邱春華 張志宏 董丹丹 李良平
結直腸癌是中國常見的惡性腫瘤,其發(fā)病率和死亡率分別位居第3位和第5位[1-2]。研究發(fā)現(xiàn),DNA錯配修復基因(mismatch repair gene,MMR)的突變或甲基化,導致微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(microsatellite instabili?ty,MSI),是結直腸癌發(fā)生的重要機制之一[3]。占結直腸癌3%~5%的Lynch綜合征是由于MMR發(fā)生胚系突變所致的常染色體顯性遺傳性疾病。而在15%散發(fā)性結直腸癌中,錯配修復基因MLH1啟動子甲基化失活是其主要的發(fā)生機制,臨床特征與Lynch綜合征相似。2014年美國國家綜合癌癥網(wǎng)絡(NCCN)推薦初診結直腸癌患者應篩查Lynch綜合征[3]。
本研究采用免疫組織化學法檢測結直腸癌患者手術標本中MMR的表達情況,及其與臨床病理學的關系,并評價其在Lynch綜合征和散發(fā)性結直腸癌篩查中的價值,以期為臨床篩查Lynch綜合征提供簡便、快速、經(jīng)濟的檢測方法。
1.1.1 病例資料 選取四川省人民醫(yī)院2015年1月至2016年9月收治的結直腸癌患者607例,均經(jīng)術后病理確診,其中男性376例(61.94%),女性231例(38.06%);年齡26~90歲,平均年齡63歲;排除術前接受過放化療的患者。采用免疫組織化學LDP法檢測切除的腫瘤組織標本中MMR蛋白MLH1、MSH2、MSH6、PMS2的表達和P53、VEGF、Ki-67、CD34、D2-40的表達情況,及與臨床病理的關系。本研究獲得四川省人民醫(yī)院倫理委員會的批準[倫審(研)2018年第149號]。
1.1.2 主要試劑 MLH1、MSH2、MSH6、PMS2,P53、VEGF、Ki-67、CD34、D2-40購于北京中杉金橋生物技術有限公司。
1.2.1 實驗方法 采用免疫組織化學LDP法。將患者手術切除的腫瘤標本,10%福爾馬林固定,常規(guī)石蠟包埋,5 μm連續(xù)切片。按產(chǎn)品說明書操作,第一抗體分別為MLH1(鼠單抗,1:10)、MSH2(兔單抗,1:100)、MSH6(兔單抗,1:100)、PMS2(兔單抗,1:20)、P53(鼠單抗,1:100)、VEGF(兔多抗)、Ki-67(鼠單抗,1:100)、CD34(鼠單抗,1:100)、D2-40(鼠單抗,1:25),采用PBS緩沖液代替一抗作為陰性對照,MLH1、MSH2以正常結腸黏膜上皮表達情況作為陽性對照。MSH6、PMS2以結腸癌表達情況作為陽性對照。P53以乳腺癌表達情況作為陽性對照。VEGF以肝癌表達情況作為陽性對照。Ki-67、D2-40以扁桃體表達情況作為陽性對照。CD34以血管內(nèi)皮表達情況作為陽性對照。
1.2.2 結果判定 結合染色強度和陽性細胞百分比進行判斷[4],由兩位病理科醫(yī)生獨立完成結果判定。
MLH1、MSH2、MSH6、PMS2、P53、Ki-67蛋白均位于細胞核,VEGF蛋白定位于細胞質(zhì)/細胞膜,CD34定位于血管內(nèi)皮細胞的胞質(zhì)。D2-40蛋白定位于淋巴管細胞質(zhì),呈黃色或棕黃色染色為表達(+),不著色為缺失(-)。MLH1、MSH2、MSH6和PMS2蛋白中任意一種不表達判定為MMR表達缺失,而MLH1、MSH2、MSH6和PMS2蛋白均表達則判定為MMR完整。
1.2.3 隨訪 每3個月隨訪1次,門診隨訪和電話隨訪相結合,根據(jù)患者的檢查結果、治療方案,觀察總體生存和無瘤生存情況。隨訪時間為20~40個月,截至2018年4月。
采用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計學分析。計數(shù)資料的比較采用χ2檢驗。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。
607例標本中,共 216例 MLH1、MSH2、MSH6、PMS2蛋白表達缺失,MMR表達缺失率為35.58%。其中男性136例,女性80例,年齡≤50歲41例。將216例MMR蛋白表達缺失患者設為陰性組,391例表達正?;颊咴O為陽性組,兩組在腫瘤位置比較(左半結腸vs.右半結腸,直腸vs.右半結腸)差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.01,表1),MMR蛋白陰性組右半結腸癌高發(fā),陽性組左半結腸癌和直腸癌高發(fā)。兩組年齡、性別比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
