引用本文： 蔡三軍, 楊立峰. 局部進展期直腸癌新輔助治療的現狀與展望. 中國普外基礎與臨床雜志, 2018, 25(11): 1281-1285. doi: 10.7507/1007-9424.201811010 復制
多學科協作治療已成為直腸癌治療的標準模式。2004 年德國 CAO/ARO/AIO-94[1]和英國 MRC CR07[2]兩大臨床試驗研究證實，相對于直腸癌術后放化療，術前放化療即新輔助放化療可以更好地降低其局部復發率，使得新輔助療治療成為目前局部進展期直腸癌（T3–4/N+）的治療規范。但是，由于直腸癌放療敏感性的異質性較大，放療療效較差者可能需要延期手術，治療費用也相應增加[3-5]。因此，探索放療敏感指標、建立復發轉移風險預測模型及有效對接受新輔助治療的患者進行分層是個體化精準治療時代的必然要求[6]。
有部分學者針對放療有可能影響患者術后的生活質量（如放射性腸炎、膀胱炎、性功能損害）及降低后續化療耐受性的問題提出了用較強的系統藥物治療替代同步放化療，希望在控制局部病灶的同時早期消除遠處微轉移，進而改善總生存。因此，直腸癌新輔助化療也逐漸引起學者關注。另一方面，由于 15%～20% 的直腸癌患者在新輔助治療后能夠達到臨床完全緩解（cCR），并且考慮到手術對于直腸癌患者（尤其是低位直腸癌）術后長期生活質量的影響，因而部分學者對這部分患者不進行手術而采用“等待與觀察（Wait & Watch，W&W）”的策略，目前這一策略已得到越來越多的醫生和患者的重視，可以顯著提高患者的生活質量。但由于針對 cCR 的評估仍有較多的問題未能解決，需要開展積極的探索。因此，對局部進展期中下段直腸癌的治療策略在臨床中的應用現狀及前景值得探討。
2015 年精準治療概念的提出，如何結合現有的疾病及治療信息，在直腸癌新輔助放療中探索更多的有利于患者治療的優化模式，在今后的臨床-基礎研究中進一步接近和實現精準治療是一項長期的任務。目前已有報道結直腸癌與化療療效相關的分子分型，而對新輔助放化療而言，目前尚無可用于指導新輔助放化療的基因分子分型，放療領域的精準治療任重而道遠。筆者便就局部進展期直腸癌新輔助治療策略中的放療敏感性評估、復發風險分層的現狀和發展進行評述。
1 基于影像特征的復發風險分層
在眾多影像學方法中，磁共振成像（MRI）可以更加清晰地區分術前腫瘤浸潤深度、淋巴結陽性數目、距肛距離、直腸系膜筋膜、神經脈管、鄰近器官組織的侵犯情況等，是評估局部進展期直腸癌術前 T、N 分期最為重要的檢查。由此得出的腫瘤分期直接指導后續治療策略，是目前臨床上進行復發風險評估的最簡單快捷的手段。目前，歐洲提倡對 T3N1–2M0 或者 T4N0–2M0 的患者采取新輔助治療[1, 7-9]。
MRI 可以預測潛在腫瘤切緣浸潤。研究[10]顯示，直腸癌環周切緣陽性可以增加局部復發和遠處轉移概率，降低無病生存期和總生存期。直腸癌環周切緣陽性便是高復發風險特征，術前 MRI 提示潛在腫瘤切緣浸潤者應當接受新輔助治療。
MRI 可以評估腫瘤深度浸潤。對于 T3N0 的患者是否進行新輔助放化療存在爭議。T3 指腫瘤浸潤超過直腸固有肌層，但沒有突破漿膜層。T3 腫瘤浸潤深度與預后有明顯關系，如 Merkel 等[11]發現，不論淋巴結是否陽性，T3 腫瘤浸潤深度<5 mm 的患者 5 年腫瘤相關生存率為 85%，≥5 mm 患者的 5 年腫瘤相關生存率為 54%；Shin 等[12]回顧性分析了 291 例 T3 直腸癌患者，得出了相似的結論，浸潤深度小于 5 mm（T3a 和 T3b）患者的預后明顯優于浸潤超過 5 mm（T3c 和 T3d）的患者，并證實浸潤深度是預后的獨立影響因子。但 MERCURY 研究[13]指出，直腸系膜間隙無侵犯、脈管陰性和浸潤深度<5 mm 的 T3N0 患者，不行新輔助放化療而單純手術后局部復發率僅為 1.7%，提示對于這部分 MRI 評價為無復發高危因素的 T3N0 患者，新輔助放化療的作用可能收獲甚微。
