人类结直肠锯齿状腺瘤的研究现状

向仁伸，王春涛，付涛

(武汉大学人民医院胃肠外科，湖北 武汉430060)

结直肠癌(colorectal cancer，CRC)在全球癌症发病率排名中位列第三[1]，在亚洲的发病率迅速上升，成为癌症相关死亡的主要原因之一[2]。传统上腺瘤性息肉被认为是CRC的唯一前体病变，但在对CRC发生过程的研究中，人们探索到锯齿状腺瘤通路对CRC发生发展的重要影响，约20%的散发性结直肠癌是通过这一途径发生的[3]。20年以前，锯齿状腺瘤被认为是增生性息肉，据英国胃肠病学学会分类，其包括：增生性息肉(hyperplastic polyp，HP)、无蒂锯齿状腺瘤/息肉(sessile serrated adenomas/polyp，SSA/P)和传统锯齿状腺瘤(traditional serrated adenoma，TSA)[4]。HP又进一步细分为微泡型HP(microvesicular hyperplastic poly，MVHP)、富含杯状细胞型HP(goblet cell rich hyperplastic polyp，GCHP)和低黏液型HP(mucin-poor variants hyperplastic polyp，MPHP)[4]。这种分类对于制定监视策略很重要，因为每个亚型的恶性程度不同，除HP外，所有息肉都被认为是CRC的前兆。最近有文献报道某些新型锯齿状腺瘤的存在，如浅表锯齿状腺瘤、锯齿状结直肠纤维母细胞息肉、富黏液TSA和锯齿状管绒毛状腺瘤等[5]。本文综述了锯齿状腺瘤通路致CRC的流行病学、分子生物学特征及临床病理表现，以更好地促进临床诊断和治疗。

一、流行病学与危险因素

研究结果显示，普通人群中锯齿状腺瘤的发病率在13%～40%之间，且21%的无症状个体中，结肠镜检示至少有一个是HP病人[6]。HP是锯齿状腺瘤最多见的类型，其发病率约为4.88%[7]，其中GCHP最多见，MVHP次之，两者主要位于远端结肠，MPHP罕见，其特征未知。SSA/P发病率次于HP，约为1.11%[7]，其主要位于近端结肠；TSA发病率约为0.66%[7]，主要位于远端结肠。关于锯齿状腺瘤的分型和临床病理特征的研究始于2005年，即被命名为SSA并得到病理学界认可，在此之前，大多数锯齿状腺瘤被认为是HP。随着内镜检查和病理诊断更加标准化，SSA在人群中的真实患病率逐渐得以证实。结肠镜检示：SSA/P和TSA/P的患病率受病人群体、内镜技术和病理诊断的影响，且在患病群体中，SSA/P的患病率约为TSA的数十倍，而两者恶变潜能则相当[8]。

锯齿状腺瘤的危险因素较多。研究显示，吸烟、肥胖、膳食脂肪的增加和红肉类摄入过量与锯齿状腺瘤发生息息相关。有数据显示吸烟者患SSA/P风险约为不吸烟者的7倍[9]，且吸烟与伴有BRAF突变及高CIMP的CRC存在密切联系。10%～50% 锯齿状腺瘤病人有结直肠癌家族病史， 其一级亲属发病风险大幅度增加[10]，表明锯齿状瘤变存在着遗传易感性，相关基因在白种人中更为常见[6]，且伴有BRAF突变的CRC病人家庭成员的癌变易感性增加[10]。遗传易感性是一个涉及到许多基因的统一体，每个基因都有着同等的影响作用[10]，并与环境因素相互作用。此外，新近研究显示较高三酰甘油与高密度脂蛋白比值与锯齿状腺瘤相关，且大于50岁和高三酰甘油水平为TSA的独立危险因素[11]，大于或等于65岁是晚期腺瘤或SSA/P发展为CRC的独立预测因素[12]，补充钙和维生素D可增加远期SSA/P的风险，故补充钙和维生素D时应权衡其利弊[13]。

锯齿状息肉病综合征(serrated polyposis syndrome，SPS)是一种以多发或较大锯齿状腺瘤为特征的临床病理实体，其主要具有以下特征：①乙状结肠附近至少有5个锯齿状息肉，其中2个直径> 10 mm；②一级亲属患有锯齿状腺瘤个体，在远端结肠附近生长任意数量锯齿状腺瘤；③20个以上任意大小的锯齿状腺瘤分布于整个结肠。SPS发展为结直肠癌的风险较高，这些病人及其家属需要在专门的高危结直肠癌单位进行多学科评估[4]。

