向仁伸,王春濤,付濤
(武漢大學(xué)人民醫(yī)院胃腸外科,湖北 武漢430060)
結(jié)直腸癌(colorectal cancer,CRC)在全球癌癥發(fā)病率排名中位列第三[1],在亞洲的發(fā)病率迅速上升,成為癌癥相關(guān)死亡的主要原因之一[2]。傳統(tǒng)上腺瘤性息肉被認(rèn)為是CRC的唯一前體病變,但在對CRC發(fā)生過程的研究中,人們探索到鋸齒狀腺瘤通路對CRC發(fā)生發(fā)展的重要影響,約20%的散發(fā)性結(jié)直腸癌是通過這一途徑發(fā)生的[3]。20年以前,鋸齒狀腺瘤被認(rèn)為是增生性息肉,據(jù)英國胃腸病學(xué)學(xué)會分類,其包括:增生性息肉(hyperplastic polyp,HP)、無蒂鋸齒狀腺瘤/息肉(sessile serrated adenomas/polyp,SSA/P)和傳統(tǒng)鋸齒狀腺瘤(traditional serrated adenoma,TSA)[4]。HP又進(jìn)一步細(xì)分為微泡型HP(microvesicular hyperplastic poly,MVHP)、富含杯狀細(xì)胞型HP(goblet cell rich hyperplastic polyp,GCHP)和低黏液型HP(mucin-poor variants hyperplastic polyp,MPHP)[4]。這種分類對于制定監(jiān)視策略很重要,因為每個亞型的惡性程度不同,除HP外,所有息肉都被認(rèn)為是CRC的前兆。最近有文獻(xiàn)報道某些新型鋸齒狀腺瘤的存在,如淺表鋸齒狀腺瘤、鋸齒狀結(jié)直腸纖維母細(xì)胞息肉、富黏液TSA和鋸齒狀管絨毛狀腺瘤等[5]。本文綜述了鋸齒狀腺瘤通路致CRC的流行病學(xué)、分子生物學(xué)特征及臨床病理表現(xiàn),以更好地促進(jìn)臨床診斷和治療。
研究結(jié)果顯示,普通人群中鋸齒狀腺瘤的發(fā)病率在13%~40%之間,且21%的無癥狀個體中,結(jié)腸鏡檢示至少有一個是HP病人[6]。HP是鋸齒狀腺瘤最多見的類型,其發(fā)病率約為4.88%[7],其中GCHP最多見,MVHP次之,兩者主要位于遠(yuǎn)端結(jié)腸,MPHP罕見,其特征未知。SSA/P發(fā)病率次于HP,約為1.11%[7],其主要位于近端結(jié)腸;TSA發(fā)病率約為0.66%[7],主要位于遠(yuǎn)端結(jié)腸。關(guān)于鋸齒狀腺瘤的分型和臨床病理特征的研究始于2005年,即被命名為SSA并得到病理學(xué)界認(rèn)可,在此之前,大多數(shù)鋸齒狀腺瘤被認(rèn)為是HP。隨著內(nèi)鏡檢查和病理診斷更加標(biāo)準(zhǔn)化,SSA在人群中的真實(shí)患病率逐漸得以證實(shí)。結(jié)腸鏡檢示:SSA/P和TSA/P的患病率受病人群體、內(nèi)鏡技術(shù)和病理診斷的影響,且在患病群體中,SSA/P的患病率約為TSA的數(shù)十倍,而兩者惡變潛能則相當(dāng)[8]。
鋸齒狀腺瘤的危險因素較多。研究顯示,吸煙、肥胖、膳食脂肪的增加和紅肉類攝入過量與鋸齒狀腺瘤發(fā)生息息相關(guān)。有數(shù)據(jù)顯示吸煙者患SSA/P風(fēng)險約為不吸煙者的7倍[9],且吸煙與伴有BRAF突變及高CIMP的CRC存在密切聯(lián)系。10%~50% 鋸齒狀腺瘤病人有結(jié)直腸癌家族病史, 其一級親屬發(fā)病風(fēng)險大幅度增加[10],表明鋸齒狀瘤變存在著遺傳易感性,相關(guān)基因在白種人中更為常見[6],且伴有BRAF突變的CRC病人家庭成員的癌變易感性增加[10]。遺傳易感性是一個涉及到許多基因的統(tǒng)一體,每個基因都有著同等的影響作用[10],并與環(huán)境因素相互作用。此外,新近研究顯示較高三酰甘油與高密度脂蛋白比值與鋸齒狀腺瘤相關(guān),且大于50歲和高三酰甘油水平為TSA的獨(dú)立危險因素[11],大于或等于65歲是晚期腺瘤或SSA/P發(fā)展為CRC的獨(dú)立預(yù)測因素[12],補(bǔ)充鈣和維生素D可增加遠(yuǎn)期SSA/P的風(fēng)險,故補(bǔ)充鈣和維生素D時應(yīng)權(quán)衡其利弊[13]。