對于局部進展期直腸癌，歐洲腫瘤學會（ESMO）已經根據不同的預后分層來推薦不同的臨床路徑：預后良好的患者（如中位直腸癌，cT3a/3bN0，直腸系膜筋膜未受累，無壁外血管侵犯）無需行放療；若術者能夠保證高質量的全直腸系膜切除術時，預后中等的患者（即有一些影像學所示的復發風險因素的患者）也無需放療。
我國進行的大型 3 期前瞻性多中心研究（FOWARC）[14]在Ⅱ～Ⅲ期直腸癌患者中對比了 5-氟尿嘧啶/亞葉酸鈣+放療、FOLFOX+放療和單純 FOLFOX 化療的療效，其數據在 2016 年進行了初次報道，在 2018 年 ASCO 會議上更新了最新數據：單純 FOLFOX 化療的局部復發率、遠處轉移率和生存期均與放療組相當，首次在隨機對照研究中證實“去放療”的可能性。Ishii 等[15]于 2010 年首次報道了對 T3–4 患者單純使用術前藥物治療的研究結果顯示其局部控制率欠佳（局部復發率為 11.5%）；后續也有 FOLFOX 或 CAPOX 聯合貝伐珠單抗（BEV）或西妥昔單抗（CET）方案進行這一理念的嘗試[16]，結果顯示病理完全緩解率（pCR）可高達 16.7%～25%，局部復發率為 0～6.7%，遠處轉移率為 12.5%～15.6%，低于同期常規治療的Ⅱ～Ⅲ期直腸癌的遠處轉移率（約 25%）。盡管這些研究看似極具前景，“去放療”的策略仍未得到廣泛的認可和推廣，并且單純藥物的新輔助治療的地位卻始終充滿爭議，如 Okuyama 等[17]回顧了 55 例 T3–4N+的患者，發現與術前同步放化療（n=28）相比，單純術前藥物治療組（n=27）雖然 pCR 率較低，但是局部復發率相當，且遠處轉移率和生存期有改善的趨勢；然而 Cassidy 等[18]進行了一項更大規模的回顧性分析，發現對于 T2N1 或 T3N0 或 T3N1 的患者而言，單純術前化療（n=274）的生存率要差于同步放化療組（n=21 433），經過傾向性匹配后這一差異仍然顯著，因而其認為術前放療是非常必要的。
因此，對于局部進展期直腸癌的治療策略絕不是單一的固定模式，對于低危復發人群，在不影響局部復發率的情況下，探索新輔助化療是積極可行；但對于復發風險較高的人群，新輔助放化療仍是目前首選的治療策略。
2 基于大數據模型的復發風險預測
通過對大樣本人群所形成的大數據進行研究分析，2013 年 ESMO 指南首次推薦對直腸癌根據目前臨床廣泛應用的 MRI 評估的復發風險進行分層治療，分層的指標主要依據腫瘤浸潤深度（T 分期）、淋巴結轉移數目（N 分期）、距肛距離、直腸系膜筋膜、腸壁外脈管侵犯情況等。患者根據復發風險可以分為極低危組、低危組、中危組和高危組，同樣是局部晚期直腸癌，不同復發風險組的治療模式可以明顯不同。對于極低危組患者，可以不接受新輔助放化療而直接手術；對于低危組患者，先進行手術，若術后病理報告存在淋巴結轉移或環周切緣陽性等不良預后因素時，再行輔助放化療或化療；對于中危和高危組患者，應當采用新輔助放化療，以有效降低該類患者的局部復發率。長療程新輔助放化療后間隔 6～8 周手術是治療的首選模式，也是目前多數放療中心廣泛應用的治療方式；對于高齡患者或是不能耐受長療程放化療的患者，還可考慮 5 Gy×5 短程放療。
另外，一些更加直觀的統計學圖示和模型也走入視野，Nomogram（又稱諾莫圖或者列線圖）便是其中之一，它可以將 logistic 回歸或 Cox 回歸的多變量結果可視化呈現，可以用于多指標聯合診斷或預測疾病發病或進展。意大利 Valentini 等[19]使用 Nomogram 對直腸癌患者進行分層，預測了低中高危患者的復發風險。Shen 等[20]回顧性分析了復旦大學附屬腫瘤醫院的患者資料，對此進行了外部驗證，證實該 Nomogram 對患者術后 2 年局部復發和遠處轉移的預測效果較好。
基于大樣本量數據的分析是腫瘤治療策略制定的基礎。建立國內、國外治療多中心共享數據庫十分必要，這有利于建立大數據下的復發風險預測模型，并觀察比較不同區域的預后差異。同時，我們也亟需更加專業科學的統計學方法的探索應用，最終為人們提供一個科學、準確、便捷的大數據風險模型。
