因缺失或突变后，p21 因子不能被激活，肿瘤细胞无控制的增殖生长。SMAD4/DPC4 基因具有以下二个特点，在胰腺癌中突变率明显高于其他肿瘤；组织中smad4 蛋白可以用来代替表示SMAD4 基因状态。因此，采用免疫组化方法检测smad4 蛋白可以反映SMAD4/DPC4 基因的情况［18⁃19］。

MASETTI 等［19］研究发现胰腺癌组织中SMAD4/DPC4基因的突变或缺失导致其表达失调，进而导致远处转移，导致更差的预后。研究发现胰腺癌组织中该基因缺失的患者远处转移率明显增高［20］。在89 例可手术切除的胰腺癌患者中检测SMAD4、TP53、CDKN2A 基因及TGF⁃β信号通路相关基因，结果发现SMAD4 基因失活的胰腺癌患者中位生存期为11.5 个月，而野生型患者中位生存期为14.2 个月。SMAD4 野生型的患者生存明显好于SMAD4 失活（突变或者纯合子缺失）的患者。存在SMAD4 失活的患者多出现远处转移，因而具有较差的预后。推测具有争议的手术时，具有SMAD4 失活的患者可能具有远处转移的风险，SMAD4 高表达的患者远处转移风险更低，需要更加积极地进行新辅助化疗及手术切除［14］。

1.3 CDKN2A/P16INK4a 基因 抑癌基因CDKN2A 基因位于第9 号染色体，编码p16 蛋白，通过p16/Rb 控制细胞周期，抑制cdk4/6 介导的Rb 磷酸化，抑制G1/S 期的转变。p16 失活可导致细胞周期失控最终导致过度增殖。家族性多发黑痣患者多伴有CDKN2A 基因的突变，易发生黑色素瘤及胰腺癌［21⁃22］。95%的胰腺癌患者具有p16 蛋白的失活，但是DKN2A 基因的各种改变对p16 蛋白的失活起的作用各不相同。纯合子缺失、突变及启动子甲基化发生率在胰腺癌中的发病率分别为40%、40% 及15%。其中突变及启动子甲基化都可以导致p16 蛋白的失活［8］。

LUO 等［23］对既往32 例胰腺癌患者组织标本中p16 缺失进行检测。结果提示P16 失活为50%。在存活短的患者中发现p16INK4a 失活较高，因而判定p16INK4a 可能为导致患者预后差的因素。在动物实验中，具有P16INK4a基因失活的小鼠在同时转录入P16INK4a 及P53 基因后，生存明显好于分别单独转入P16INK4a 或P53 基因的小鼠。推测在P16INK4a 基因突变的患者中同时针对P16INK4a 及P53 的靶点治疗才有效［24］。OSHIMA 等［25］对可切除的106 例胰腺癌患者病理组织进行研究发现，P16基因缺失发生率为67.0%，与淋巴结的侵袭及术后肿瘤远处播散转移密切相关。具有P16 基因缺失的胰腺癌患者具有较差的术后生存期。

1.4 TP53 基因 抑癌基因TP53 编码p53 蛋白，位于17 号染色体短臂。p53 蛋白对G1/S 期、G2/M 期阻滞及细胞凋亡起重要作用。55%～75%的胰腺癌患者存在TP53 基因突变，通常为杂合子突变。TP53 基因突变导致p53 蛋白的缺失意味着胰腺癌中调节细胞死亡及分化的两条重要途径出现异常［26］。TP53 基因共有3 个点突变位点，其中2 个位点位于编码区，而另一个位点位于非编码区的位点突变目前功能不详［27］。

