转移性睾丸癌的生物学与治疗

◎M. Houman Fekrazad，Robert Hromas，Richand Lauer

尽管过去30年取得显著进展，但转移性睾丸癌仍是年轻男性癌症死亡的首要原因。目前尚不清楚为什么有些患者能被治愈，而有些却没有，所以对这种疾病仍然需要探索新的疗法。睾丸癌不是单一疾病，它具有多个组织学亚型。利用多学科方法更好地理解这些睾丸癌不同组织亚型的生物学特征以及多学科综合疗法的应用，可帮助我们显著地改进如何更好地治疗睾丸癌年轻患者。此外，DNA芯片分析有助于进一步深入了解不同类型睾丸癌的分子病理学和生物学特征。另外两个可能影响不同类型睾丸癌特征的重要因素是遗传和表观遗传学异常。因为这些肿瘤的多潜能特性，转移性睾丸癌患者可能有不同的临床表现，并需要不同的治疗方法。在本章中，基于肿瘤的类型及预后分别讨论转移性睾丸癌症患者的生物学表现和治疗方案，以及未来的发展方向及患者未能满足的需求。

7.19.1 睾丸癌的流行病学

人类睾丸癌是睾丸生殖细胞减数分裂前或减数分裂早期睾丸生殖细胞恶性转化的结果，这些肿瘤细胞可以表现出所有3个胚层的分化。睾丸癌是15～34岁男性最常见的恶性肿瘤，也是这一年龄段肿瘤患者主要的死亡原因。每年的发病率是4/10万［1］。2008年，在美国大约有8000例新发病例被诊断为睾丸癌［2］。尽管在美国睾丸癌的发病率已经持续稳定，但是仍然存在种族差异，美国白种人睾丸癌的发病率最高，非洲裔美国人最低。然而，非洲裔美国男性患者恶性程度较高，预后差。另外，非洲裔美国男性每年增长率最快，提示睾丸癌的发病率正在上升［3］。从世界范围来看，挪威、丹麦、德国和瑞士睾丸癌发病率最高，而远东国家最低［4］。

在新诊断的病例中，可发现1%～2%病人有对侧睾丸癌的既往史，比正常男性人群的发病率高500倍［5］。隐睾症是睾丸癌重要的危险因素之一。基于现代分析，睾丸癌男性患者的既往隐睾症病史为5%～10%［6，7］。隐睾症患者患精原细胞瘤的风险高于非精原细胞瘤型生殖细胞瘤(nonseminomatous germ cell tumor，NSGCT)。然而，对于实行了早期睾丸固定术的患者来说，常见的恶性肿瘤就是NSGCT。因此，许多泌尿科医生推荐年龄12～50岁的健康隐睾症患者应行睾丸切除治疗［8］。亦有人主张在青春期前行睾丸固定术来降低睾丸癌的风险。在13岁或以后行睾丸固定术的患者患睾丸癌的风险是年龄更小时睾丸固定术患者的2倍［9］。

Klinefelter综合征(47XXY)同样与性腺外生殖细胞肿瘤(germ cell tumor，GCT)相关，尤其是纵隔［10］。Down综合征患者患睾丸癌，也就是常见的精原细胞瘤的概率比健康人高(0.5%对比0.09%)［11］。其他的危险因素包括性腺发育不全、胎儿期暴露于高雌激素水平、暴露于化学致癌物、睾丸炎、创伤、吸烟以及少年时期腹股沟疝［1］。

7.19.2 睾丸癌的病理学

睾丸癌不是一种同质的恶性肿瘤，但多数起源于该单个器官，各自有不同的临床表现，且都是从睾丸内的不同细胞发展而来。这些肿瘤类型一般分为精母细胞瘤和NSGCT。最早能识别的睾丸恶性肿瘤是来源不明的管内生殖细胞瘤，它在组织学上类似于精原细胞瘤。精原细胞瘤具有类似于未分化、由淋巴细胞隔膜分隔的精原干细胞的均质细胞板层［12］。它们的有丝分裂和细胞凋亡指数及转移潜能均较低。精原细胞瘤患者在接受睾丸切除术和放疗后可无瘤生存［13］。NSGCT根据其起源细胞可分为胚胎性和外胚性两种主要类型［12］。