3 基于分子水平的放療敏感性評估
影像學和 TNM 分期僅僅在腫瘤解剖大體層面對患者進行分層，無法做到對腫瘤分子層面的評估。越來越多的基因突變、分子特征被證實有重要的預后意義，能指導藥物選擇和治療模式。那么，分子標志物和分子分型對療效預測和復發風險評估很有必要。
首先，血清癌胚抗原（CEA）是全世界廣泛接受和使用的直腸癌腫瘤標志物，一些回顧性研究表明，治療前血清 CEA 的水平和變化程度能夠反映術前放化療的敏感性。Park 等[21]發現，術前放化療后獲得 pCR 較接近 pCR 患者的血清 CEA 的水平較低（6.57 ng/mL 比 18.99 ng/mL，P=0.049），血清 CEA 水平越高，直腸癌對術前放化療越不敏感；Das 等[22]研究發現，治療前血清 CEA>2.5 ng/mL 者新輔助治療后獲得 pCR 率為 11%，CEA≤2.5 ng/mL 者獲得 pCR 率為 24%。
其次，腫瘤組織表達的某些分子標志物也可以作為判斷放療敏感性的預后指標，如直腸癌活檢組織中 Ki-67 的表達越高，提示腫瘤的增殖活性高，對放療的反應越明顯[23]；而凋亡抑制因子 survivin 介導直腸癌的放療抵抗，survivin 表達越高則敏感性越差[24]；Zlobec 等[25]研究發現，血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）是直腸癌術前放療有效的預測標志，VEGF 的表達與術前放療反應差相關，所有 VEGF 表達陰性患者放療后都獲得 pCR，術前放療達到 pCR 的腫瘤中有接近一半（47%）的 VEGF 表達≤10%，而在放療無緩解的腫瘤中有 52% 的 VEGF 表達≥80%。
近年來，結直腸癌分子分型是研究的熱點。研究者根據微衛星不穩定性（MSI）、CpG 島甲基化表型、BRAF 和 KRAS 突變情況將結直腸癌分為不同的分子亞型。美國 Samadder 等[26]驗證了結直腸癌分子分型和臨床病理學特征之間的相關性，證實分子分型能預測 TNM 分期及生存期。在放療領域，分子分型的研究較少，利用分子分型預測放療敏感性的研究正在開展。
日本 Watanabe 等[27]用基因芯片檢測新輔助放化療前直腸癌細胞的基因表達譜，建立了一個新的預測放化療反應的模型，其中有 33 個基因在放療反應較好者與放療反應較差者之間表達有顯著差異，在放療反應較好者中有 20 個基因表達增高，13 個基因表達降低；33 個基因中有 5 個基因與凋亡相關，其中3個誘導凋亡基因（基膜聚糖、血小板凝血酶敏感蛋白 2 和半乳凝素-1）在放療反應較好者中表達升高，而2個抑制凋亡基因（環孢素 A 結合蛋白 40 和谷胱甘肽過氧化物酶 2）表達降低，預測準確度高達 82.4%。當然，此結論仍需要大樣本病例的驗證。
結直腸癌的分子標志物、分子分型以及基因表達譜可以在分子領域更加深入地探究腫瘤異質性的本質，能對放療敏感性和復發風險評估進行更為細致的分層，這也是精準治療時代的需求。
4 放療敏感性指數（radiosensitivity index，RSI）
來自墨菲醫學中心的 Torres-Roca 教授從 7 000 多個基因中挑選出了 10 個與放療敏感性相關基因，分別是 AR、c-Jun、STAT1、PKC、RelA、cABL、SUMO1、CDK1、HDAC1 及 IRF1，通過特定計算公式構建成 RSI，這些基因大多與 DNA 修復、細胞周期、組蛋白乙酰化、細胞增生與凋亡過程相關。有研究者[28]在接受放療的乳腺癌患者中進行了驗證，結果提示，RSI 能很好地預測放療敏感性及預后。另外，有研究者[29]納入了 14 例接受新輔助放化療的局部晚期直腸癌患者，RSI 可以明顯區分反應良好者和反應較差者。另外，Ahmed 等[30]對 704 例轉移性結腸癌和 1 362 例原發性結腸癌進行了 RSI 分析，發現原發性結腸癌比轉移性結腸癌對放療更加敏感，并且認為轉移性結腸癌對放療的敏感性取決于腫瘤轉移的部位；對 29 例有肝轉移或肺轉移的結腸癌患者進行分析，結果顯示，肺轉移患者比肝轉移患者對放療更敏感，這一結果與 RSI 的預測結果一致。