表1 MMR蛋白在結直腸癌中的表達
2.1.1 MMR一項表達缺失結果 MMR一項表達缺失,分別以MLH1、PMS2蛋白表達缺失為主。MLH1蛋白表達缺失率為3.95%,表達缺失組右半結腸8例,左半結腸+直腸16例;表達陽性組右半結腸60例,左半結腸+直腸331例。兩組在腫瘤位置的比較(左半結腸/直腸vs.右半結腸),差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。PMS2蛋白表達缺失率為11.04%,表達缺失組右半結腸17例,左半結腸+直腸50例;表達陽性組右半結腸60例,左半結腸+直腸331例。兩組在腫瘤位置的比較(左半結腸/直腸vs.右半結腸),差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。MLH1蛋白、PMS2蛋白陰性組右半結腸癌高發(fā),陽性組左半結腸癌和直腸癌高發(fā)。
2.1.2 MMR多項表達缺失結果 MMR聯(lián)合兩項表達缺失,以MLH1/PMS2聯(lián)合表達缺失為主。MLH1/PMS2蛋白表達缺失率為14.50%,表達缺失組右半結腸49例,左半結腸+直腸39例;表達陽性組右半結腸60例,左半結腸+直腸331例。右半結腸癌MLH1/PMS2蛋白表達缺失率明顯高于左半結腸癌和直腸癌(P<0.01)。MMR三項聯(lián)合表達缺失 6例,MLH1、MSH2、PMS2、MSH6同時表達缺失4例。
MMR蛋白表達缺失的陰性組,高/中分化146例,低分化70例;表達正常的陽性組,高/中分化313例,低分化78例。兩組在腫瘤分化程度(高/中分化vs.低分化)的比較,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.01,表2)。MMR蛋白表達缺失的陰性組,Ⅰ/Ⅱ期87例,Ⅲ期129例;表達正常的陽性組,Ⅰ/Ⅱ期190例,Ⅲ期201例。兩組TNM分期(Ⅰ/Ⅱvs.Ⅲ)比較,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05,表2)。MMR蛋白表達缺失的陰性組,有淋巴結轉移67例,無淋巴結轉移149例;表達正常的陽性組,有淋巴結轉移199例,無淋巴結轉移192例。兩組淋巴結轉移比較,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.01,表2)。兩組腫瘤大小比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。兩組腫瘤病理類型的比較顯示,與黏液/印戒分化無關,與淋巴細胞浸潤無關,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
表2 MMR蛋白在結直腸癌中的表達與病理學關系
MMR蛋白表達缺失的陰性組,VEGF陽性152例,陰性64例;表達正常的陽性組,VEGF陽性334例,陰性57例,兩組比較差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.01,表3)。MMR蛋白表達缺失的陰性組,Ki-67在1%~50%有97例,51%~100%有119例;表達正常的陽性組,Ki-67在1%~50%有132例,51%~100%有259例,兩組比較差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.01,表3)。左半結腸癌和直腸癌的VEGF、Ki-67表達水平高于右半結腸癌。MMR蛋白表達缺失的陰性組和表達正常的陽性組P53、CD34、D2-40的比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
表3 VEGF、Ki-67在結直腸癌中的表達
2017年中國癌癥數(shù)據(jù)報告顯示結直腸癌的發(fā)病率呈明顯上升趨勢,分別位居男性腫瘤發(fā)病率的第4位,女性的第3位,城市年發(fā)病率高達33.17/10萬人[1-2,5]。有研究發(fā)現(xiàn),MMR突變或甲基化導致的MSI,是結直腸癌發(fā)生的重要機制之一[3]。本研究在MMR蛋白表達缺失中分別以MLH1、PMS2、MLH1/PMS2蛋白表達缺失為主,提示MMR蛋白表達陰性組右半結腸癌高發(fā),陽性組左半結腸癌和直腸癌高發(fā)。右半結腸癌和左半結腸癌在胚胎來源、分子特征、致癌機制等方面存在差異。右半結腸癌與MMR缺失、MSI陽性表達、MLH1基因甲基化、BRAF基因突變等相關,左半結腸癌與抑癌基因APC、P53等的失活、KRAS基因突變相關[6]。