胚胎起源的睾丸癌有两种类型:胚胎癌和畸胎瘤。胚胎癌类似早期受精卵组织的腺板样结构及原始的上皮细胞乳头状结构。胚胎癌有最高的有丝分裂和凋亡指数，并可能是第二种胚胎起源类型的睾丸癌——畸胎瘤的前身。畸胎瘤由多个胚胎癌分化，偶尔表现出早期胚胎3个胚层的体细胞分化，通常具有较低的增殖指数。畸胎瘤和胚胎癌可以混合在同一个肿瘤中而难以作出明确的病理诊断［12］。成熟畸胎瘤内某一组织很少可以转变成更加恶性和更原始的肿瘤，典型的例子是原始神经外胚叶肿瘤(PNET)，它具有较高的有丝分裂指数，难以治疗。畸胎瘤通常对化疗或放疗耐受，而胚胎癌是可治疗的(在后面有更详细讨论)［13］。

卵黄囊肿瘤、绒毛膜癌是来源于外胚组织的两种睾丸癌。卵黄囊肿瘤表达甲胎蛋白(AFP)，绒毛膜癌表达人绒毛膜促性腺激素(HCG)，类似形态正常的外胚组织。较之胚胎癌，它们都具有较低的有丝分裂和凋亡指数，但比畸胎瘤指数高，通常联合手术和化疗可治愈。有趣的是，一些睾丸癌可以自行枯竭(burnout)，表现为增殖非常慢和更加局限性疾病。这些枯竭的睾丸癌有残余肿瘤灶，边界清楚，伴淋巴细胞浸润和钙化瘢痕。

基因芯片微阵列分析揭示了睾丸癌的分子病理生理学基础。据报道，来源不明的管内生殖细胞瘤中调控精子形成的基因下调，而在原始胚胎干细胞表达的基因，如Oct-4 (POU5F1)、NANOG、XBP1、XIST、LIN28、TFAP2C、PDPA、PRDM1(人类同源Blimp1)、SOX17和KIT等明显上调［14］。也有几个已知的癌基因表达，包括MYCN、TCL1A和PIM［14］。睾丸癌的基因表达谱研究还发现，通常在胚胎干细胞表达的基因如Oct-4(POU5Fl)、NANOG、DPPA3(斯特拉人类的同源基因)和GDF3等基因高表达［15］。这些数据表明，睾丸癌可能是从更加成熟的生殖细胞去分化为更原始的胚胎干细胞。

在畸胎瘤，强有力的证据表明卵巢和青春期前睾丸畸胎瘤起源于良性生殖细胞，而青春期后的睾丸畸胎瘤起源于恶性生殖细胞，特别是以前存在非畸胎瘤分化者。这些青春期前畸胎瘤往往表现为睾丸未下降。因此，年轻男孩中畸胎瘤是常见的良性肿瘤，而在青春期后的男性它们是恶性的。

其他一些免疫组化标记可以帮助睾丸癌的诊断［12］，包括CD117(C-KIT)，它负责在胚胎发育过程中把精原细胞从神经嵴迁移到睾丸［15］。此外，Oct-4蛋白可以特异性表达于胚胎性肿瘤［15］。Oct-4的免疫组化染色(图7-49)，不仅可以帮助胚胎性肿瘤区别于其他类型的睾丸肿瘤，也能诊断原发不明的睾丸起源肿瘤［16］。

图7-49 睾丸癌组织中Oct-4的免疫组化染色

注: Oct-4是胚胎干细胞特异性转录因子，也存在于胚胎性肿瘤。免疫组化染色阳性不仅可以区分胚胎性肿瘤、畸胎瘤和其他类型的睾丸癌，还可以识别原发瘤来源不明的胚胎性肿瘤［15，16］。这种识别至关重要，因为转移性胚胎性肿瘤可通过适当的化疗治愈。在两幅图中，棕色的免疫组化染色代表Oct-4胚胎性肿瘤中的表达，而在畸胎瘤细胞则未着色。右图为高倍镜下视野。