RSI 可以區分放療敏感性不同的人群，預測腫瘤退縮程度和預后生存。低 RSI 值的人群放療療效更好。對于高 RSI 值的人群，提高放療劑量或許可以提高療效和生存，預計約有 15% 的患者可以根據 RSI 值進行靶區劑量的優化。RSI 首次通過基因指導和優化患者放療劑量，是放療領域精準治療的一大進步。
5 基于體外模型的放療敏感性評估
近年來，各種組學的發展日新月異，如基因組學、轉錄組學、蛋白組學、代謝組學等，為癌癥的精準治療帶來準確指導。作為對組學方法的驗證和擴展，利用患者源性細胞和組織來直接篩選抗腫瘤藥物和預測放療敏感性，尤其是通過患者源性 3D 組織或類器官培養和人源腫瘤組織移植（patient-derived tumor xenografts，PDX）模型進行抗癌藥物的直接篩選和放療敏感性預測已開始受到重視。
3D 組織或類器官培養通過其表層細胞和深部細胞、氧供充分的細胞和缺氧細胞等，能更好地模擬體內腫瘤微環境中的缺氧及 pH 的改變，是研究腫瘤放療敏感性的很好模型。與動物實驗相比，3D 組織或類器官培養實驗周期短是其最大的優勢。
PDX 模型是將患者的臨床腫瘤組織直接轉移到裸鼠中建立的動物模型，腫瘤組織能保留患者完全一致的遺傳和形態學特征，為放療敏感性預測以及聯合藥物篩選評估提供了更加個性化、真實化的平臺。但 PDX 模型有不可忽視的缺點，比如實驗周期長、成本十分昂貴、缺少關鍵的免疫因素影響、難以高通量分析等。
6 保留直腸器官功能的 W&W 策略
在新輔助治療（同步放化療、單純藥物治療或者全程新輔助治療）后，15%～20% 的患者會出現 cCR；并且由于手術切除的并發癥和造瘺口對患者心理及生理的影響，W&W 策略成為新的治療選擇。但目前尚無前瞻性隨機對照研究比較手術和 W&W 策略對預后的影響。
一項 meta 分析[31]顯示，W&W 組（n=71）和手術組（n=128）在非局部再發的復發率、腫瘤相關死亡率、無疾病生存期和總生存期方面都無差異，且采用 W&W 策略的 cCR 患者和進行手術的 pCR 患者的總生存期也相近。研究者們為了更好研究 W&W 策略而建立了國際觀察與等待數據庫（International Watch & Wait Database，http://www.iwwd.org/）。在 2017 年 ASCO GI 上，公布了 679 例采用 W&W 策略患者的數據，3 年局部再發率為 25%，3 年遠處轉移率為 7%，總體人群的 3 年生存率為 91%，局部再發者的 3 年生存率為 87%。近期，一項納入了 692 例患者的薈萃分析[32]也得出了相似的結果，局部復發率為 22.1%，其中 96% 為 3 年內出現；轉移率為 8.2%；3 年生存率 93.5%，即使出現局部復發，挽救性手術切除的比例也高達 88%～95.4%，提示 W&W 策略的腫瘤學結局良好。
盡管 W&W 策略顯示可保留直腸器官不影響預后的前景，但是仍有一些問題值得關注，如 cCR 并不等同于 pCR、再次復發后的處理等。
7 結論與展望
最大程度地增加療效而不增加毒副反應，延長或提高患者的生存時間和生活質量，是腫瘤放療的追求目標。建立放療敏感性評估以及放療復發風險分層的個體化模型，是達到上述目標的努力方向。從傳統的基于影像學特征和大數據分析的評估模型到分子、基因和體外模型水平的個體化分析，這些技術的進步給予了我們極大的鼓舞。另外，保留直腸癌患者器官功能的W&W策略可顯著提高患者生活質量，隨著W&W策略數據庫的建立，越來越多真實世界的數據將為這一策略的有效性和安全性提供依據。分子基因水平的多樣性能夠影響直腸癌的放療敏感性，目前已經發現大量具有臨床潛能的分子生物學標志。雖然目前局部晚期直腸癌新輔助放療敏感性和復發風險評估模型尚不成熟，但隨著大樣本研究的不斷進行，將有越來越多的分子生物學標志會服務于臨床，為局部進展期直腸癌患者的精準治療提供依據。
