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背景和目的:虽然饮食和生活方式与结直肠恶性肿瘤的发展,唯一明确确定病原学的因素在结直肠癌遗传(遗传即结直肠癌(HNPCC)和家族性息肉病),炎症性肠病、乳头瘤病毒,获得性免疫缺陷综合症(艾滋病)。我们的目的是确定比例的结直肠肿瘤可以归因于这些特定的因素。
患者和方法:大肠癌注册表数据分析了15年,在此期间近2500例。在疑似HNPCC患者、微卫星不稳定性和免疫组织化学表达的蛋白质编码的主要DNA错配修复基因进行了评估。家庭的不稳定的肿瘤,宪法的错配修复基因突变hMSH2,hMLH1,hMSH6评估了单链构象多态性分析和排序。
结果:炎性肠道疾病、家族性息肉病和艾滋病是罕见的原因结直肠癌(分别为三个,三个,一个案例)。肛门鳞状细胞癌在27例(1.0%),可以归因于乳头瘤病毒感染。58例(34家庭)的临床诊断HNPCC成立(2.4%)。总共92例已知病因学(3.7%的患者)。微卫星不稳定性中检测出15个HNPCC家庭的癌症,和六种系突变的家庭(12例,占总数的0.5%)。家庭不稳定的肿瘤,有或没有突变,临床相似,表明错配修复系统的参与,即使突变没有检测到。
结论:病因学的研究表明,结直肠恶性肿瘤仍然是难以捉摸的在大多数情况下。在特定的原因,HNPCC代表最常见。然而,基于人口、宪法基因突变的主要参与HNPCC在只有20%的情况下能被探测到。
- 结肠癌
- 直肠
- 遗传即结直肠癌
- 炎症性肠病
- HNPCC,遗传即结直肠癌
- FAP,家族性腺瘤息肉病
- 炎症性肠病、炎症性肠病
- 艾滋病获得性免疫缺陷综合症
- 艾滋病毒、人类免疫缺陷病毒
- 人乳头状瘤病毒,人乳头瘤病毒
- MSI、微卫星不稳定
- PCR,聚合酶链反应
来自Altmetric.com的统计
- HNPCC,遗传即结直肠癌
- FAP,家族性腺瘤息肉病
- 炎症性肠病、炎症性肠病
- 艾滋病获得性免疫缺陷综合症
- 艾滋病毒、人类免疫缺陷病毒
- 人乳头状瘤病毒,人乳头瘤病毒
- MSI、微卫星不稳定
- PCR,聚合酶链反应
大肠的癌症仍然是一个重大的公共健康问题,排名第二或第三的癌症相关的死亡原因在许多西方国家。1此外,西方文化的进步扩展(“全球化”的本质)可能导致结直肠癌发病率急剧增加,在许多国家在第三世界。
这些肿瘤可能是最好的例子复杂(只有部分理解)之间的交互环境和遗传背景的常见肿瘤的发病机理。2在过去的几十年里,取得了引人注目的进步阐明结直肠肿瘤发生的分子通路虽然很少出现接地病原学的因素。因此饮食和西方生活方式的主要因素仍视为与这些病变的发展有关,但没有特定的食物或其他环境代理已被确定为一个真正的诱发因素,和很多有争议的结果的报告。3,4在客观的基础上,结直肠肿瘤唯一明确确定的原因是遗传即结直肠癌(HNPCC),5家族性腺瘤息肉病(FAP),6炎症性肠病(IBD,溃疡性结肠炎,某种程度上,克罗恩病),7人类乳头瘤病毒(HPV,仅限于鳞状肛门癌),8和获得性inmmunodeficiency综合症(艾滋病)。9
本研究的主要目的是建立什么比例的结直肠恶性肿瘤可以归因于精确病原学的代理,以及这些致病因素的相对贡献。此外,主要的临床和生物学特征不同亚型的结直肠恶性肿瘤。从专门为这些目的,数据结直肠癌注册表分析了15年,在此期间近2500例。
结果结直肠癌的研究表明,具体原因可能是建立在只有3.7%的注册病人而在绝大多数(96.3%)的影响个人病因仍然难以捉摸。肿瘤可以一般归因于饮食,生活方式,familiality,和其他未知因素,这大概是决定肿瘤表型紧密互动。此外,在癌症的病因学,HNPCC代表到目前为止最常见的原因。
方法
