孔祥毓
海軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院消化內(nèi)科,上海 200433
【提要】 胰腺癌屬少見(jiàn)腫瘤,高成本的人群普篩不符合經(jīng)濟(jì)衛(wèi)生學(xué)效益原則。家族性胰腺癌、胰腺囊性占位及新發(fā)糖尿病等高危人群的確定為胰腺癌早期篩查提供機(jī)會(huì)。通過(guò)人工智能等手段進(jìn)行人群初篩,可“濃縮”高危人群,提高篩查效率。
胰腺癌是惡性程度最高的消化道腫瘤,早期發(fā)現(xiàn)并手術(shù)切除是治愈胰腺癌的唯一途徑。但胰腺癌發(fā)病率低,據(jù)2018年全球腫瘤流行病統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(Globocan 2018)顯示,胰腺癌僅占所有腫瘤的2.7%,居第9位,在大眾人群中進(jìn)行普篩不符合經(jīng)濟(jì)效益比。因此要實(shí)現(xiàn)胰腺癌早期篩查,一方面,需確定胰腺癌發(fā)病高危人群,從而“濃縮”篩查對(duì)象;另一方面,需改善CT等影像手段精準(zhǔn)度,提高胰腺癌檢出率。
早期胰腺癌,可以從大小、治療手段和可治愈性3個(gè)不同維度進(jìn)行定義。(1)從大小的角度來(lái)講,根據(jù)TNM分期規(guī)則,臨床上一般將腫瘤最大徑≤2 cm的胰腺癌定義為早期(小胰腺癌)。據(jù)統(tǒng)計(jì),僅有44%的小胰腺癌局限于胰腺內(nèi),37.5%的小胰腺癌為Stage Ⅰ期。最大徑≥1 cm的胰腺癌便已開(kāi)始轉(zhuǎn)移。按照目前的觀點(diǎn),小胰腺癌均可進(jìn)行手術(shù)治療,其術(shù)后5年生存率達(dá)到30%~60%[1]。因此早期發(fā)現(xiàn)小胰腺癌是顯著改善患者預(yù)后的關(guān)鍵。(2)從治療選擇的角度講,臨床上一般將可切除胰腺癌定義為早期。目前僅15%~20%胰腺癌患者確診時(shí)有手術(shù)機(jī)會(huì),但其術(shù)后5年生存率僅為10%~20%,嚴(yán)格意義上講該類患者不能定義為早期。盡管如此,目前胰腺癌可手術(shù)率很低,在患者失去手術(shù)機(jī)會(huì)之前能做到明確診斷,仍是目前臨床上早期篩查的最保守標(biāo)準(zhǔn)。(3)從是否可治愈的角度來(lái)講,可治愈胰腺癌是最嚴(yán)格的早期胰腺癌定義標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),超過(guò)85%最大徑≤1 cm的胰腺癌為Stage Ⅰ期[2],TNM Ⅰ期(T1-2N0M0)或直徑<1 cm的胰腺癌患者5年生存率可達(dá)75%,只有實(shí)現(xiàn)對(duì)該類患者的早期診斷,才能實(shí)現(xiàn)早期篩查并徹底治愈胰腺癌的目標(biāo)。
為了回答這個(gè)問(wèn)題,Yachida等[3]通過(guò)對(duì)7例晚期胰腺癌患者的原發(fā)灶和轉(zhuǎn)移灶組織進(jìn)行基因組測(cè)序,對(duì)其不同異質(zhì)性細(xì)胞間突變的差異進(jìn)行遺傳學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)從起始突變(initiating mutation)發(fā)生到無(wú)轉(zhuǎn)移能力的祖細(xì)胞(founder cell)形成,至少需要12年的時(shí)間;這些祖細(xì)胞獲得轉(zhuǎn)移能力,至少再需要5年的時(shí)間;胰腺癌發(fā)生轉(zhuǎn)移后,患者的生存期僅有2年。該研究表明,在胰腺癌獲得轉(zhuǎn)移能力之前,有充足的時(shí)間窗實(shí)現(xiàn)早期篩查。