多學科協作治療已成為直腸癌治療的標準模式。2004 年德國 CAO/ARO/AIO-94[1]和英國 MRC CR07[2]兩大臨床試驗研究證實，相對于直腸癌術后放化療，術前放化療即新輔助放化療可以更好地降低其局部復發率，使得新輔助療治療成為目前局部進展期直腸癌（T3–4/N+）的治療規范。但是，由于直腸癌放療敏感性的異質性較大，放療療效較差者可能需要延期手術，治療費用也相應增加[3-5]。因此，探索放療敏感指標、建立復發轉移風險預測模型及有效對接受新輔助治療的患者進行分層是個體化精準治療時代的必然要求[6]。
有部分學者針對放療有可能影響患者術后的生活質量（如放射性腸炎、膀胱炎、性功能損害）及降低后續化療耐受性的問題提出了用較強的系統藥物治療替代同步放化療，希望在控制局部病灶的同時早期消除遠處微轉移，進而改善總生存。因此，直腸癌新輔助化療也逐漸引起學者關注。另一方面，由于 15%～20% 的直腸癌患者在新輔助治療后能夠達到臨床完全緩解（cCR），并且考慮到手術對于直腸癌患者（尤其是低位直腸癌）術后長期生活質量的影響，因而部分學者對這部分患者不進行手術而采用“等待與觀察（Wait & Watch，W&W）”的策略，目前這一策略已得到越來越多的醫生和患者的重視，可以顯著提高患者的生活質量。但由于針對 cCR 的評估仍有較多的問題未能解決，需要開展積極的探索。因此，對局部進展期中下段直腸癌的治療策略在臨床中的應用現狀及前景值得探討。
2015 年精準治療概念的提出，如何結合現有的疾病及治療信息，在直腸癌新輔助放療中探索更多的有利于患者治療的優化模式，在今后的臨床-基礎研究中進一步接近和實現精準治療是一項長期的任務。目前已有報道結直腸癌與化療療效相關的分子分型，而對新輔助放化療而言，目前尚無可用于指導新輔助放化療的基因分子分型，放療領域的精準治療任重而道遠。筆者便就局部進展期直腸癌新輔助治療策略中的放療敏感性評估、復發風險分層的現狀和發展進行評述。
1 基于影像特征的復發風險分層
在眾多影像學方法中，磁共振成像（MRI）可以更加清晰地區分術前腫瘤浸潤深度、淋巴結陽性數目、距肛距離、直腸系膜筋膜、神經脈管、鄰近器官組織的侵犯情況等，是評估局部進展期直腸癌術前 T、N 分期最為重要的檢查。由此得出的腫瘤分期直接指導后續治療策略，是目前臨床上進行復發風險評估的最簡單快捷的手段。目前，歐洲提倡對 T3N1–2M0 或者 T4N0–2M0 的患者采取新輔助治療[1, 7-9]。
MRI 可以預測潛在腫瘤切緣浸潤。研究[10]顯示，直腸癌環周切緣陽性可以增加局部復發和遠處轉移概率，降低無病生存期和總生存期。直腸癌環周切緣陽性便是高復發風險特征，術前 MRI 提示潛在腫瘤切緣浸潤者應當接受新輔助治療。
MRI 可以評估腫瘤深度浸潤。對于 T3N0 的患者是否進行新輔助放化療存在爭議。T3 指腫瘤浸潤超過直腸固有肌層，但沒有突破漿膜層。T3 腫瘤浸潤深度與預后有明顯關系，如 Merkel 等[11]發現，不論淋巴結是否陽性，T3 腫瘤浸潤深度<5 mm 的患者 5 年腫瘤相關生存率為 85%，≥5 mm 患者的 5 年腫瘤相關生存率為 54%；Shin 等[12]回顧性分析了 291 例 T3 直腸癌患者，得出了相似的結論，浸潤深度小于 5 mm（T3a 和 T3b）患者的預后明顯優于浸潤超過 5 mm（T3c 和 T3d）的患者，并證實浸潤深度是預后的獨立影響因子。但 MERCURY 研究[13]指出，直腸系膜間隙無侵犯、脈管陰性和浸潤深度<5 mm 的 T3N0 患者，不行新輔助放化療而單純手術后局部復發率僅為 1.7%，提示對于這部分 MRI 評價為無復發高危因素的 T3N0 患者，新輔助放化療的作用可能收獲甚微。