7.19.3 睾丸癌的遗传学

睾丸癌患者的兄弟患病的相对危险性增加8倍，其父亲或儿子潜在风险增加4倍。然而睾丸癌患者多例的家庭还是罕见的，报道的病例绝大多数只有两个受影响的家庭成员［17］。另外，睾丸癌患者对侧睾丸的易感性增加，5%的患者合并有对侧肿瘤［18］。这些初步报道强烈暗示睾丸癌具有遗传因素。

Atkin和Baker的开创性研究最终证明睾丸癌有遗传性。在细胞遗传学研究中，他们发现睾丸癌患者的12p等臂染色体出现重复［19］。Bosl和Chaganti使用荧光原位杂交证明，即使睾丸癌患者没有等臂染色体12p重复，也有12p的扩增，提示12p上存在睾丸癌基因［20］。他们已定义了最小扩增区域。尽管12p 上存在包括细胞周期蛋白 D2、NANOG、GDF3和STELLAR等很多候选癌基因，但尚未明确分离出12p上确切的癌基因［13，21，22］。

睾丸癌患者的另一染色体改变是Y染色体上的缺失，被称为gr/gr，这种缺失某种程度上可增加精原细胞瘤的遗传易感性。然而，尚未识别该缺失基因［23］。

遗传学不仅在睾丸癌起源而且在对化疗和放疗的应答效果上也发挥作用。一般情况下，这些肿瘤对化疗非常敏感。对化疗的敏感性可能由于其正常p53蛋白过度表达，而缺乏其他常见肿瘤的p53基因突变［24］。此外，bax和bcl-2的表达也可以预测治疗反应［25］。

已在与睾丸癌形成过程相关的基因中发现多种突变。例如，约10%的睾丸癌有c-kit激活突变。Tian等在生殖细胞肿瘤患者原发瘤组织样本中确定kit基因asp816-to-his突变［26］。考虑到信号转导对原始生殖细胞发育的重要性，在睾丸癌的起源上有几个相关信号蛋白并不奇怪［27］。已发现睾丸癌Smad4基因体细胞突变、精原细胞瘤VEGF过度表达，这种过度表达预示了这些肿瘤的转移行为。还有研究发现小鼠精原细胞瘤模型肿瘤发生时出现细胞因子GDNF的表达［28］。GDNF受体过度表达存在于人类的精原细胞瘤，但它在精原细胞瘤中的确切机制尚不清楚。

表观遗传学改变在睾丸癌发生中也发挥作用。未分化的胚胎干细胞H3K27甲基化所必需的基因SUZl2位于睾丸癌和胚胎干细胞均常扩增的17q区域，这种蛋白质的过度表达可能有助于生殖细胞维持多能性［29］。

7.19.4 睾丸癌的转移方式

GCT的临床表现可以是局部病变或广泛转移恶性病变。局限性疾病经典的临床表现是在一个原本健康的年轻人发现无痛性阴囊肿块。其他局限性GCT患者可能会出现伴有肿胀疼痛的睾丸包块、睾丸鞘膜积液、转移性肿瘤伴腹膜后淋巴结肿大引起的腰背疼痛，或人绒毛膜促性腺激素升高，导致男性乳房发育。广泛转移的患者通常表现出淋巴转移或血行转移。睾丸癌具有通过淋巴系统蔓延的倾向，它转移到肾血管下方的腹膜后淋巴结。锁骨上淋巴结肿大和肺结节可能伴有或不伴腹膜后病变。其他的临床表现可能包括胸痛、咳嗽，或因纵隔淋巴结肿大引起的呼吸急促。也可发生血行播散至肺、肝、骨、中枢神经系统(CNS)，以及相关的临床症状，比如呼吸困难、咳嗽、咯血、腹痛、黄疸、骨痛、癫痫或其他中枢神经系统表现。如果患者有这些表现，需高度怀疑该疾病。