有學(xué)者對(duì)臨床工作中因非胰腺疾病“偶然”進(jìn)行過(guò)CT檢查、后期臨床確診為胰腺癌的病例進(jìn)行分析,探討胰腺癌早期篩查的可行性。以28例胰腺癌患者的62次CT掃描影像作為研究對(duì)象,以89名健康者的CT影像作為對(duì)照,由兩名放射科醫(yī)師在盲法條件下進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)50%(3/6)的胰腺癌患者在臨床確診胰腺癌前2~6個(gè)月有明確的胰腺癌影像學(xué)征象;而在臨床診斷前6~18個(gè)月,50%的患者(4/8)影像學(xué)上有可疑胰腺癌征象[4]。上述研究表明,現(xiàn)有的影像學(xué)手段至少可以提前6個(gè)月預(yù)警胰腺癌的發(fā)生。胰腺癌早期篩查理論上是可行的。
血液標(biāo)志物具有無(wú)創(chuàng)、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn),患者接受度高,理應(yīng)在胰腺癌早期篩查中發(fā)揮核心作用,但現(xiàn)有臨床標(biāo)志物早篩效果較難令人滿意。CA19-9是目前唯一用于常規(guī)診斷胰腺癌的血清學(xué)標(biāo)志物,但其僅在65%的可切除胰腺癌患者中表達(dá)增高,不適用于人群早篩[5]。盡管國(guó)際上報(bào)道了多種潛在的早篩標(biāo)志物(例如檢測(cè)miR-25的胰安試劑盒等),但由于胰腺癌發(fā)病率低,難以獲得患者發(fā)病前血液樣本,因此無(wú)法對(duì)上述標(biāo)志物的早篩效能進(jìn)行驗(yàn)證,暫無(wú)法應(yīng)用于臨床。現(xiàn)有的胰腺癌篩查策略仍建立在個(gè)體的家族史(家族性胰腺癌)、影像學(xué)表現(xiàn)(胰腺囊樣病變)或伴隨癥狀(血糖增高等)等高危人群的基礎(chǔ)上。
1.家族性胰腺癌:家族性胰腺癌指的是家族中至少3位成員或者至少2位一級(jí)親屬(如:父母、子女或兄弟姊妹)確診患有胰腺癌。據(jù)統(tǒng)計(jì),遺傳性胰腺癌并不罕見(jiàn),約占所有胰腺癌的10%。通過(guò)對(duì)家族性胰腺癌人群進(jìn)行隨訪,有望早期確診胰腺癌,達(dá)到手術(shù)治療甚至治愈的目的。對(duì)于一名因有胰腺癌家族史而具有可疑高風(fēng)險(xiǎn)的個(gè)體而言,首先需要進(jìn)行基因檢測(cè)。既往證據(jù)表明,CDKN2A、ATM、BRCA1/2等基因突變與胰腺癌發(fā)生密切相關(guān),但具備上述基因的生殖系突變不等于就是家族性胰腺癌。首先,家族性胰腺癌與散發(fā)胰腺癌間,上述致癌基因的檢出率并無(wú)差別;其次,很多確定的胰腺癌發(fā)病家族并不具備上述致癌基因突變。因此,不能因上述胰腺癌驅(qū)動(dòng)基因檢測(cè)陰性而排除家族性胰腺癌的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于有胰腺癌家族史的人群,建議從50歲起或者從親屬最早被診斷出胰腺癌時(shí)的年齡算起,減去10年,作為自己接受篩查的起始年齡,并且每年都需要接受一次篩查,以提高胰腺癌的早檢率。