专门的结肠直肠癌注册中心
专业注册制度于1984年制定,其一般组织曾详细报道。10 -12注册表包括摩德纳和10所覆盖的区域周围的社区,227年共有265居民(128 939 228名男性和136名女性)在1991年人口普查(mid-registration时期)。摩德纳在意大利北部,在米兰和博洛尼亚之间。高度工业化的地区(尤其是汽车、纺织品、陶瓷),完全平坦,几乎全部的城市,在意大利人均收入最高的国家之一。人口密度为450 /公里2意大利的人口密度(平均192 /公里2)。
大肠肿瘤的分类根据国际疾病分类的肿瘤(第九次修订)。13临床诊断如“原位癌”、“肿瘤病灶”,“浅cancerisation”或“严重发育不良”并不认为是癌症,除非有明确的通过粘膜肌层浸润肿瘤组织。结直肠恶性肿瘤是使用TNM系统,密切对应公爵的分类,分为四个主要类别。14这个过程遵循简单physiopathological注意事项和消除歧义和混乱的无数修订公爵的分期系统。
已知的导致癌症的定义
炎症性肠病(溃疡性结肠炎和克罗恩病影响大肠)被定义为临床和形态调查。15在每种情况下在癌症发展,炎症性肠病的诊断被重复肠活检证实,和疾病持续了5年多。
唯一的病人与人类免疫缺陷病毒(HIV)感染大肠肿瘤的发展,艾滋病是诊断的临床发现,艾滋病毒检测,和血浆HIV RNA。16
现在普遍认为,绝大多数(如果不是全部的话)例鳞状肛门癌是由人类乳头瘤病毒引起的。8日,17日,18因此本研究的目的,我们认为所有27例肛门癌是由HPV感染引起的。没有试图证实存在HPV相关蛋白质的免疫组织化学或其他技术在肿瘤样本。
FAP被定义为至少100的存在在大肠息肉分散光学纤维的存在表现,如牙科异常,在胃和十二指肠息肉,硬纤维瘤肿瘤,多余的牙齿,先天性视网膜色素上皮细胞肥大。19日,20.腺瘤结直肠病变的性质是记录的组织学分析。
HNPCC被确定的指导方针HNPCC国际研究小组(阿姆斯特丹标准(二)21如下:(1)一个家庭应该至少一分之三HNPCC频谱的亲戚受癌症影响程度(colorectum、子宫内膜、尿道上皮,小肠);(2)在一个(或多个)受影响的亲戚,50岁前要诊断出癌症的年;(3)连续两代人(或更多)应该受到影响;(4)肿瘤需要经病理证实;和(5)FAP应该被排除在外。大多数HNPCC家庭(30/34,88.2%)进一步分析微卫星不稳定性(MSI)和宪法的主要错配修复基因突变(见下文)。根据这一分子描述,HNPCC家庭被细分为三个主要组:A组,家庭显示MSI +和生殖系突变hMLH1,hMSH2,或hMSH6基因;在B组,MSI是目前在大多数肿瘤虽然宪法突变检测没有发现;与微卫星和C组包括家庭没有突变和稳定的肿瘤。22
微卫星不稳定性分析
MSI是评估之前报道的细节。23日,24短暂,5µm厚部分从石蜡块大肠癌癌和相应的正常黏膜。肿瘤组织与无菌microdissected手术刀到聚丙烯管,和DNA提取。进行聚合酶链反应(pcr)扩增DNA从结直肠病变和正常粘膜四个简单重复序列。位点检查BAT26, BAT40, D2S123和D18S57。PCR反应体积是10µl,包含50 - 100µg的DNA。后PCR、DNA从结直肠病变和正常粘膜的病人被加载在相邻车道标准6%变性聚丙烯酰胺凝胶和形象化的放射自显影法。病变得分为正(MSI +)在不稳定中检测出至少两个微卫星位点(50%)。一个家庭被认为是MSI + 50%或更多的患者调查显示MSI在切除肿瘤。
突变分析
宪法主要错配修复基因突变(hMSH2,hMLH1,hMSH6条件下,从同源细菌基因)进行评估之前报道。25日,26血液样本来自渊源者和其他家庭成员的影响。基因组DNA与外周单核细胞受到单链构象多态性分析hMSH2,hMSH6,hMLH1基因。样品显示流动转变而控制随后被放大和直接测序Sequenase (USB,克利夫兰,俄亥俄州,美国)酶使用PCR产物测序工具包(英国Amersham)α的存在35重瓣ATP。