對于局部進展期直腸癌，歐洲腫瘤學會（ESMO）已經根據不同的預后分層來推薦不同的臨床路徑：預后良好的患者（如中位直腸癌，cT3a/3bN0，直腸系膜筋膜未受累，無壁外血管侵犯）無需行放療；若術者能夠保證高質量的全直腸系膜切除術時，預后中等的患者（即有一些影像學所示的復發風險因素的患者）也無需放療。
我國進行的大型 3 期前瞻性多中心研究（FOWARC）[14]在Ⅱ～Ⅲ期直腸癌患者中對比了 5-氟尿嘧啶/亞葉酸鈣+放療、FOLFOX+放療和單純 FOLFOX 化療的療效，其數據在 2016 年進行了初次報道，在 2018 年 ASCO 會議上更新了最新數據：單純 FOLFOX 化療的局部復發率、遠處轉移率和生存期均與放療組相當，首次在隨機對照研究中證實“去放療”的可能性。Ishii 等[15]于 2010 年首次報道了對 T3–4 患者單純使用術前藥物治療的研究結果顯示其局部控制率欠佳（局部復發率為 11.5%）；后續也有 FOLFOX 或 CAPOX 聯合貝伐珠單抗（BEV）或西妥昔單抗（CET）方案進行這一理念的嘗試[16]，結果顯示病理完全緩解率（pCR）可高達 16.7%～25%，局部復發率為 0～6.7%，遠處轉移率為 12.5%～15.6%，低于同期常規治療的Ⅱ～Ⅲ期直腸癌的遠處轉移率（約 25%）。盡管這些研究看似極具前景，“去放療”的策略仍未得到廣泛的認可和推廣，并且單純藥物的新輔助治療的地位卻始終充滿爭議，如 Okuyama 等[17]回顧了 55 例 T3–4N+的患者，發現與術前同步放化療（n=28）相比，單純術前藥物治療組（n=27）雖然 pCR 率較低，但是局部復發率相當，且遠處轉移率和生存期有改善的趨勢；然而 Cassidy 等[18]進行了一項更大規模的回顧性分析，發現對于 T2N1 或 T3N0 或 T3N1 的患者而言，單純術前化療（n=274）的生存率要差于同步放化療組（n=21 433），經過傾向性匹配后這一差異仍然顯著，因而其認為術前放療是非常必要的。
因此，對于局部進展期直腸癌的治療策略絕不是單一的固定模式，對于低危復發人群，在不影響局部復發率的情況下，探索新輔助化療是積極可行；但對于復發風險較高的人群，新輔助放化療仍是目前首選的治療策略。
2 基于大數據模型的復發風險預測
通過對大樣本人群所形成的大數據進行研究分析，2013 年 ESMO 指南首次推薦對直腸癌根據目前臨床廣泛應用的 MRI 評估的復發風險進行分層治療，分層的指標主要依據腫瘤浸潤深度（T 分期）、淋巴結轉移數目（N 分期）、距肛距離、直腸系膜筋膜、腸壁外脈管侵犯情況等。患者根據復發風險可以分為極低危組、低危組、中危組和高危組，同樣是局部晚期直腸癌，不同復發風險組的治療模式可以明顯不同。對于極低危組患者，可以不接受新輔助放化療而直接手術；對于低危組患者，先進行手術，若術后病理報告存在淋巴結轉移或環周切緣陽性等不良預后因素時，再行輔助放化療或化療；對于中危和高危組患者，應當采用新輔助放化療，以有效降低該類患者的局部復發率。長療程新輔助放化療后間隔 6～8 周手術是治療的首選模式，也是目前多數放療中心廣泛應用的治療方式；對于高齡患者或是不能耐受長療程放化療的患者，還可考慮 5 Gy×5 短程放療。
另外，一些更加直觀的統計學圖示和模型也走入視野，Nomogram（又稱諾莫圖或者列線圖）便是其中之一，它可以將 logistic 回歸或 Cox 回歸的多變量結果可視化呈現，可以用于多指標聯合診斷或預測疾病發病或進展。意大利 Valentini 等[19]使用 Nomogram 對直腸癌患者進行分層，預測了低中高危患者的復發風險。Shen 等[20]回顧性分析了復旦大學附屬腫瘤醫院的患者資料，對此進行了外部驗證，證實該 Nomogram 對患者術后 2 年局部復發和遠處轉移的預測效果較好。
基于大樣本量數據的分析是腫瘤治療策略制定的基礎。建立國內、國外治療多中心共享數據庫十分必要，這有利于建立大數據下的復發風險預測模型，并觀察比較不同區域的預后差異。同時，我們也亟需更加專業科學的統計學方法的探索應用，最終為人們提供一個科學、準確、便捷的大數據風險模型。
3 基于分子水平的放療敏感性評估