鋸齒狀息肉病綜合征(serrated polyposis syndrome,SPS)是一種以多發(fā)或較大鋸齒狀腺瘤為特征的臨床病理實(shí)體,其主要具有以下特征:①乙狀結(jié)腸附近至少有5個鋸齒狀息肉,其中2個直徑> 10 mm;②一級親屬患有鋸齒狀腺瘤個體,在遠(yuǎn)端結(jié)腸附近生長任意數(shù)量鋸齒狀腺瘤;③20個以上任意大小的鋸齒狀腺瘤分布于整個結(jié)腸。SPS發(fā)展為結(jié)直腸癌的風(fēng)險較高,這些病人及其家屬需要在專門的高危結(jié)直腸癌單位進(jìn)行多學(xué)科評估[4]。
鋸齒狀腺瘤通路作為CRC的重要癌變途徑之一,其分子途徑主要包括:MAPK(mitogen activated protein kinase)途徑、CpG島甲基化表型(CpG island methylated phenotype,CIMP)、Wnt信號通路改變、P53信號通路改變、微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(microsatellite instability,MSI)及微衛(wèi)星穩(wěn)定性(microsatellite stability,MSS)。各個通路之間存在著復(fù)雜的內(nèi)在關(guān)聯(lián),但也顯現(xiàn)出各自的不同。
1.MAPK途徑 BRAF原癌基因的突變是鋸齒狀腺瘤通路初始階段最顯著的特征,它可激活有絲分裂原激活蛋白激酶(MAPK)級聯(lián),該突變可引起細(xì)胞異常增殖,BRAF突變在MVHP中占 50%~72%,在SSA/P中占70%~80%,在管狀腺瘤中僅占1%[14],而KRAS突變罕見。BRAK基因調(diào)控正常細(xì)胞增殖及衰老,如果抑癌基因被沉默,比如p16甲基化,BRAF誘導(dǎo)細(xì)胞衰老的機(jī)制會失控。因此,P16甲基化可誘導(dǎo)正常黏膜上皮轉(zhuǎn)化為SSA/P[15]。BRAF non-v600e突變個體均發(fā)生KRAS突變,但與BRAF V600E突變個體相比,KRAS突變的SSA/P更常位于遠(yuǎn)端結(jié)腸[16]。MAPK通路激活在TSA中也很常見,但在不同的研究中,BRAF與KRAS突變的相對比例差異很大,可能反映了組織學(xué)分類或小樣本量的差異。TSA中的BRAF突變率約為47%[17],而KRAS突變率約為31%[17],而BRAF突變較早發(fā)生于前體腺瘤。此外,與傳統(tǒng)TSA相比,富黏液TSA更容易攜帶BRAF突變,且富黏液TSA可能是結(jié)直腸癌BRAF突變、MSI的重要前體[5],但MAPK通路在這種罕見息肉亞型中的作用有賴于進(jìn)一步的研究。
2.CpG島甲基化表型 在BRAF基因突變之后,抑癌基因啟動子區(qū)CpG島的高甲基化和隨后的沉默成為鋸齒狀腺瘤通路的主要分子特征,11%的MVHP和40%的SSA/P中可檢測到CIMP,20%~30%的CRC中可檢測到CIMP[15]。CIMP不僅存在于鋸齒狀腺瘤中,也存在于增生性息肉患者的正常黏膜中,這說明CIMP在鋸齒狀通路的早期步驟中占據(jù)著重要地位[15]。在40%的CIMP和CRC中可檢測到hMLH1高甲基化,hMLH1高甲基化后,會引起基因錯配修復(fù)功能障礙,最后誘導(dǎo)MSI高頻率發(fā)生,MSI可額外引起 Bax、Pten、Msh3、Msh6和IGF2R的突變,這些突變可引起MSI型瘤變的迅速發(fā)展[18]。