7.19.5 睾丸癌的分期及预后因素

睾丸癌的TNM分期系统见表7-23。这些分期有明确的预后价值，Ⅰ期的5年存活率为81%，Ⅱ期为44%，Ⅲ期为10%［30］。睾丸癌还可根据生殖细胞肿瘤的国际共识分类(International Germ Cell Tumor Consensus Classification， IGCCC)方案评估预后。根据肿瘤是否为精原细胞性或非精原细胞性生殖细胞瘤、疾病的原发部位(性腺或腹膜后与纵隔)、是否有肺外脏器转移、血清肿瘤标记浓度高低，将患者分为3个预后组(风险承受能力高、中及低)(表7-24)［31］。引用IGCCC数据库，对5202例NSGCT患者和660例精原细胞瘤患者进行评估。60%患者处于风险承受能力高类别组，5年生存率为91%，5年无进展生存率(PFS)为88%。26%的患者处于中间组，5年生存率为79%和5年PFS为75%。只有14%的患者在风险承受能力低组，5年生存率下降到了41%，5年PFS为48%［31］。

所有原发灶位于性腺外者被确认为不良预后因素，尤其是原发纵隔NSGCT，似乎有不同的临床特征，治疗效果差［32，33］。针对这些患者已制订了不同的预后评估模型［34］，然而并非常规使用。临床Ⅰ期精原细胞瘤患者，原发肿瘤的大小和睾丸网浸润是预测隐匿性转移的独立因素［35］。然而，临床Ⅰ期NSGCT患者，淋巴管浸润是预测隐匿性转移重要的指标［36-38］。

对于来源不明的恶性肿瘤年轻男性，血清AFP、HCG和LDH升高可能有助于睾丸癌的诊断。AFP和HCG的检测帮助患者分类、分期及选择治疗，并在监测睾丸癌患者过程中发挥决定性作用。虽然HCG、LDH是监控进展性精原细胞瘤的重要指标。但针对这些肿瘤仍然需要一个更可靠的标记，血清肿瘤标记升高的程度与患者的风险类别相关［31］。

表7-23 睾丸癌的TNM分期

表7-24 风险承受能力的划分

(资料来源: International Germ Cell Cancer Collaborative Group［16］)

7.19.6 转移性睾丸癌的治疗

过去几十年，睾丸癌的治疗方法发生了显著改变，治愈率从20世纪70年代中期的25%左右大幅增加到今天的80%［31］。两种化疗方案对风险承受能力高组患者精原细胞瘤和NSGCT有效。它们是4个疗程的依托泊苷、顺铂(EP)或3个疗程的博来霉素、依托泊苷、顺铂(BEP)。BEP化疗是联合博来霉素每周30U(静脉推注)，第1、8、15天使用;依托泊苷第1～5天给药100mg/m2;顺铂1～5天给药20mg/m2。每个疗程为21天［39］。这两种方案产生持久应答率为81%～92%，且不良反应可控。

风险承受能力中等和差睾丸癌的标准治疗方案是4个疗程的BEP化疗。然而，睾丸癌患者完全缓解率低于风险承受能力高对照组。为提高这些分组的疗效，几项研究已经施行，包括高剂量化疗和自体造血干细胞移植。但并没有证明它们有超过4个周期BEP方案的任何优势［40］。复发患者采用二线甚至三线方案仍可能被治愈，这些措施包括以异环磷酰胺及顺铂为基础的3种药物联合，或者对选定的患者进行自体造血干细胞移植后辅以高剂量化疗。在一项研究中针对中位随访69个月的46例联合紫杉醇、异环磷酰胺、顺铂(TIP方案) 化疗患者，发现29 例(63%) 完全缓解［41］。