KIM 等［28］对397 例胰腺癌患者术后标本进行TP53、TAM 表达检测，发现TAM 缺失伴TP53 表达的患者具有更差的生存。JEONG 等［29］对44 例胰腺癌患者标本进行p53蛋白检测。结果发现，异常的p53 蛋白表达率31.8%，异常的p53 蛋白表达与病理组织分级相关，阳性表达异常p53蛋白的患者无病生存率低于阴性表达的患者。一项对可行手术切除的89 例胰腺癌患者研究中发现，即使对淋巴结状态、肿瘤分级、手术切缘、年龄及肿瘤大小进行标化后，TP53 基因的突变状态与患者的生存不相关［14］。另一项纳入62 例患者的研究中提出长期生存及短期生存的两组患者TP53 基因突变率分别为55%、70%，但未达到统计学差异（校正后P＝0.686）。认为TP53基因的突变状态与生存不相关，TP53 基因的突变不能作为预后因子［23］。PETERSEN 等［30］的研究也指出，无论是单变量还是多变量分析后，TP53 突变的状态与胰腺癌生存都不相关。

2 非经典的基因变化

2.1 BRAF 基因 BRAF 基因位于第7 号染色体，在66%的恶性肿瘤中存在错义突变，但在每种恶性肿瘤中的突变率都比较低。其中80%的BRAF 基因突变发生于第15 外显子V600E。突变所产生的RAF 蛋白可以不受RAS 蛋白的调控持续促进肿瘤细胞增殖。

与以往在肺癌及结肠癌报道的BRAF 基因突变与KRAS 基因突变不同时存在不同。近1/3 携带野生型KRAS基因的胰腺癌患者同时携带BRAF 基因突变。ZHOU 等［31］在126 例胰腺癌术后标本中未检测出BRAF 基因的突变，推测较低的BRAF 突变在胰腺癌的发展及预后中作用有限。SCHULTZ 等［32］对170 例胰腺导管腺癌患者进行KRAS及BRAF 基因突变检测发现，BRAF 基因突变率为16%，14%的胰腺癌患者同时具有KRAS 及BRAF 基因的突变。但是BRAF 基因突变与胰腺癌患者的总生存不相关。

2.2 表皮生长因子受体（epidermal growth factor recep⁃tor，EGFR）基因 EGFR 位于KRAS 的上游，可与其配体EGF 结合，通过RAS/RAF⁃MET⁃ERK 通路调控细胞的增殖。GUO 等［33］对357 例胰腺癌患者进行EGFR 表达状态检测，发现阴性及阳性的EGFR 表达患者对辅助治疗及放疗具有不同的反应性，但EGFR 表达状态不影响胰腺癌患者术后的生存。目前文献报道在胰腺癌中EGFR 基因突变率＜3%。OLIVEIRA CUNHA 等［34］对88 例胰腺癌及壶腹周围癌病例检测，只有2 例患者存在EGFR 基因突变，且突变的位置位于第18⁃21 外显子上。由于EGFR 基因突变率过低，目前认为其对胰腺癌的预后不具有预测意义。

2.3 PIK3CA 基因 WEISS 等［35］在30 例胰腺癌患者的组织标本中进行磷脂酰肌醇⁃3⁃激酶（phosphatidylino⁃sitol 3⁃kinases，PI3Ks）的p110 亚单位PIK3CA（9⁃20）基因突变的检测，但是未发现具有突变。在PIK3CA 8 号内含子发现一个此前没有数据报道的SNP，但此患者的临床数据无特殊差别。总结目前文献报道PI3KCA 基因的突变率小于5%，认为不具有预测预后的作用。

2.4 RUNX3 基因 RUNX3 基因位于第1 号染色体，基因编码的产物是TGF⁃β 信号通路的重要组成部分。在胰腺癌中，RUNX3 基因不表达或低表达，超甲基化及杂合子缺失为不表达的主要原因。SMAD2、SMAD3 与RUNX3 基因产物结合后进入细胞核促进转录。在32 例胰腺癌患者组织中检测发现33.4%的患者存在RUNX3 基因杂合子缺失，62.5%存在RUNX3 基因的启动子高甲基化。32 例标本中未发现基因突变及SNP。而RUNX3 基因启动子高甲基化预示患者具有较差的生存［36］。