此外,最近研究發(fā)現(xiàn)CDX2與BRAF突變可共同促進(jìn)小鼠結(jié)腸鋸齒狀腺瘤的發(fā)生[19],環(huán)氧合酶-2(cyclooxgenase-2,COX-2)的抑制表達(dá)和脆性組氨酸三聯(lián)體(fragile histidine triad,F(xiàn)HIT)異常也與鋸齒狀病變發(fā)生相關(guān)[20],CDX2和TLR2在SSA/P和伴有異型增生的SSA/P中呈現(xiàn)高甲基化狀態(tài),最終可引起MSS型瘤變[21]。此外,伴有異型增生或癌變的SSA/P丟失74.5% 的hMLH1,這與老年、女性、近端位置、CIMP和異常p53的缺失有著密切聯(lián)系[22]。在TSA中,CIMP的研究較少,而在部分病例中報道存在CIMP的發(fā)生,但與伴有BRAF突變的TSA相比,伴有KRAS突變的TSA具有較低的CIMP,但這需要進(jìn)一步的研究[23]。新近研究顯示hMLH1和Ki-67可表達(dá)于TSA隱窩基底和異位隱窩形成中[17]。此外,在TSA、高分化腺瘤和CRC中,SMOC1普遍甲基化,而在SSA/P及正常腸黏膜中少見,且SMOC1甲基化與KRAS突變和低CIMP密切相關(guān)[24]。
3. Wnt信號通路 Wnt信號通路是染色體不穩(wěn)定(chromosome instable,CIN)致CRC的主要信號通路,有報告顯示,Wnt信號通路與鋸齒狀腺瘤通路存在相互聯(lián)系,在41%的SSA/P中可檢測出β-catenin異常積累,在HP中不表達(dá)[6]。β-catenin在不伴異型增生SSA/P (29%)和伴有異型增生SSA/P(100%)中異常積累[6],表明Wnt通路參與SSA/P的晚期進(jìn)展,而不是早期變化,最終隨著Wnt信號通路基因級聯(lián)突變可引起MSI性癌變。TSA和前體息肉之間均存在BRAF或KRAS突變,但Wnt信號通路在TSA和前體息肉的基因突變狀態(tài)存在明顯差異,RNF43突變可同時存于在TSA和前體息肉,但APC或CTNNB1突變僅在TSA中存在,且在PTPRK-RSPO3融合的病灶中,RSPO3的過表達(dá)、核β-catenin積累和MYC基因超表達(dá)僅出現(xiàn)于TSA中。這些結(jié)果表明,Wnt信號通路基因突變是從前體息肉到TSA的發(fā)展過程中獲得的,該通路激活在TSA的發(fā)展過程中起著關(guān)鍵作用[25]。Wnt信號通路參與鋸齒狀腺瘤通路的作用機(jī)制尚不完全明了,有待于進(jìn)一步的研究以完善鋸齒狀腺瘤的分子機(jī)制。
4.p53信號通路 p53為調(diào)控細(xì)胞增殖的抑癌基因。p53的異常核累積提示基因突變并與部分SSA/P和TSA的異常增生相關(guān)[26]。雖然在HP和SSA/P中沒有觀察到異常染色,但部分伴有異型增生或癌變的SSA/P可見p53異常核累積[26]。此外,在部分TSA中可顯示異常染色,但p53的累積僅出現(xiàn)于伴有異型增生的細(xì)胞[26]。p53突變在鋸齒狀腺瘤通路中并不常見,但在50%的BRAF突變、CIMP-H及無MLH1基因甲基化的MSS腫瘤中可見其發(fā)生突變,而MLH1甲基化可引導(dǎo)SSA/P向MSI腫瘤發(fā)展[18]。因此,MLH1甲基化和p53突變可能是導(dǎo)致腫瘤分別過渡到MSI或MSS腫瘤的關(guān)鍵因素。IGFBP7為p53下游因子之一,可影響其抑癌功能。因此,在p53未突變的鋸齒狀腺瘤中,IGFBP7的甲基化可能是抑制p53通路的另一條途徑。Kaji等[27]研究表明hMLH1和IGFBP7甲基化可共存于SSA/P中,但兩者甲基化的順序?qū)τ谀[瘤通路的引導(dǎo)有著不一樣的結(jié)果,當(dāng)IGFBP7首先甲基化時,會引起組織向TSA樣組織改變,反之,則向SSA/P-D樣組織改變。
