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早期大肠癌的分子生物学和组织病理学研究

时间:2004-09-21南方医院消化内科研究所  查看次数:7369

 
 随着分子生物学的迅速发展,基因诊断等将成为大肠癌早期诊断新的重要手段之一。目前认为大肠癌是多基 因、多步骤发生发展性的疾病,主要由于原癌基因突变、抑癌基因失活及DNA修复基因功能缺失所致。因此测定与大肠癌发生密切相关的p53、ras、bcl2、CD44、MMR等基因有助于早期大肠癌的诊断。但分子生物学实验技术难度高,试剂较昂贵,如要用于无症状人群的筛检尚需改进。

1 分子生物学诊断

1.1 p53为抑癌基因 主要功能有:参与细胞周期的调节,抑制细胞增殖;诱导DNA受损的细胞进入程序性死亡;p53蛋白能与病毒蛋白结合,抑制转化细胞和癌细胞的恶性表型。p53基因被认为是所有人类肿瘤中突变频率最高的基因,是大肠肿瘤等位基因缺失最常发生的位点之一。大肠癌p53基因的缺失率为50%~75%,提示从粪便中提取细胞检测基因可望成为筛选无出血早期大肠癌的一种新手段 [1]

1.2 ras属原癌基因 目前认为,K-ras基因激活是大肠癌的早期征象。位于密码子12或13上的一个等位基因突变约占大肠癌中原癌基因K-ras突变的90%,该种突变产生出一种变异蛋白质,刺激下游信号转导途径,影响细胞分裂。现已有许多研究证实了应用PCR技术检测粪便中的K-ras突变体能真实反映大肠癌组织K-ras的突变体情况,这为早期大肠癌的诊断开辟了新的分子生物学途径。但ras基因突变与肿瘤位置、浸润深度及分化程度关系不明显 [2~3]

1.3 bcl-2属原癌基因 一般认为bcl-2通过抑制诱导凋亡的信号而在肿瘤发生中起作用。癌组织中bcl-2基因重排在大肠癌早期出现,随着病程演变,这种异常表现有增多趋势,因此检测粪便中脱落癌细胞的bcl-2基因也有助于大肠癌的早期诊断 [1]

1.4 CD44 为体内细胞分布极广的胞膜表面跨膜蛋白分子,大肠癌中CD44基因的转录变异体CD44R1的表达高达90%以上,在转移癌中表达进一步增强,可作为大肠癌早期诊断和预测转移的双重指标。Kim研究指出,在结肠腺瘤向结肠癌演变的过程中既已出现CD44基因的异常表达,且早于K-ras基因和p53基因的突变。Matsamura等报道应用RT-PCR/分子杂交技术可检出微小标本中CD44基因的异常,即每毫升周围血中含有10个恶变细胞时,就可通过此方法检测出异常表达的CD44基因条带,这一结果也提示粪便中脱落细胞的CD44基因异常表达可作为早期大肠癌诊断和无症状高危人群筛选的有效方法 [4]

1.5 MMR 这是近年来确定的与大肠癌发生有关的一个新基因家族。DNA错配修复系统可以识别并修复在DNA复制过程中由于DNA多聚酶所致的失误,如其功能异常,则导致DNA突变发生并且叠加,使正常上皮发生病理改变,向腺瘤及癌进展。遗传性非息肉病性大肠癌(HNPCC)则是由于DNA错配修复基因(Mismatch Repair gene,MMR)发生胚系突变所致的一种单基因的显性遗传性疾病,又称Lynch综合征,约占大肠癌总数的15%~18%。研究表明,HNPCC家族中有MMR基因突变的成员到65岁时,结、直肠癌发病率为68%~75%,因此早期发现HNPCC患者及其家系,对HNPCC家族成员进行定期检查,对发现早期大肠癌有十分重要的意义 [4]

2 脱落细胞学检查

肠肿瘤上皮细胞每天大约有1%脱落进入粪便,并随之排出体外。脱落细胞学检查正确率可达80%~90%,对恶性肿瘤的诊断有较高的特异性。武汉于皆平 [5] 等将26例肠道脱落细胞检查结果与肠镜活检或术后病理检查结果相对照发现:14例大肠癌患者中12例的细胞学检查结果为阳性或可疑阳性,敏感性为85.7%;对照组12例患者的细 胞学涂片11例为阴性,特异性为91.7%,两者差别有显著性意义。常用的采样法有指诊法、内镜法和冲洗法等,不论应用哪种方法采集细胞,都必须及时正确的涂片、固定。癌组织的细胞排列不整,细胞间的界限不清,细胞的形态、大小各异。由于这些细胞形态有变异,光镜下判断有困难,近年来开发的DNA图像分析系统可通过胞核DNA含量微细差别来判断细胞性质。该方法简便易行,不失为诊断早期大肠癌行之有效的方法。