影像學和 TNM 分期僅僅在腫瘤解剖大體層面對患者進行分層，無法做到對腫瘤分子層面的評估。越來越多的基因突變、分子特征被證實有重要的預后意義，能指導藥物選擇和治療模式。那么，分子標志物和分子分型對療效預測和復發風險評估很有必要。
首先，血清癌胚抗原（CEA）是全世界廣泛接受和使用的直腸癌腫瘤標志物，一些回顧性研究表明，治療前血清 CEA 的水平和變化程度能夠反映術前放化療的敏感性。Park 等[21]發現，術前放化療后獲得 pCR 較接近 pCR 患者的血清 CEA 的水平較低（6.57 ng/mL 比 18.99 ng/mL，P=0.049），血清 CEA 水平越高，直腸癌對術前放化療越不敏感；Das 等[22]研究發現，治療前血清 CEA>2.5 ng/mL 者新輔助治療后獲得 pCR 率為 11%，CEA≤2.5 ng/mL 者獲得 pCR 率為 24%。
其次，腫瘤組織表達的某些分子標志物也可以作為判斷放療敏感性的預后指標，如直腸癌活檢組織中 Ki-67 的表達越高，提示腫瘤的增殖活性高，對放療的反應越明顯[23]；而凋亡抑制因子 survivin 介導直腸癌的放療抵抗，survivin 表達越高則敏感性越差[24]；Zlobec 等[25]研究發現，血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）是直腸癌術前放療有效的預測標志，VEGF 的表達與術前放療反應差相關，所有 VEGF 表達陰性患者放療后都獲得 pCR，術前放療達到 pCR 的腫瘤中有接近一半（47%）的 VEGF 表達≤10%，而在放療無緩解的腫瘤中有 52% 的 VEGF 表達≥80%。
近年來，結直腸癌分子分型是研究的熱點。研究者根據微衛星不穩定性（MSI）、CpG 島甲基化表型、BRAF 和 KRAS 突變情況將結直腸癌分為不同的分子亞型。美國 Samadder 等[26]驗證了結直腸癌分子分型和臨床病理學特征之間的相關性，證實分子分型能預測 TNM 分期及生存期。在放療領域，分子分型的研究較少，利用分子分型預測放療敏感性的研究正在開展。
日本 Watanabe 等[27]用基因芯片檢測新輔助放化療前直腸癌細胞的基因表達譜，建立了一個新的預測放化療反應的模型，其中有 33 個基因在放療反應較好者與放療反應較差者之間表達有顯著差異，在放療反應較好者中有 20 個基因表達增高，13 個基因表達降低；33 個基因中有 5 個基因與凋亡相關，其中3個誘導凋亡基因（基膜聚糖、血小板凝血酶敏感蛋白 2 和半乳凝素-1）在放療反應較好者中表達升高，而2個抑制凋亡基因（環孢素 A 結合蛋白 40 和谷胱甘肽過氧化物酶 2）表達降低，預測準確度高達 82.4%。當然，此結論仍需要大樣本病例的驗證。
結直腸癌的分子標志物、分子分型以及基因表達譜可以在分子領域更加深入地探究腫瘤異質性的本質，能對放療敏感性和復發風險評估進行更為細致的分層，這也是精準治療時代的需求。
4 放療敏感性指數（radiosensitivity index，RSI）
來自墨菲醫學中心的 Torres-Roca 教授從 7 000 多個基因中挑選出了 10 個與放療敏感性相關基因，分別是 AR、c-Jun、STAT1、PKC、RelA、cABL、SUMO1、CDK1、HDAC1 及 IRF1，通過特定計算公式構建成 RSI，這些基因大多與 DNA 修復、細胞周期、組蛋白乙酰化、細胞增生與凋亡過程相關。有研究者[28]在接受放療的乳腺癌患者中進行了驗證，結果提示，RSI 能很好地預測放療敏感性及預后。另外，有研究者[29]納入了 14 例接受新輔助放化療的局部晚期直腸癌患者，RSI 可以明顯區分反應良好者和反應較差者。另外，Ahmed 等[30]對 704 例轉移性結腸癌和 1 362 例原發性結腸癌進行了 RSI 分析，發現原發性結腸癌比轉移性結腸癌對放療更加敏感，并且認為轉移性結腸癌對放療的敏感性取決于腫瘤轉移的部位；對 29 例有肝轉移或肺轉移的結腸癌患者進行分析，結果顯示，肺轉移患者比肝轉移患者對放療更敏感，這一結果與 RSI 的預測結果一致。