5.其他相關(guān)性途徑 從GCHP或傳統(tǒng)腺瘤有可能進(jìn)展到TSA,但沒有得到很好的研究證實(shí)[6]。KRAS突變及甲基鳥嘌呤甲基轉(zhuǎn)移酶(methyl guanine methyl transferase,MGMT)啟動子高甲基化后可引起CIMP-L型TSA[15]。上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞密度和PD-1/PD-L1表達(dá)的增加與SSA/P通過細(xì)胞學(xué)發(fā)育不良進(jìn)展到CRC和MSI-H狀態(tài)相關(guān)[28]。胃幽門螺桿菌感染與SSA/P和普通腺瘤的患病風(fēng)險有關(guān),而與普通腺瘤相比,胃幽門螺桿菌感染與SSA/P的關(guān)聯(lián)更強(qiáng),且與位于近端結(jié)腸及發(fā)育不良的SSA/P呈正相關(guān),提示其可能參與鋸齒狀病變通路的致癌作用[29]。
1.內(nèi)鏡表現(xiàn) 一般來說,增生性腺瘤是非腫瘤病變,但SSA/P有惡變潛能并可能發(fā)展為浸潤性癌。因此,區(qū)分SSA/P與HP,對制定臨床治療方案尤為重要。TSA通常帶蒂,較易鑒別。SSA/P是一種微小息肉,于白色光內(nèi)鏡下表現(xiàn)與增生息肉相似,如形態(tài)微抬高、顏色蒼白[30]。然而與增生性息肉相比,SSA/P通常大于5 mm,被一層“黏液帽”所覆蓋,常位于近端結(jié)腸[30],故近端結(jié)腸黏液的黏附是SSA/P檢測較有用的線索之一。通過窄帶成像的內(nèi)鏡可以清楚地看到黏液帽覆蓋于SSA/P表面,且其通常顯示為強(qiáng)烈的紅色,在SSA/P隱窩開口內(nèi)顯示小黑點(diǎn),表明隱窩擴(kuò)張,這是SSA/P一個重要的組織學(xué)特征[31]。此外,色素內(nèi)鏡窄帶成像可見病灶表面曲張微血管的存在,與窄帶成像單獨(dú)使用相比,輔助使用色素內(nèi)鏡可以提高區(qū)分SSA/P與HP的準(zhǔn)確率,尤其是對于小SSA/P[32]。故紅色的黏液帽、隱窩內(nèi)黑點(diǎn)的存在以及曲張微血管的存在有助于內(nèi)鏡下區(qū)分SSA/P和HP。但最新研究表明部分黏液帽狀息肉不是SSA/P(約占29%),大多數(shù)黏膜帽狀息肉有靜脈曲張(約占91%),而僅有約41%的SSA/P擁有黏膜帽[33]。因此,不能斷定黏液帽和變異血管的聯(lián)合存在一定是SSA/P的預(yù)測因子。依據(jù)鋸齒狀腺瘤凹型分類,HP和SSA/P均存在Ⅱ型凹型,但使用放大色素內(nèi)鏡可見SSA/P為開放式Ⅱ型凹型,此表明隱窩擴(kuò)張是SSA/P的一個重要組織學(xué)特征,有助于鑒別HP與SSA/P,且Ⅱ型凹型在鋸齒狀病變通路中反映了不同的分子亞類,它們可作為識別SSA/P及其發(fā)展成CRC的有用標(biāo)志[34]。附加30 s的觀察時間,使用關(guān)聯(lián)顏色成像可提高普通腺瘤和SSA/P檢出率[35]。此外,內(nèi)鏡顯示SSA/P為帶蒂外形、雙重抬高、中央凹陷和發(fā)紅對于鑒別是異型增生或癌有著重要的作用[30]。
2.病理表現(xiàn) HP的增殖區(qū)位于隱窩基部,這與正常隱窩相似,細(xì)胞向表面對稱成熟,無細(xì)胞異型性增生,組織學(xué)上,MVHP以含柱狀細(xì)胞為特征,有大量的微泡黏液和星狀隱窩,杯狀細(xì)胞相對減少[36];與MVHP相比,GCHP有更多圓形的隱窩開口,黏膜增厚、上隱窩富含成熟杯狀細(xì)胞及表面簇絨為其特征,常見于左半結(jié)腸[36];MPHP與MVHP很相似,但其細(xì)胞內(nèi)黏液素和杯狀細(xì)胞更少見[36]。SSA/P的增殖區(qū)由基底向隱窩側(cè)移位,上皮細(xì)胞向表面和基底成熟,在下半部分的隱窩中增殖細(xì)胞和杯狀細(xì)胞無序排列,細(xì)胞學(xué)異常比HP更明顯。其主要有以下幾個特征:隱窩不規(guī)律分布、隱窩基底擴(kuò)張、隱窩基底存在鋸齒、支隱窩、隱窩基底水平延伸、隱窩不成熟及經(jīng)黏膜肌形成隱窩疝。WHO建議,當(dāng)病灶內(nèi)的三個隱窩或兩個相鄰隱窩顯示至少一個特征時,可診斷為SSA/P。美國胃腸病學(xué)協(xié)會建議,即使單個隱窩內(nèi)包含以上一個或多個特征,即可診斷為SSA/P[37]。