二、分子生物学特性

锯齿状腺瘤通路作为CRC的重要癌变途径之一，其分子途径主要包括：MAPK(mitogen activated protein kinase)途径、CpG岛甲基化表型(CpG island methylated phenotype，CIMP)、Wnt信号通路改变、P53信号通路改变、微卫星不稳定性(microsatellite instability，MSI)及微卫星稳定性(microsatellite stability，MSS)。各个通路之间存在着复杂的内在关联，但也显现出各自的不同。

1.MAPK途径 BRAF原癌基因的突变是锯齿状腺瘤通路初始阶段最显著的特征，它可激活有丝分裂原激活蛋白激酶(MAPK)级联，该突变可引起细胞异常增殖，BRAF突变在MVHP中占 50%～72%，在SSA/P中占70%～80%，在管状腺瘤中仅占1%[14]，而KRAS突变罕见。BRAK基因调控正常细胞增殖及衰老，如果抑癌基因被沉默，比如p16甲基化，BRAF诱导细胞衰老的机制会失控。因此，P16甲基化可诱导正常黏膜上皮转化为SSA/P[15]。BRAF non-v600e突变个体均发生KRAS突变，但与BRAF V600E突变个体相比，KRAS突变的SSA/P更常位于远端结肠[16]。MAPK通路激活在TSA中也很常见，但在不同的研究中，BRAF与KRAS突变的相对比例差异很大，可能反映了组织学分类或小样本量的差异。TSA中的BRAF突变率约为47%[17]，而KRAS突变率约为31%[17]，而BRAF突变较早发生于前体腺瘤。此外，与传统TSA相比，富黏液TSA更容易携带BRAF突变，且富黏液TSA可能是结直肠癌BRAF突变、MSI的重要前体[5]，但MAPK通路在这种罕见息肉亚型中的作用有赖于进一步的研究。

2.CpG岛甲基化表型 在BRAF基因突变之后，抑癌基因启动子区CpG岛的高甲基化和随后的沉默成为锯齿状腺瘤通路的主要分子特征，11%的MVHP和40%的SSA/P中可检测到CIMP，20%～30%的CRC中可检测到CIMP[15]。CIMP不仅存在于锯齿状腺瘤中，也存在于增生性息肉患者的正常黏膜中，这说明CIMP在锯齿状通路的早期步骤中占据着重要地位[15]。在40%的CIMP和CRC中可检测到hMLH1高甲基化，hMLH1高甲基化后，会引起基因错配修复功能障碍，最后诱导MSI高频率发生，MSI可额外引起 Bax、Pten、Msh3、Msh6和IGF2R的突变，这些突变可引起MSI型瘤变的迅速发展[18]。此外，最近研究发现CDX2与BRAF突变可共同促进小鼠结肠锯齿状腺瘤的发生[19]，环氧合酶-2(cyclooxgenase-2，COX-2)的抑制表达和脆性组氨酸三联体(fragile histidine triad，FHIT)异常也与锯齿状病变发生相关[20]，CDX2和TLR2在SSA/P和伴有异型增生的SSA/P中呈现高甲基化状态，最终可引起MSS型瘤变[21]。此外，伴有异型增生或癌变的SSA/P丢失74.5% 的hMLH1，这与老年、女性、近端位置、CIMP和异常p53的缺失有着密切联系[22]。在TSA中，CIMP的研究较少，而在部分病例中报道存在CIMP的发生，但与伴有BRAF突变的TSA相比，伴有KRAS突变的TSA具有较低的CIMP，但这需要进一步的研究[23]。新近研究显示hMLH1和Ki-67可表达于TSA隐窝基底和异位隐窝形成中[17]。此外，在TSA、高分化腺瘤和CRC中，SMOC1普遍甲基化，而在SSA/P及正常肠黏膜中少见，且SMOC1甲基化与KRAS突变和低CIMP密切相关[24]。

3. Wnt信号通路 Wnt信号通路是染色体不稳定(chromosome instable，CIN)致CRC的主要信号通路，有报告显示，Wnt信号通路与锯齿状腺瘤通路存在相互联系，在41%的SSA/P中可检测出β-catenin异常积累，在HP中不表达[6]。β-catenin在不伴异型增生SSA/P (29%)和伴有异型增生SSA/P(100%)中异常积累[6]，表明Wnt通路参与SSA/P的晚期进展，而不是早期变化，最终随着Wnt信号通路基因级联突变可引起MSI性癌变。TSA和前体息肉之间均存在BRAF或KRAS突变，但Wnt信号通路在TSA和前体息肉的基因突变状态存在明显差异，RNF43突变可同时存于在TSA和前体息肉，但APC或CTNNB1突变仅在TSA中存在，且在PTPRK-RSPO3融合的病灶中，RSPO3的过表达、核β-catenin积累和MYC基因超表达仅出现于TSA中。这些结果表明，Wnt信号通路基因突变是从前体息肉到TSA的发展过程中获得的，该通路激活在TSA的发展过程中起着关键作用[25]。Wnt信号通路参与锯齿状腺瘤通路的作用机制尚不完全明了，有待于进一步的研究以完善锯齿状腺瘤的分子机制。