一些研究证实了针对NSGCT术后残留病灶的一线或补救化疗方案的价值［42］。值得注意的是，外科干预后肿瘤标记升高可能提示合并全身性疾病以及预测病灶残留或复发的可能性大［43，44］。所有转移灶如腹膜后肿大淋巴结、肝、肺或脑病灶，如果可能应完整切除［45-48］。完整的手术切除及标本组织学结果(如睾丸癌或分化畸胎瘤)是预测长期生存的重要因素［49］。通常不建议手术切除精原细胞性睾丸癌患者化疗后的残余灶。这些病例可以用PET扫描来指导外科治疗决策［50］。

7.19.7 存在的问题与未来发展方向

尽管睾丸癌治疗已成为肿瘤史上伟大的成功故事之一，但仍然需要对这些忍受疾病折磨患者治疗方面取得更多进展。思考存在的问题和未来发展方向，可以把睾丸癌分成几个亚组:①临床1期NSGCT(定义为睾丸癌无扩散临床证据);②预后良好型;③预后中等和差型;④复发和难治性疾病;⑤长期生存者。这些情况下，每个人都有其独特的问题、方法和未满足的需求。

临床1期NSGCT诊断需要满足AFP、HCG阴性，胸腹部或骨盆CT扫描诊断，并且行腹股沟睾丸切除术治疗［51］。睾丸切除术后治疗方案包括监测、腹膜后淋巴结清扫及术后辅助化疗。随访监视中可发现约30%的患者转移复发。这些复发的患者需要较长疗程的化疗，同时可能需要手术。随后，随访需要频繁的CT扫描，虽然辐射暴露可能被证明是有害的［52］。迄今，试图基于睾丸标本来选择复发可能性高的患者，但效果不理想［53，54］。腹膜后淋巴结清扫术可减少复发，但其相关死亡率明显升高，对大约70%的患者来说是不必要的［55］。

最近，一些临床试验研究使用短疗程的化疗策略［56，57］。这可能与无法预测的迟发毒性反应以及70%患者接受不必要化疗的事实等有关。此外，患者可能会出现腹部复发，而必须长期系列CT扫描随访。显然，针对那些可能复发的患者(即隐匿性转移的患者)进行诊断性研究是非常必要的。针对这些问题的可行策略是通过识别基因表达的分子模式来识别那些注定有隐匿性转移的患者。基因表达阵列分析在GCTS患者中的应用仍处于早期阶段，这个领域需要更多的研究。另一种可能的策略是确定患者是否存在循环肿瘤细胞，研究其是否能判断预后。目前，正在前列腺癌、乳腺癌、结肠癌和其他肿瘤中研究循环肿瘤细胞，应分析它们是否对早期睾丸癌患者有判断预后价值。

预后良好的生殖细胞肿瘤患者的5年生存率接近91%［31］，应用现有药物和治疗策略将难以再提高治愈率。因此，我们在未来几年的临床目标是减少治疗的毒副作用。目前，标准治疗方案是3个周期的BEP［58］或4个周期的EP化疗［59］。到目前为止，发现剂量强度的降低会导致疗效下降而复发增加。我们需要的新药物不能有BEP相关的毒性。

中等和较差预后睾丸癌患者的5年生存率分别为79%和48%［31］。对这些患者的标准化治疗方案为4个周期BEP化疗，如果适合则辅以外科治疗。尝试增大剂量［60］、序贯化疗［61，62］和交替化疗［63］的结果一直令人失望。Motzer等报道了大宗协作病例研究，针对预后差转移性GCT患者，应用常规剂量化疗、附加或不附加大剂量化疗和自体造血干细胞移植作为一线治疗方案［40］。不幸的是，附加高剂量化疗并不能改善预后差患者的治疗效果。该项研究提出了一个问题，前2个周期的化疗过程中标记浓度下降率是否可以用来预测治疗效果，尤其是那些化疗耐受的病例血清标记如HCG或AFP的下降速度减慢可能预示复发的可能性增大。需要寻找其他标记用来预测化疗耐受及将来复发，应用顺铂化疗1个月内肿瘤进展的铂类耐药者预后较差。目前发现DNA修复组件XPA(也称为ERCCL)缺乏可改善睾丸转移性生殖细胞瘤患者接受顺铂治疗后的生存，而携带ERCCLC8092A多态性等位基因的患者顺铂耐药性增加［64］。另外，有证据表明RASSF1A和HIC1基因启动子的甲基化可下调其表达，促使生殖细胞肿瘤出现顺铂耐药;反之，使MGMT基因表观改变失活后，其对顺铂治疗转为敏感［65］。很显然，有必要开发针对预后差患者更好的一线新药治疗，因为尽管有些患者预后较好，这些患者大多仍会复发。有必要将那些对铂类耐药患者仍有效的药物加入目前治疗方案中。研究机构乐观地推测新的PARP1抑制剂可能会加强铂类耐药患者对顺铂的治疗反应。