2.胰腺囊性病變:胰腺癌早期病變包括上皮內(nèi)瘤變、胰腺導(dǎo)管內(nèi)乳頭黏液瘤(intraductal papillary mucinous neoplasm, IPMN)和黏液性囊腺瘤(mucinous cystadenoma, MCN)。與上皮內(nèi)瘤變起病隱匿、僅能通過(guò)手術(shù)病理發(fā)現(xiàn)相比,IPMN和MCN常因在CT掃查中表現(xiàn)為囊性擴(kuò)張而易被發(fā)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)上述囊樣病變患者進(jìn)行隨訪,有望發(fā)現(xiàn)早期胰腺癌。盡管如此,并不是所有囊樣病變都是IPMN或MCN,大多數(shù)囊樣病變(例如漿液性囊腺瘤等)并不具有惡變潛能。據(jù)估算,MRI發(fā)現(xiàn)的胰腺囊樣病變中,僅有17/100 000的概率進(jìn)展為胰腺癌[6]。即使是IPMN或MCN繼發(fā)的囊樣病變,發(fā)生惡變的概率也很低。盡管如此,現(xiàn)有臨床手段無(wú)法對(duì)囊性病變進(jìn)行精準(zhǔn)鑒別。據(jù)統(tǒng)計(jì),25%的MCN[7]和78%的分支胰管型IPMN[8]的外科手術(shù)患者,術(shù)后病理證實(shí)無(wú)惡變風(fēng)險(xiǎn),無(wú)手術(shù)必要。上述缺陷有望通過(guò)分子標(biāo)志物檢測(cè)進(jìn)行改善。現(xiàn)有證據(jù)表明,不同的胰腺囊性病變的DNA突變譜存在差異。例如惡變風(fēng)險(xiǎn)低的漿液性囊腺瘤常伴有VHL突變;而大部分IPMN和MCN可在胰腺囊液中檢出KRAS和GNAS突變[9]。聯(lián)合檢測(cè)上述DNA突變譜及臨床標(biāo)志物,可避免60%的不必要手術(shù),改善患者預(yù)后[9]。對(duì)胰腺囊樣病變的良惡性鑒別診斷有賴于更深入的機(jī)制研究,以發(fā)現(xiàn)更多高效能的鑒別診斷標(biāo)志物。此外,內(nèi)鏡技術(shù)的發(fā)展,使得醫(yī)師可以利用共聚焦內(nèi)窺鏡進(jìn)入胰腺囊性病灶內(nèi),直視下觀察病變,對(duì)其性質(zhì)做出更準(zhǔn)確的判斷,為后續(xù)治療策略(手術(shù)或隨訪)的制定提供借鑒。對(duì)于普通囊性病灶,在首次發(fā)現(xiàn)1年內(nèi)應(yīng)每6個(gè)月檢查1次,此后每年1次進(jìn)行隨訪。對(duì)于大的病灶,隨訪應(yīng)更頻繁。
3.新發(fā)糖尿?。阂豁?xiàng)Meta分析研究表明,1年內(nèi)確診的新發(fā)糖尿病患者罹患胰腺癌的風(fēng)險(xiǎn)是普通人群的5.4倍[10]。越來(lái)越多的證據(jù)表明,胰腺外分泌疾病可導(dǎo)致糖尿病的發(fā)生(又稱3c型糖尿病)[11];新確診的胰腺癌患者中,80%伴有空腹血糖異?;蛱悄土渴軗p[12-13]。伴發(fā)糖尿病的胰腺癌患者,血糖升高的時(shí)間開(kāi)始于臨床確診胰腺癌24~36個(gè)月之前[11]。新發(fā)糖尿病是胰腺癌最重要的早期預(yù)警,結(jié)合散發(fā)胰腺癌發(fā)病率低、人群普篩順應(yīng)性差的特點(diǎn),針對(duì)新發(fā)糖尿病患者進(jìn)行篩查可以達(dá)到事半功倍的效果。
有學(xué)者提出應(yīng)利用血糖這一指標(biāo),有效“濃縮”高危人群,以進(jìn)一步精準(zhǔn)篩查的研究策略。據(jù)統(tǒng)計(jì),50歲以上的新發(fā)糖尿病患者,1年內(nèi)發(fā)生胰腺癌的概率為0.8%~1%。Sharma等[14]利用年齡、血糖、體重3個(gè)指標(biāo)構(gòu)建了一套評(píng)分系統(tǒng)(命名為ENDPAC),根據(jù)該評(píng)分系統(tǒng)將新發(fā)糖尿病患者分為高危(≥3分)、中危(1~2分)和低危(≤0分)人群,將80%的胰腺癌患者“濃縮”于20%的新發(fā)糖尿病人群中,且該評(píng)分在胰腺癌患者發(fā)病6~18個(gè)月前就會(huì)顯著升高(≥3分),這些都有望為患者迎來(lái)寶貴的手術(shù)機(jī)會(huì),從而真正達(dá)到提高預(yù)后的目的。