TSA較為罕見,呈帶蒂狀,其特征為管狀結(jié)構(gòu)、嗜酸性細(xì)胞質(zhì)、鉛筆狀細(xì)胞核和異位隱窩,即從原始隱窩的一側(cè)開始,沿著新形成的息肉的絨毛突起形成,可存在細(xì)胞異型性改變[36-37]。
鋸齒狀腺瘤的治療尚無明確的指導(dǎo)方針,美國結(jié)直腸研究小組建議[38]:除遠(yuǎn)端結(jié)腸的小HP外,所有鋸齒狀腺瘤均應(yīng)于內(nèi)鏡下切除。日本胃腸協(xié)會建議[39]:>10 mm SSA/P、>5 mm TSA及近端結(jié)腸>10 mm HP均應(yīng)切除。英國胃腸病學(xué)學(xué)會建議[4]:①近端鋸齒狀腺瘤行內(nèi)窺鏡切除,特別是尺寸為10 mm的病變,且內(nèi)窺鏡切除術(shù)應(yīng)由那些在證明不完全切除率、鋸齒狀腺瘤檢出率和結(jié)腸鏡檢查評估專業(yè)知識方面取得成果的操作人員實(shí)施。②參與護(hù)理鋸齒狀病變病人的臨床醫(yī)生,尤其是內(nèi)鏡醫(yī)師和病理學(xué)家,應(yīng)獲得識別和區(qū)分各種類型鋸齒狀病變的知識和技能。<10 mm的鋸齒狀腺瘤可通過冷圈套息肉切除術(shù)(cold snare polypectomy,CSP)去除病灶。CSP可切除到正常組織1~2 mm的范圍,可確保完全去除息肉[40]10~20 mm的鋸齒狀腺瘤可行分段CSP或內(nèi)鏡下黏膜切除術(shù)(endoscopic mucosal resection,EMR),>20 mm鋸齒狀腺瘤可行EMR,病變部位復(fù)雜或體積較大而不適合內(nèi)鏡切除者,可行分段EMR,但用EMR分段切除可能降低組織學(xué)分析的準(zhǔn)確性,并可能由于局部復(fù)發(fā)而導(dǎo)致腫瘤預(yù)后不良,故對于那些極有可能成為侵襲性腫瘤的病灶,行內(nèi)鏡黏膜下剝離術(shù)(endoscopic submucosal dissection,ESD)[41]。
至于鋸齒狀腺瘤的監(jiān)測,美國結(jié)直腸研究小組建議:<10 mm且無異型增生的SSA/P應(yīng)每5年復(fù)查1次結(jié)腸鏡[38]。歐洲胃腸內(nèi)鏡協(xié)會指南建議每10年復(fù)查1次[42]?!?0 mm SSA/P、伴有異型增生SSA/P及TSA應(yīng)每3年復(fù)查1次結(jié)腸鏡[38,42]。英國胃腸病學(xué)學(xué)會最新建議[4]:①符合世衛(wèi)組織SPS標(biāo)準(zhǔn)的病人應(yīng)每年進(jìn)行1~2次的結(jié)腸鏡檢查;②>20 mm的鋸齒狀腺瘤經(jīng)EMR后,術(shù)后2~6個月內(nèi)對切除部位進(jìn)行復(fù)查;③<10 mm或伴有異型增生的鋸齒狀腺瘤病人應(yīng)在3年內(nèi)接受1次結(jié)腸鏡檢查;④對于沒有發(fā)育不良的HP或<10 mm的SSA/P病人,除非在大小、位置和數(shù)量上符合SPS標(biāo)準(zhǔn),否則沒有明確的結(jié)腸鏡檢查指征。
鋸齒狀腺瘤通路作為CRC的癌變途徑之一,其于內(nèi)鏡下及病理切片中表現(xiàn)形態(tài)復(fù)雜多樣,理應(yīng)引起內(nèi)鏡中心及病理科醫(yī)師的足夠重視。隨著我們對鋸齒狀腺瘤的形態(tài)學(xué)、分子特征及臨床意義認(rèn)識的逐漸加深,鋸齒狀腺瘤的檢出率不斷提高,于內(nèi)鏡下行CSP、EMR及ESD等手術(shù)切除早期病灶,可減少鋸齒狀病變的惡變,相應(yīng)降低CRC的發(fā)生率。但目前這些知識還不足以完全了解鋸齒狀腺瘤的發(fā)展與演變,如TSA的分子機(jī)制基本缺如,且如何將現(xiàn)有的知識運(yùn)用到臨床實(shí)踐仍值得深入探討,故需要進(jìn)一步地研究分子機(jī)制和加強(qiáng)臨床診療策略。