MSH2分析,一种和MSH6蛋白质表达
与MSI HNPCC家庭+肿瘤,免疫组织化学表达的蛋白质编码的主要DNA错配修复基因进行了评估。石蜡包埋标本的结直肠癌切除,从HNPCC患者,在6µm分段。24脱蜡和补液后,幻灯片是提交给微波抗原检索(30分钟在350 W 10毫米柠檬酸缓冲,pH值6.0)。鼠单克隆抗体全长MSH2和一种(129 - 1129和168 - 15克隆,克隆分别;美国加州圣地亚哥Pharmingen) 40稀释使用。单克隆抗体MSH6蛋白质(克隆44;转导实验室、肯塔基州、美国)1:20 00稀释使用。Immunoperoxidase染色进行了使用diaminobenzidine作为发色体与一节自动染色系统(Ventana,斯特拉斯堡,法国)。肿瘤被认为是阳性蛋白失活时没有完整的上皮细胞的核染色明显病变,对定核染色的背景附近non-neoplastic上皮和间质细胞。
统计分析和生存
原油指数、年龄调整(世界人口)发病率和累计风险计算指南后国际癌症研究机构(IARC)。27的χ2和方差分析测试(适当时)使用的统计学意义差异组。生存分析,分类变量创建所有参数评估大肠癌特定生存使用kaplan meier的方法,和估计的差异与日志等级测试。28日,29日统计学意义被设定为p < 0.05,所有的分析都使用社会科学统计软件包(SPSS)软件。
结果
表1显示了大肠癌的主要特征登记在15年期间从1984年到1998年。发病率是类似于通常观察到在西方国家,利率会上升,原油在1990年代由于急剧增加,局部病变(公爵的a和B)。30.
表2说明了患者的主要临床表现在人结直肠恶性肿瘤的诱发因素可以被识别,或强烈怀疑,而个人的病因学仍未定义。而令人惊讶的是,炎症性肠病和FAP-both临床条件呈现影响个人特别容易结直肠malignancy-accounted只有三个肿瘤。同样,虽然注册期完全是在艾滋病毒流行,与结直肠癌相关艾滋病是在只有一个病人。鳞状上皮癌27岁患者的肛门区域开发;根据最近的观点,18这些病变与持久的HPV感染密切相关。最后,在58个体在34个HNPCC成立的这是临床诊断。21总共92例已知病因学和占3.7%的所有注册的病人。这些结果进一步说明了在图1中,清楚地表明林奇综合症是迄今为止最常见的结直肠恶性肿瘤的已知的原因之一。
频率(病例)结直肠癌的几大主要诱因。HNPCC遗传即结直肠癌;病毒,人类乳头状瘤病毒;炎症性肠病、炎症性肠病;FAP,家族性腺瘤息肉病;艾滋病获得性免疫缺陷综合症。
代表延长谱系的家庭独特的临床特征的HNPCC如图2所示。在图2中的家庭,宪法的突变hMSH2基因检测而图2 b所示的家庭被分散MSI但没有遗传突变特征。值得注意的是两个家族的密切的相似之处的肿瘤的发病年龄,垂直传播、聚合和肿瘤谱。
谱系遗传即结直肠癌的家庭。(一)一个家庭hMSH2宪法的突变。(B)的家庭成员受到微卫星不稳定积极的癌症但是谁没有检测到突变:主题II-1死于创伤在年轻的时候(见图例符号的解释)。
在林奇综合症,影响个人经常显示早期的癌症发病和改善临床结果5相对于其他结肠直肠癌患者。因此,58个HNPCC患者的年龄分布相比肛门癌和零星的结直肠肿瘤患者。如图3所示,林奇综合症的人往往是年轻的比其他两组,与癌症发病的平均年龄58和66年(12)(13)年(p < 0.01)和69年(11),(p < 0.001)。五年具体的生存(表2,图4)差异不显著HNPCC和其他团体(日志等级0.71,p < 0.5)。