4.p53信号通路 p53为调控细胞增殖的抑癌基因。p53的异常核累积提示基因突变并与部分SSA/P和TSA的异常增生相关[26]。虽然在HP和SSA/P中没有观察到异常染色，但部分伴有异型增生或癌变的SSA/P可见p53异常核累积[26]。此外，在部分TSA中可显示异常染色，但p53的累积仅出现于伴有异型增生的细胞[26]。p53突变在锯齿状腺瘤通路中并不常见，但在50%的BRAF突变、CIMP-H及无MLH1基因甲基化的MSS肿瘤中可见其发生突变，而MLH1甲基化可引导SSA/P向MSI肿瘤发展[18]。因此，MLH1甲基化和p53突变可能是导致肿瘤分别过渡到MSI或MSS肿瘤的关键因素。IGFBP7为p53下游因子之一，可影响其抑癌功能。因此，在p53未突变的锯齿状腺瘤中，IGFBP7的甲基化可能是抑制p53通路的另一条途径。Kaji等[27]研究表明hMLH1和IGFBP7甲基化可共存于SSA/P中，但两者甲基化的顺序对于肿瘤通路的引导有着不一样的结果，当IGFBP7首先甲基化时，会引起组织向TSA样组织改变，反之，则向SSA/P-D样组织改变。

5.其他相关性途径 从GCHP或传统腺瘤有可能进展到TSA，但没有得到很好的研究证实[6]。KRAS突变及甲基鸟嘌呤甲基转移酶(methyl guanine methyl transferase，MGMT)启动子高甲基化后可引起CIMP-L型TSA[15]。上皮内淋巴细胞密度和PD-1/PD-L1表达的增加与SSA/P通过细胞学发育不良进展到CRC和MSI-H状态相关[28]。胃幽门螺杆菌感染与SSA/P和普通腺瘤的患病风险有关，而与普通腺瘤相比，胃幽门螺杆菌感染与SSA/P的关联更强，且与位于近端结肠及发育不良的SSA/P呈正相关，提示其可能参与锯齿状病变通路的致癌作用[29]。

三、诊断方法

1.内镜表现 一般来说，增生性腺瘤是非肿瘤病变，但SSA/P有恶变潜能并可能发展为浸润性癌。因此，区分SSA/P与HP，对制定临床治疗方案尤为重要。TSA通常带蒂，较易鉴别。SSA/P是一种微小息肉，于白色光内镜下表现与增生息肉相似，如形态微抬高、颜色苍白[30]。然而与增生性息肉相比，SSA/P通常大于5 mm，被一层“黏液帽”所覆盖，常位于近端结肠[30]，故近端结肠黏液的黏附是SSA/P检测较有用的线索之一。通过窄带成像的内镜可以清楚地看到黏液帽覆盖于SSA/P表面，且其通常显示为强烈的红色，在SSA/P隐窝开口内显示小黑点，表明隐窝扩张，这是SSA/P一个重要的组织学特征[31]。此外，色素内镜窄带成像可见病灶表面曲张微血管的存在，与窄带成像单独使用相比，辅助使用色素内镜可以提高区分SSA/P与HP的准确率，尤其是对于小SSA/P[32]。故红色的黏液帽、隐窝内黑点的存在以及曲张微血管的存在有助于内镜下区分SSA/P和HP。但最新研究表明部分黏液帽状息肉不是SSA/P(约占29%)，大多数黏膜帽状息肉有静脉曲张(约占91%)，而仅有约41%的SSA/P拥有黏膜帽[33]。因此，不能断定黏液帽和变异血管的联合存在一定是SSA/P的预测因子。依据锯齿状腺瘤凹型分类，HP和SSA/P均存在Ⅱ型凹型，但使用放大色素内镜可见SSA/P为开放式Ⅱ型凹型，此表明隐窝扩张是SSA/P的一个重要组织学特征，有助于鉴别HP与SSA/P，且Ⅱ型凹型在锯齿状病变通路中反映了不同的分子亚类，它们可作为识别SSA/P及其发展成CRC的有用标志[34]。附加30 s的观察时间，使用关联颜色成像可提高普通腺瘤和SSA/P检出率[35]。此外，内镜显示SSA/P为带蒂外形、双重抬高、中央凹陷和发红对于鉴别是异型增生或癌有着重要的作用[30]。