复发性疾病是指经初始治疗后出现复发的肿瘤疾病。根据其预后是良好、中等还是较差，对最初治疗随访患者选择不同的治疗方案。标准化疗两年内复发的患者可以进行挽救性化疗。虽然这是明显异质性的一组，有两个方案已经被证实有治愈机会，包括依托泊苷或长春新碱、环磷酰胺、顺铂(VIP)以及紫杉醇、异环磷酰胺和顺铂(TIP)［59，66］。这些方案可以使无失败(failure-free) 生存率达到约35%。

另一种方法为使用高剂量化疗 ( high-dose chemotherapy，HDCT)联合干细胞移植。Einhorn等报告173例接受卡铂和依托泊苷治疗的患者，各自连续治疗3天后，进行两个完整疗程的自体造血干细胞移植［67］。在135例接受二线疗法治疗的患者中，94例随访期间无瘤生存;而作为三线治疗或更后期的49例患者有22例无瘤生存。德国睾丸癌研究小组(German Testicular Cancer Study Group)对1个周期的标准VIP序贯3个周期高剂量依托泊苷、卡铂和干细胞救援，以及3个周期VIP序贯1次HDCT［68］进行了比较，发现两组之间生存无差异。而且，接受高剂量化疗组有更多的毒性。此外，该试验的生存率似乎比在印第安纳所做的试验更差。显然，这些研究的不同种族人群可能解释这些差别。Beyer等提出了一个预测模型可能有助于优化HDCT在生殖细胞瘤的应用［69］。多因素分析证实，行HDCT之前疾病进展、纵隔非精原原发肿瘤、对顺铂抵抗的难治性疾病、HCG水平大于1000U/L是不良预后因素，这种模式尚有待验证。此外，HDSCT和最佳方案的时机尚未确定。

最初以铂类为基础的化疗后1个月内复发的患者以及HDCT后复发者的预后非常差，需要为这组患者提供新的治疗方案，迄今已有几种化疗药物正在评估。吉西他滨、表柔比星和奥沙利铂都对难治性疾病有效，并正在评估联合用药的疗效［70-72］。此外，目前正在研究靶向治疗，如舒尼替尼、贝伐单抗、沙利度胺和伊马替尼［73］。需要更好地了解生殖细胞恶性肿瘤的生物学行为，并开发能直接作用于病理机制的药物。

GCT的特点之一是好发于年轻人。由于这种肿瘤的可治愈性，长期生存者的数量正在不断增加。显然，这是另一个需要更多研究的领域。据悉，睾丸癌长期生存者患抑郁症和焦虑症的风险增加，并伴随有心理社会问题［74］。生育能力也受铂类化疗的影响。多数患者可能发生少精症和无精症，但随着时间的推移会有所好转［75］。已经有越来越多的证据证实接受化疗的睾丸癌幸存者心血管疾病，包括高血压、心律失常、冠状动脉血管疾病的风险会增加［76，77］。未来的研究不仅要重视睾丸癌诊断和治疗技术中的长期毒性，还需要采用新方法以减少这些毒副反应。

(张晓飞 译，钦伦秀 审校)

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