2.5 MDM2 基因 MDM2 在肿瘤中过表达，是E3 的泛素连接酶，抑制P53 的转录，促进肿瘤的生长。而MDM2 启动子存在309 位核苷酸T→G 的转变，该位点纯合子G 可以使SP1 亲和性增加，进而促进MDM2 的mRNA 及蛋白的表达，从而抑制p53 的活性，导致较差的预后。具有309G纯和状态的胰腺癌患者发病率是其他人的2 倍，生存率降低是其他患者的2～3 倍。MDM2⁃309 位点的杂合子T/G以及纯合子G/G 状态降低胰腺癌患者的无进展生存及总生存［37］。

2.6 DNA 修复相关基因突变 DNA 错配修复基因MLH1和MSH2 是典型的胰腺癌DNA 修复基因。二者产物蛋白协同起作用，修复新复制生成DNA 的错误小插入、缺失及片段错配。其中一个出现失活后（突变或启动子甲基化）可以出现DNA 的异常，称为微卫星不稳定。胰腺癌出现微卫星不稳定性为4%，有学者推测具有微卫星不稳定的胰腺癌患者具有较好的预后，但是却具有伴随非胰腺癌的其他肿瘤风险，其基因改变对胰腺癌预后的影响目前尚无研究报道［38⁃39］。

3 联合多个基因改变

基因改变存在于胰腺癌的发生、发展、增殖、侵袭及转移等各个过程［40］。有研究根据基因改变的分布将胰腺癌分为4 个亚型［41］。稳定亚型约占20%，该亚型肿瘤基因组包括＜50 个结构变异事件，通常表现出广泛的非整倍体细胞周期/有丝分裂的缺陷。KRAS 的点突变率及SMAD4 改变与其余亚型相似，TP53 突变的发生率为61%。局部重排亚型约占30%，其亚组中包括KRAS、SOX9 和GATA6 基因的局部扩增，以及常用于临床治疗靶点的ERBB2、MET、CDK6、PIK3CA 以及PIK3R3 的小突变。约36%为散发亚型，这类肿瘤表现出中等范围的非随机染色体损伤和＜200 的结构变异。不稳定亚型约占14%，肿瘤表现出大量的基因结构变化。这种基因组不稳定性暗示DNA 修复缺陷，并提示了肿瘤对DNA 损伤药物的敏感性。以上4 种亚型的具有潜在的临床治疗相关性，可能提示胰腺癌患者的预后生存。

近年来，采用全基因组和深度外显子测序方法对456例胰腺癌组织基因变化进行检测。发现胰腺癌相关的基因突变多集中于DNA 损伤修复、细胞周期调控、TGF⁃β 信号通路、染色质调节、轴突导向通路［42］。而通过表达谱分析进一步将病理因素预后不同的胰腺癌分为4 个亚型，分别为鳞状细胞、胰腺祖细胞、免疫原性、异常分化的内分泌外分泌型（ADEX）。胰腺癌的这些不同亚型具有不同的分子进化、识别以及治疗预后。鳞状细胞型具有较差的预后，其富含TP53 和KDM6A 突变以及胰腺内胚层细胞命运决定基因的高甲基化；胰腺祖细胞型优先表达与胰腺早期发育相关的基因FXA2/3、PDX1 和MNX1；ADEX 型显示上调调控KRAS 激活的网络相关基因；免疫原性型上调免疫网络，包括参与获得性免疫抑制的途径。

4 展望

由于多数胰腺癌患者在确诊时已经丧失手术机会，更好地了解胰腺癌的病理、分子等特点有益于早期诊断，判断预后，使更多的患者得到接受根治手术的机会，针对靶点接受治疗，从而延长患者的生存时间，提高生存质量。借助于基因分析的技术，构建于基因分子改变特征之上，有助于我们在临床中发现高风险人群，为胰腺癌的个体化治疗、靶向治疗提供新的依据。