遗传即结直肠癌患者的年龄分布(HNPCC) (A),肛门癌(B),显然是散发性结直肠癌(C)。方差分析测试表明,HNPCC分布明显不同与其他两组相比(见文本)。
五年结直肠癌中的特定生存三个主要组患者(遗传即结直肠癌(HNPCC) (A)、(B)肛门癌,而且显然散发性结直肠癌(CRC))。虽然在HNPCC临床结果往往是更好的,没有发现显著差异(日志等级0.71;p < 0.5)。
虽然临床特征建立了HNPCC 34的,只有六个家庭和12个人(0.5%)宪法的突变hMSH2,hMLH1,hMSH6基因检测(MSI)在一起。九个额外的家庭显示MSI +表型虽然没有发现种系突变;15个家庭MSI−-(,因此,宪法突变没有搜索),而五个额外的家庭无法测试。因此宪法的错配修复基因突变被发现只有20%的HNPCC家庭可以测试,和MSI在50%。表3显示了HNPCC患者的主要临床特征和家庭主要分成四组:家庭为宪法突变阳性(MSI +),家庭MSI +肿瘤,但没有可检测的遗传突变,家庭稳定的肿瘤,和家庭不能测试。密切相似被发现在两组之间,MSI显示类似的平均年龄在癌症诊断(51(9.0)和51(11)年)和总体5年生存率(63%和56%),表明错配修复系统的参与甚至宪法不能检测到突变时最常见的技术。集团深厚的临床差异与MSI−肿瘤表明,在这些家庭可能要调用其他机制来解释癌症聚合和隔离。宪法HNPCC家庭的分子变化检测报告在表4。
注册HNPCC患者的临床特征和家庭分为四个主要团体(家庭为宪法突变阳性(MSI +),家庭MSI +肿瘤,但没有可检测的遗传突变,家庭稳定的肿瘤,和家庭无法测试)
讨论
我们的研究表明,大肠癌的病因学仍然是难以捉摸的大部分(96.3%)的情况下基于人口癌症登记处。这种情况下只能与西方饮食,低体力活动,和其他生活方式的相关因素。在特定的病原体有非常有限的作用FAP,艾滋病,和炎症性肠病,而HNPCC(林奇综合征)是迄今为止负责结直肠恶性肿瘤的主要因素虽然在宪法基因突变的主要人口为基础的方法参与DNA修复机制(hMLH1,hMSH2,hMSH6)中发现,只有20%的家庭调查。肛门癌是鳞状上皮肿瘤容易识别的一个子集的组织学类型和特定的病原体已经证明。18
具体病因因素中发现只有3.7%的结直肠肿瘤,这意味着在大多数情况下我们没有清楚的病因学。饮食和生活方式可以调用,但这让研究人员不满意,至少有两个主要原因。首先,饮食和结直肠恶性肿瘤的研究备受争议3,31日,32通常显示非常低的相对风险。其次,最近的研究表明,肥胖是越来越频繁的在美国以及欧洲的;33岁的34此外,有一种倾向,将在大多数西方国家更久坐不动的生活。35这些趋势不大可能revert-at看准纷繁中的那至少在短,因此,很难预见容易控制的主要环境结直肠肿瘤的危险因素。
我们惊奇地观察几例结直肠癌与炎症性肠病有关,尽管大重视恶性肿瘤的风险,尤其是在长久的溃疡性结肠炎。36可能有效的可用性在诱导缓解治疗IBD减少患癌症的风险发展;此外,这种风险时可能出现更大的高度选择一系列广泛的结肠炎患者随访很多年了。最后,基于低癌症发病率观察在这个人口没有直接暗示在IBD患者罹患癌症的风险,应该建议他们在密切监视。同样,FAP和艾滋病是结直肠癌的罕见的原因。在FAP的情况下,这可以归因于隔离的密切内镜监测families-especially目前当分子测试可用于识别的个人倾向37——预防性手术的疗效。38的确,有证据表明,光学纤维肿瘤恶性肿瘤和硬纤维瘤是更有可能导致病人的死亡。39虽然在艾滋病患癌症的风险很高,这显示了一个不寻常的频谱;在最近的一项研究中,9Goedert等表明,艾滋病患者的风险增加了310倍卡波西肉瘤,非霍奇金淋巴瘤的风险增加113倍,和其他恶性肿瘤风险增加,尽管没有多余的结直肠癌的风险可被检测到。这些发现符合本研究的结果。之间的密切关系宫颈鳞状细胞肛门癌,肿瘤的协会与性行为和建立人乳头瘤病毒与宫颈癌之间的联系导致怀疑肛门癌可能是由人类乳头瘤病毒引起的。40除了流行病学研究,肛门癌的协会与人乳头状瘤病毒已经强化了频繁检测HPV DNA的组织样本。8因此即使更直接的证据并不是寻找,似乎适当考虑人乳头状瘤病毒作为一个特定的这种类型的结直肠肿瘤的病因相关因素。