胰腺癌精準(zhǔn)診斷有賴于影像學(xué)檢查,但影像學(xué)醫(yī)師的視覺(jué)評(píng)估是非定量、主觀的,出現(xiàn)差錯(cuò)在所難免,且觀察者的評(píng)判結(jié)論間存在差異性,無(wú)法實(shí)現(xiàn)胰腺癌的早期精準(zhǔn)診斷。既往研究表明,50%的胰腺癌患者在臨床確診胰腺癌之前,CT影像均有可疑的胰腺癌征象,但現(xiàn)有影像學(xué)手段無(wú)法準(zhǔn)確診斷[4]。人工智能的發(fā)展為胰腺癌早期診斷提供了機(jī)遇。有研究表明,人工智能不僅可以識(shí)別原發(fā)腫瘤的解剖位置,還可以判定其對(duì)人體的繼發(fā)影響,從而在胰腺癌篩查中發(fā)揮作用。例如,Chu等[15]推演出一種基于放射線學(xué)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法,該算法可以高效地將胰腺癌與良性胰腺疾病相鑒別。體重減輕是胰腺癌對(duì)人體的重要繼發(fā)影響,也是胰腺癌的早期癥狀之一。既往通過(guò)影像學(xué)醫(yī)師主觀檢測(cè),很難發(fā)現(xiàn)肌肉萎縮、脂肪丟失等減重相關(guān)并發(fā)癥。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,可以在無(wú)創(chuàng)的條件下將人體的各組成組分(肌肉、脂肪等)分析納入檢查常規(guī),所獲得指標(biāo)(如肌肉或脂肪組分的動(dòng)態(tài)變化)將為胰腺癌早期診斷提供重要借鑒。
人工智能和深度學(xué)習(xí)也可以幫助醫(yī)師從體檢者的電子醫(yī)療記錄中發(fā)現(xiàn)一些看似無(wú)關(guān)的隱匿信息,建立早期預(yù)測(cè)模型,從而為胰腺癌篩查提供依據(jù)。一項(xiàng)針對(duì)美國(guó)明尼蘇達(dá)州的新發(fā)糖尿病患者的研究,納入年齡、血糖變化、體重變化3個(gè)數(shù)據(jù)建立篩查模型(ENDPAC),該模型所定義的高危人群3年內(nèi)胰腺癌的發(fā)病率達(dá)到4.5%,敏感性為78%,特異性為80%(AUC 0.87)[14]。另一種基于英國(guó)新發(fā)糖尿病人群電子病歷數(shù)據(jù)建立的預(yù)測(cè)模型[16],納入了年齡、體重指數(shù)變化、吸煙、糖尿病藥物、質(zhì)子泵抑制劑、血紅蛋白A1c、總膽固醇、肌酐和堿性磷酸酶等指標(biāo),在新發(fā)糖尿病的個(gè)體中,該模型所定義的高危人群3年內(nèi)胰腺癌的發(fā)病率為5%,敏感性為11%,特異性為99.7%(AUC 0.82)。目前,利用人工智能建立胰腺癌篩查模型研究方興未艾,建立簡(jiǎn)單、有效、人群順應(yīng)性高的預(yù)篩模型,可以大大提高人群參檢率和胰腺癌篩查效率,改善患者預(yù)后。
整體而言,胰腺癌屬少見(jiàn)腫瘤,難以進(jìn)行人群普篩?,F(xiàn)有臨床標(biāo)志物不適用于早期篩查。家族性胰腺癌、胰腺囊性占位及新發(fā)糖尿病等高危人群的確定為胰腺癌早期篩查提供機(jī)會(huì)。胰腺癌初篩的“濃縮”效率和精準(zhǔn)篩查準(zhǔn)確度的提高有賴于機(jī)器學(xué)習(xí)及人工智能等技術(shù)的發(fā)展。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突