3 立体显微镜检查

通过立体显微镜对活检组织进行观察可确定病变的范围,并对建立准确的早期大肠癌病理诊断有重要意义。临床上蒂型癌的切除标本可在肉眼下进行观察,但凹陷型、微小早期癌常不能单靠肉眼观察来判断其病变范围。为了精确确定病变的范围,切除标本必须在立体显微镜下进行观察。立体显微镜主要通过观察粘膜腺管开口形态来确定病变的性质,而粘膜腺管开口形态可显示绝大部分恶性病变的组织病理学特点 [6] 。另外,立体显微镜对切除标本的观察可以指导病理切片的重点部位,避免盲目性,大大减少工作量。显微镜的鉴别在隆起型或大的病灶中并不难;但在凹陷型微小和超微小病灶中却十分困难,而实体显微镜可使我们能鉴别病灶延伸的范围和获得足够的组织学标本。在2~3mm大小Ⅱc型和Ⅱc+Ⅱa型或Ⅱb型病变中,实体显微镜观察可区分包含少数腺体的病灶,引导对病灶的恶性部分做最大限度盖的切片。要特别注意的是,在实体显微镜观察中,要干净去除粘液,如果粘液未完全去除,残留粘液会妨碍染色,从而导致腺管开口的误诊。

4 组织病理学诊断

内窥镜检查对早期癌的确诊存在困难,需依靠组织学确诊。由于癌变仅一、二处癌灶,因而用部分活检来判断息肉性质有一定的局限性,钳取活检诊断阳性率只有40%~60%。而且这种检查不能判断癌侵犯深度,因此主张对可疑早期癌的隆起型病变做深达肌层的全部切除,标本做连续的切片检查,以正确判断病变性质、细胞分化程度、浸润程度、淋巴管与血管内有无癌栓、切除端有无癌细胞残留等,为临床治疗提供可靠依据,对粘膜内癌也达到了治疗目的。早期大肠癌的主要病理学改变为:细胞核浓染、增大、极性消失、出现多种异型核分裂相;腺体异型、腺上皮不规则或突然中断;黏液间质有含黏液的异型细胞;腺上皮呈“共壁现象”或“筛网状”改变。部分早期大肠癌可发生淋巴结转移,但转移的淋巴结体积较小,大约50%的阳性淋巴结直径为2~6mm,且阳性淋巴结的比例随肿瘤增大而增加。发生淋巴结转移的早期大肠癌病人中,约半数有灶性分化差的肿瘤细胞,淋巴管侵犯者约占1/4,而转移到肝和肺者较少 [7]

随着大肠癌普查工作的开展和内镜检查的普及,对各种类型早期大肠癌的发生发展、大体及组织学分类、病理组织学特点、生物学行为和预后有了一定程度的认识,我国早期大肠癌诊断病例逐渐增多。尽管如此,早期癌仍易漏检,特别是平坦型和凹陷型病变,因此,临床上需要积累确诊病例和分析新病例,进一步掌握早期大肠癌的各种分类、内镜特征和内镜诊断方面的知识和技术,使早期大肠癌得到早期诊断和治疗。

参考文献

1 Nomura M,Watari J,Yokota K,et al.Morphogenesis of nonpolypoid colˉorectal adenomas and early carcinomas assessed by cell proliferation and apoptosis.Virchows-Arch,2000,437(1):17-24.

2 Sakashita M,Aoyama N,Maekawa S,et al.Flat-elevated and deˉpressed,subtypes of flat early colorectal cancers,should be distinguished by their pathological features.Int-J-Colorectal-Dis,2000,15(5-6):275-281.

3 Higashidani Y,Tamura S,Morita T,et al.Analysis of K-ras codon12mutationin flat and nodular variants of serrated adenoma in the colon.Dis-Colon-Rectum,2003,46(3):327-332.

4 Morita T,Tomita N,Ohue M,et al.Molecular analysis of diminutive, flat,depressed colorectal lesions:are they precursors of polypoid adenoˉma or early stagecarcinoma?Gastrointest-Endosc,2002,56(5):663-671.

5 于皆平,孙金明,于红刚,等.口服灌洗法脱落细胞学检查及癌相关基因突变检测对大肠癌的诊断价值.中华消化内镜杂志,2000,17(6):359-361.

6 韩宇晶,刘思德,姜泊.放大内镜与实体显微镜对早期大肠癌的诊断价值.广东医学,2003,24(7):680-682.

7 Jass JR.Histopathology of early colorectal cancer.World-J-Surg,2000,24(9):1016-1021.

 
 
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