小说发现目前的调查,HNPCC代表了迄今为止最常见的结直肠癌的已知的原因之一,占2.4%(58 2462)的病例。识别HNPCC不是简单的由于频繁缺乏完整的表型表达的综合症和大多数现代家庭的体积小,特征后,通过一代又一代的关键因素。我们的注册中心于1984年开始其活动的特定目的鉴别遗传性肿瘤;这使我们跟踪核谱系在大多数注册病人和延长第二和第三度亲戚最丰富的系谱树。41 -43familiality这持续的关注使我们达到准确估计的频率HNPCC患者显然零星的肿瘤。
宪法类的突变基因DNA错配修复已确定在许多HNPCC家庭。44岁的45改变这些基因(hMSH2,hMLH1,hMSH6引起普遍的基因组不稳定性,在微卫星位点尤为明显。46岁,47此外,免疫组织化学表达的损失hMSH2和hMLH1蛋白质可用于识别个人HNPCC和在相应基因的种系突变。48
与MSI的错配修复基因的发现在HNPCC及其作用,建立了新的问题真正的疾病的频率。事实上,HNPCC的基因列表包括至少四个基因49但它可能是不完整的突变被发现在30 - 60%的家庭特征的综合症。50岁,51估计更低在目前的研究中,由于人口为基础的方法。52很明显,我们的条件估计是基于临床特征将提供不对应的频率值估计通过分子调查。53功效的差异可能是由于缺乏可用的方法检测所有现有的已知基因的突变,但也可以归因于其他基因(DNA修复相关或无关的)可以负责疾病表型。在这方面,我们的小组的患者的临床特点和家庭HNPCC (A组狗+ MSI +;B组狗−MSI +;和C组狗−MSI−;表3)的实用意义。A和B组显示肿瘤谱相似,早期癌症爆发的时代,一个更高的患癌症的风险在跟进,和整体更好的预后22;这亲密的相似性表明DNA错配修复基因的参与,即使突变检测。相比之下,C组家庭可能在其他基因突变尚未确定,而不是与DNA修复机制。22
因此在我们调查的频率HNPCC密切依赖于采用的定义。“临床”HNPCC(阿姆斯特丹标准)212462年被诊断为2.4%(58)注册的病人,而“分子”HNPCC(宪法突变)中检测出0.5% 2462 (12)。这些数据值的范围内其他基于人口的调查报告。54 -56此外,正如由Terdiman表示在最近的社论中,53分子检测在HNPCC家庭无疑是有用的但不是必不可少的。为了拯救生命,关键问题是确定个人在临床风险,并确保他们获得适当的监视,不管分子分析的结果。57的确,失败检测索引突变,甚至与高频MSI检测肿瘤在给定人不排除林奇综合症的诊断或排除高危个体的需要密切监视。这些概念的密切的相似之处进一步说明了图2所示的两个HNPCC家庭;尽管宪法突变被发现只有一个(图2),临床跟踪和家庭成员的主要建议是相同的风险。
确认
这项工作是支持部分由Consiglio重回delle Ricerche(中国北车,“直肠癌”具体项目),意大利癌症研究协会(现“遗传性肿瘤”项目,1998年,和进一步的贡献,2001),意大利的教育(COFIN),和Regione选票。部分的工作已经在意大利集团的年度会议上研究遗传结直肠肿瘤(维罗纳,2001年11月),意大利癌症登记协会的年度会议(特兰托,2002年3月)的年度会议的英国社会胃肠病学(伯明翰,3月23日,2003)。