2.病理表现 HP的增殖区位于隐窝基部，这与正常隐窝相似，细胞向表面对称成熟，无细胞异型性增生，组织学上，MVHP以含柱状细胞为特征，有大量的微泡黏液和星状隐窝，杯状细胞相对减少[36]；与MVHP相比，GCHP有更多圆形的隐窝开口，黏膜增厚、上隐窝富含成熟杯状细胞及表面簇绒为其特征，常见于左半结肠[36]；MPHP与MVHP很相似，但其细胞内黏液素和杯状细胞更少见[36]。SSA/P的增殖区由基底向隐窝侧移位，上皮细胞向表面和基底成熟，在下半部分的隐窝中增殖细胞和杯状细胞无序排列，细胞学异常比HP更明显。其主要有以下几个特征：隐窝不规律分布、隐窝基底扩张、隐窝基底存在锯齿、支隐窝、隐窝基底水平延伸、隐窝不成熟及经黏膜肌形成隐窝疝。WHO建议，当病灶内的三个隐窝或两个相邻隐窝显示至少一个特征时，可诊断为SSA/P。美国胃肠病学协会建议，即使单个隐窝内包含以上一个或多个特征，即可诊断为SSA/P[37]。

TSA较为罕见，呈带蒂状，其特征为管状结构、嗜酸性细胞质、铅笔状细胞核和异位隐窝，即从原始隐窝的一侧开始，沿着新形成的息肉的绒毛突起形成，可存在细胞异型性改变[36-37]。

四、治疗与监测

锯齿状腺瘤的治疗尚无明确的指导方针，美国结直肠研究小组建议[38]：除远端结肠的小HP外，所有锯齿状腺瘤均应于内镜下切除。日本胃肠协会建议[39]：>10 mm SSA/P、>5 mm TSA及近端结肠>10 mm HP均应切除。英国胃肠病学学会建议[4]：①近端锯齿状腺瘤行内窥镜切除，特别是尺寸为10 mm的病变，且内窥镜切除术应由那些在证明不完全切除率、锯齿状腺瘤检出率和结肠镜检查评估专业知识方面取得成果的操作人员实施。②参与护理锯齿状病变病人的临床医生，尤其是内镜医师和病理学家，应获得识别和区分各种类型锯齿状病变的知识和技能。<10 mm的锯齿状腺瘤可通过冷圈套息肉切除术(cold snare polypectomy，CSP)去除病灶。CSP可切除到正常组织1～2 mm的范围，可确保完全去除息肉[40]10～20 mm的锯齿状腺瘤可行分段CSP或内镜下黏膜切除术(endoscopic mucosal resection，EMR)，>20 mm锯齿状腺瘤可行EMR，病变部位复杂或体积较大而不适合内镜切除者，可行分段EMR，但用EMR分段切除可能降低组织学分析的准确性，并可能由于局部复发而导致肿瘤预后不良，故对于那些极有可能成为侵袭性肿瘤的病灶，行内镜黏膜下剥离术(endoscopic submucosal dissection，ESD)[41]。

至于锯齿状腺瘤的监测，美国结直肠研究小组建议：<10 mm且无异型增生的SSA/P应每5年复查1次结肠镜[38]。欧洲胃肠内镜协会指南建议每10年复查1次[42]。≥10 mm SSA/P、伴有异型增生SSA/P及TSA应每3年复查1次结肠镜[38，42]。英国胃肠病学学会最新建议[4]：①符合世卫组织SPS标准的病人应每年进行1～2次的结肠镜检查；②>20 mm的锯齿状腺瘤经EMR后，术后2～6个月内对切除部位进行复查；③<10 mm或伴有异型增生的锯齿状腺瘤病人应在3年内接受1次结肠镜检查；④对于没有发育不良的HP或<10 mm的SSA/P病人，除非在大小、位置和数量上符合SPS标准，否则没有明确的结肠镜检查指征。

五、小结与展望

锯齿状腺瘤通路作为CRC的癌变途径之一，其于内镜下及病理切片中表现形态复杂多样，理应引起内镜中心及病理科医师的足够重视。随着我们对锯齿状腺瘤的形态学、分子特征及临床意义认识的逐渐加深，锯齿状腺瘤的检出率不断提高，于内镜下行CSP、EMR及ESD等手术切除早期病灶，可减少锯齿状病变的恶变，相应降低CRC的发生率。但目前这些知识还不足以完全了解锯齿状腺瘤的发展与演变，如TSA的分子机制基本缺如，且如何将现有的知识运用到临床实践仍值得深入探讨，故需要进一步地研究分子机制和加强临床诊疗策略。