左右結直腸癌有差異,分子標記物需兼顧

前言


結直腸癌是起源于結直腸上皮細胞的惡性腫瘤,其發(fā)病率和死亡率分別居于所有惡性腫瘤的第三位和第二位[1]。早期結直腸癌治療后5年生存率可超過90%,甚至可以完全治愈,晚期患者的5年生存率不足10%[2],因此,結直腸癌的早診早治是降低發(fā)病率和死亡率的關鍵,目前,多種類型的結直腸癌無創(chuàng)診斷標記物正被廣泛研究。


結直腸包括盲腸、升結腸、橫結腸、降結腸、乙狀結腸和直腸部分。研究表明發(fā)生于不同部位的結直腸癌在流行病學、組織學類型、分子特征、疾病進展和預后等方面具有很大的差異,其原因可能是不同的發(fā)育起源或差異化的致癌因素(如細菌群落、營養(yǎng)供應和膽汁酸水平等的差異)[3,4]。本文將簡要介紹基于解剖學位置的結直腸癌的分類、不同位置的結直腸癌的流行病學、癌變途徑及相關分子特征的差異,最后強調在開發(fā)結直腸癌診斷標志物時應充分考慮位置差異。



結直腸癌的位置分類



在胚胎發(fā)育起源上,盲腸、闌尾、升結腸、肝曲、橫結腸近端三分之二起源于中腸,而遠端三分之一橫結腸、脾曲、乙狀結腸、降結腸結腸和直腸起源于后腸。左右結腸的分層理論早在1990年就由美國腫瘤專家Bufill等從分子遺傳學角度提出[5],即根據(jù)腫瘤接近或遠離結腸脾曲將結直腸癌分為近端腸癌或遠端腸癌,之后的很多學者延用了這種劃分方法,將結直腸癌分為兩類:近端(右側)結直腸癌為位于盲腸、升結腸和橫結腸上的癌癥;遠端(左側)結直腸癌為位于降結腸、乙狀結腸和直腸上的癌癥。之后也有研究者提出應該將直腸癌單獨作為一個分類[6,7],因為其流行和預后不同于結腸癌,基于此,結直腸癌有三個位置分類,即右側/近端結腸癌、左側/遠端結腸癌和直腸癌(圖1)。



左右結直腸癌有差異,分子標記物需兼顧


圖1?結直腸癌的三個位置分類[7]



不同位置分類結直腸癌的流行病學、

癌變途徑及分子特征





流行病


在流行病學方面,早發(fā)(發(fā)病年齡<50歲)結直腸癌和家族性腺瘤性息肉?。‵AP)患者多發(fā)生在左側/遠端結腸和直腸;




分子特征


在分子特征方面,右側/近端結腸癌多富集高微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(MSI-high)、高CpG島甲基化表型(CIMP-high)和BRAF突變等特征,左側/遠端結腸癌多富集染色質不穩(wěn)定(CIN)特征[7,8]。




結直腸癌的兩種癌變途徑?


如表1所示,結直腸癌的兩種主要癌變途徑分別為傳統(tǒng)途徑和鋸齒狀途徑,其癌前病變類型分別為傳統(tǒng)腺瘤和無蒂鋸齒狀病變(SSL)。傳統(tǒng)腺瘤包括管狀腺瘤、絨毛狀腺瘤和管狀絨毛狀腺瘤,較為均勻地分布在左右結腸;而無蒂鋸齒狀病變則主要分布在右側/近端結腸,由于其扁平或無柄的形態(tài),且不易出血[9],無蒂鋸齒狀病變較傳統(tǒng)腺瘤更難被腸鏡或便隱血檢測發(fā)現(xiàn),無蒂鋸齒狀病變的漏檢是間期癌發(fā)生的重要原因。

左右結直腸癌有差異,分子標記物需兼顧




表1?結直腸癌傳統(tǒng)和鋸齒狀癌變途徑的差異



結直腸癌診斷標記物發(fā)現(xiàn)過程中的位置考慮



現(xiàn)有腸癌標記物的發(fā)現(xiàn)過程大多基于腸癌樣本,無法考慮癌變途徑,例如鋸齒狀形態(tài)僅保留在通過鋸齒狀路徑產(chǎn)生的約三分之一的結直腸癌中,而其余三分之二在進展為晚期癌癥時失去鋸齒狀組織學特征[10-13],這些問題使得難以通過形態(tài)學(即內鏡和組織學)區(qū)分給定的結直腸癌是通過傳統(tǒng)還是鋸齒途徑發(fā)展而來的,最終可能會導致篩選到的標記物的檢測效果存在位置差異。


以結直腸癌常見的甲基化標記物SDC2TFPI2為例,在一項研究中[14],研究者分析TCGA和GEO數(shù)據(jù)庫中的結直腸癌樣本及該研究收集到的臨床組織樣本,根據(jù)SDC2TFPI2的甲基化水平,將樣本分為HH組(SDC2TFPI2均高甲基化)、HL組(一個基因高甲基化,另一個低甲基化)和LL組(SDC2TFPI2均低甲基化),分析這幾個組的樣本在腫瘤位置方面的差異(圖2)。結果顯示HH組和LL組在右半結腸癌、左半結腸癌和直腸癌中均有分布,而HL組樣本則主要分布在左半結腸癌樣本中,其中HL中TFPI2高甲基化出現(xiàn)頻率約是SDC2出現(xiàn)高甲基化頻率的三倍,表明SDC2低甲基化主要發(fā)生在左半結腸癌中,而TFPI2SDC2低甲基化樣本中仍能保持高甲基化,進一步提示了SDC2對左半結腸癌的檢出率可能不如右半結腸癌,而TFPI2的加入可能會彌補SDC2的漏檢。



左右結直腸癌有差異,分子標記物需兼顧


圖2 HH、LL和HL三種基因型結直腸癌的位置分布


在另外兩項研究中[15,16],研究者分別進行了多中心(圖3和圖4)的組織樣本和/或糞便樣本研究,結果均顯示SDC2TFPI2甲基化聯(lián)合檢測能提升對結直腸癌和腺瘤的檢測敏感性,且敏感性的提升在左半結腸更為明顯。


左右結直腸癌有差異,分子標記物需兼顧

圖3?SDC2TFPI2聯(lián)合檢測互補效應與位置關系雷達圖


左右結直腸癌有差異,分子標記物需兼顧

圖4?SDC2TFPI2甲基化在不同部位的結直腸癌中的檢測敏感性分析


結語


由前述可知,不同位置的結直腸癌對應著分子特征和癌變途徑的差異,因此,在結直腸癌診斷標記物發(fā)現(xiàn)過程中應充分考慮這種位置差異,以便發(fā)現(xiàn)“一網(wǎng)打盡”式的全腸道結直腸癌檢測標記物/標記物組合。


| 參考文獻


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