發(fā)病部位為MLH1/PMS2蛋白表達的獨立影響因素。若MLH1/PMS2蛋白缺失,可進一步安排BRAF V600E突變和MLH1啟動子區(qū)甲基化的檢測,如結果為陰性應進行MLH1/PMS2基因種系突變檢測,根據(jù)結果確定是否為Lynch綜合征[7-8]。本研究兩組患者在腫瘤分化程度、TNM分期、淋巴結轉移方面比較,差異均有統(tǒng)計學意義。術后定期隨訪發(fā)現(xiàn),MMR蛋白表達缺失的陰性組,復發(fā)轉移8例,死亡2例;MMR蛋白表達正常的陽性組,復發(fā)轉移21例,死亡7例。有研究提示發(fā)病部位、TNM分期是MMR蛋白表達的獨立影響因素[9]。MMR蛋白表達缺失的結直腸癌有其獨特的生物學行為特征,中國多項研究發(fā)現(xiàn),腫瘤多位于右半結腸,腸外惡性腫瘤發(fā)病率較高,低分化腺癌常見,腫瘤預后好于散發(fā)性大腸癌[7,10]。家族史、低齡、右半結腸腫瘤、TNM分期為Ⅰ~Ⅱ期、腫瘤侵入固有肌層為中國可疑Lynch綜合征患者的高危臨床病理學因素[11]。
本研究兩組患者VEGF、Ki-67的比較,差異具有統(tǒng)計學意義,遠端結腸和直腸癌的VEGF表達水平高于近端結腸癌。腫瘤原發(fā)部位基因表達和突變的差異,影響化療和分子靶向藥物的效果,導致左、右半結腸癌患者的預后不同[12]??寡苌梢种苿┴惙ブ閱慰拱邢蛑委煹寞熜Ш筒课淮嬖诿黠@關系,根據(jù)原發(fā)瘤部位選擇結直腸癌靶向治療,對現(xiàn)有治療方案選擇產(chǎn)生深遠影響[5]。Bendardaf等[13]研究顯示,在CAPEOX+貝伐珠單抗治療的患者中,與盲腸和升結腸癌比較,乙狀結腸和直腸癌的中位無進展生存時間和生存時間顯著延長。有研究發(fā)現(xiàn),P53參與腺瘤-癌變途徑,可能僅對左半結腸癌有預后價值[14]。
Lynch綜合征占結直腸癌的3%~5%,是MMR發(fā)生胚系突變所致的常染色體顯性遺傳性疾病,具有患癌風險明顯增加、加速的癌變進程、發(fā)病年輕化等特點,需要與散發(fā)性結直腸癌鑒別[10]。對結直腸癌患者手術標本進行MMR的檢測,可以篩查Lynch綜合征患者和家族成員,避免漏診。近期國內(nèi)外指南和共識推薦結直腸癌患者進行MMR免疫組織化學或MSI的檢測,篩查Lynch綜合征[3,7]。MMR的檢測對外科決策較為重要,對于年輕的Lynch綜合征相關結直腸癌患者,推薦擴大結腸切除范圍[15]。在15%散發(fā)性結直腸癌中,MLH1啟動子甲基化失活是其主要的發(fā)生機制,臨床特征與Lynch綜合征相似,腫瘤多位于右半結腸,病理分期以Dukes B期為主,病理形態(tài)以隆起型多見,MLH1表達缺失率高于MSH2等,需要與Lynch綜合征鑒別[3,7]。
MMR在Ⅱ/Ⅲ期結直腸癌患者中可作為預后較好的生物學標志物[16]。某一MMR基因突變所導致的微衛(wèi)星不穩(wěn)定增高(MSI-H),預示對氟尿嘧啶化療缺乏敏感性,不能從中受益[17]。結直腸癌的免疫治療中,dMMR/MSI-H是預測抗PD-1單抗療效的標志物。2017版NCCN指南中首次將免疫檢查點抑制劑PD-1單抗pembroli?zumab和nivolumab推薦用于具有dMMR/MSI-H分子表型的結直腸癌的末線治療[18]。MMR基因突變檢測為Lynch綜合征診斷的“金標準”,但因費用較貴限制了其臨床應用?;颊叩氖中g標本先進行MMR免疫組織化學法檢測,根據(jù)結果再確定是否進行基因種系突變的檢測[19]。一項回顧性研究顯示,免疫組織化學聯(lián)合檢測MLH1、MSH2、MSH6、PMS2蛋白缺失的敏感度為77%~100%,特異性為98%~100%,與MSI檢測相當[20]。另一項系統(tǒng)回顧研究表明,在結直腸癌患者中篩查Lynch綜合征,MSI檢測的敏感度為66.7%~100.0%,特異性為61.1%~92.5%。免疫組織化學法檢測的敏感度為80.8%~100.0%,特異性為80.5%~91.9%。兩種檢測方法均可較好地用于Lynch綜合征的篩查[19]。因此,免疫組織化學法檢測可作為MMR缺失分析的首選篩選方法,達到初步篩選Lynch綜合征患者的目的[20]。
綜上所述,MMR蛋白檢測的應用,為結直腸癌患者及時篩查發(fā)現(xiàn)、治療及隨訪Lynch綜合征相關惡性腫瘤提供了簡便有效的方法,由此可降低患癌的風險,不斷提高人類健康水平。