RSI 可以區分放療敏感性不同的人群，預測腫瘤退縮程度和預后生存。低 RSI 值的人群放療療效更好。對于高 RSI 值的人群，提高放療劑量或許可以提高療效和生存，預計約有 15% 的患者可以根據 RSI 值進行靶區劑量的優化。RSI 首次通過基因指導和優化患者放療劑量，是放療領域精準治療的一大進步。
5 基于體外模型的放療敏感性評估
近年來，各種組學的發展日新月異，如基因組學、轉錄組學、蛋白組學、代謝組學等，為癌癥的精準治療帶來準確指導。作為對組學方法的驗證和擴展，利用患者源性細胞和組織來直接篩選抗腫瘤藥物和預測放療敏感性，尤其是通過患者源性 3D 組織或類器官培養和人源腫瘤組織移植（patient-derived tumor xenografts，PDX）模型進行抗癌藥物的直接篩選和放療敏感性預測已開始受到重視。
3D 組織或類器官培養通過其表層細胞和深部細胞、氧供充分的細胞和缺氧細胞等，能更好地模擬體內腫瘤微環境中的缺氧及 pH 的改變，是研究腫瘤放療敏感性的很好模型。與動物實驗相比，3D 組織或類器官培養實驗周期短是其最大的優勢。
PDX 模型是將患者的臨床腫瘤組織直接轉移到裸鼠中建立的動物模型，腫瘤組織能保留患者完全一致的遺傳和形態學特征，為放療敏感性預測以及聯合藥物篩選評估提供了更加個性化、真實化的平臺。但 PDX 模型有不可忽視的缺點，比如實驗周期長、成本十分昂貴、缺少關鍵的免疫因素影響、難以高通量分析等。
6 保留直腸器官功能的 W&W 策略
在新輔助治療（同步放化療、單純藥物治療或者全程新輔助治療）后，15%～20% 的患者會出現 cCR；并且由于手術切除的并發癥和造瘺口對患者心理及生理的影響，W&W 策略成為新的治療選擇。但目前尚無前瞻性隨機對照研究比較手術和 W&W 策略對預后的影響。
一項 meta 分析[31]顯示，W&W 組（n=71）和手術組（n=128）在非局部再發的復發率、腫瘤相關死亡率、無疾病生存期和總生存期方面都無差異，且采用 W&W 策略的 cCR 患者和進行手術的 pCR 患者的總生存期也相近。研究者們為了更好研究 W&W 策略而建立了國際觀察與等待數據庫（International Watch & Wait Database，http://www.iwwd.org/）。在 2017 年 ASCO GI 上，公布了 679 例采用 W&W 策略患者的數據，3 年局部再發率為 25%，3 年遠處轉移率為 7%，總體人群的 3 年生存率為 91%，局部再發者的 3 年生存率為 87%。近期，一項納入了 692 例患者的薈萃分析[32]也得出了相似的結果，局部復發率為 22.1%，其中 96% 為 3 年內出現；轉移率為 8.2%；3 年生存率 93.5%，即使出現局部復發，挽救性手術切除的比例也高達 88%～95.4%，提示 W&W 策略的腫瘤學結局良好。
盡管 W&W 策略顯示可保留直腸器官不影響預后的前景，但是仍有一些問題值得關注，如 cCR 并不等同于 pCR、再次復發后的處理等。
7 結論與展望
最大程度地增加療效而不增加毒副反應，延長或提高患者的生存時間和生活質量，是腫瘤放療的追求目標。建立放療敏感性評估以及放療復發風險分層的個體化模型，是達到上述目標的努力方向。從傳統的基于影像學特征和大數據分析的評估模型到分子、基因和體外模型水平的個體化分析，這些技術的進步給予了我們極大的鼓舞。另外，保留直腸癌患者器官功能的W&W策略可顯著提高患者生活質量，隨著W&W策略數據庫的建立，越來越多真實世界的數據將為這一策略的有效性和安全性提供依據。分子基因水平的多樣性能夠影響直腸癌的放療敏感性，目前已經發現大量具有臨床潛能的分子生物學標志。雖然目前局部晚期直腸癌新輔助放療敏感性和復發風險評估模型尚不成熟，但隨著大樣本研究的不斷進行，將有越來越多的分子生物學標志會服務于臨床，為局部進展期直腸癌患者的精準治療提供依據。