人结直肠锯齿状腺癌的研究现状

王娜 贾兴芳 储琳琳 郝佳慧 刘成霞

滨州医学院附属医院消化内科，滨州 256600

结直肠癌（colorectal carcinoma，CRC）为高发病率的恶性肿瘤，其发病率在全球居于恶性肿瘤第3 位，病死率高居第2 位，是全球发病和死亡首位的消化系统恶性肿瘤。我国CRC 发病率逐年上升，而在上海等沿海地区已名列消化道肿瘤第1 位，年发病率达56/10 万，并有逐年上升及年轻化的趋势。尽管目前有手术、化疗靶向及免疫治疗等多种方法，但仍具有极高的病死率，究其原因，归结于CRC 在分子水平上的高度异质性。CRC 的组织学起源一般认为有2 种——“腺瘤-癌变”途径［1］和“denove 癌”途径。最近，越来越多的证据表明，大肠癌的发生还有第3 种途径，即所谓的“锯齿状通路”途径［2-3］。该途径是一种新型的CRC 的发生途径，通过该途径发生的CRC 被称为结直肠锯齿状腺癌（SAC）。SAC 作为CRC 的一种特殊临床类型，因其癌变途径的特殊性，检测以及较差的治疗反应和预后逐渐引起众多研究者的兴趣［4-5］。过去认为锯齿状病变是良性病变，然而，越来越多的研究证据表明某些锯齿状病变具有很高的癌变潜能［6-7］。锯齿状通路途径以BRAF突变、（microsatellite instability，MSI））和CpG 岛的甲基化（CpG island methylator phenotype，CIMP）为特征［8］。但由于特殊的形态和内镜特征及特殊的发生部位，在结肠镜检查时很容易漏诊，甚至病理评估时也极易被忽视，临床确诊时往往已处于进展期，患者预后差，生存率低。本文针对结直肠SAC流行病学、危险因素、临床特征、病理学特征、分子特征等方面作一综述。

流行病学特征

据外文报道，2004年SAC发病率约为7.5%［9］，然而在近期的报道中发现15%～30%的CRC 通过锯齿状通路途径发生［7，10-11］。我国广东佛山地区，SAC 的发病率约为8.56%，且确诊患者数量呈逐年上升趋势［12］。在性别方面，西方及日本相关研究报道，SAC 男女比例约为1∶2，无明显差异［13-14］。在我国广东地区的研究显示男女比例为1.10∶1.00，男性多于女性，而浙江地区发病率在性别上无明显差异［12，15］。这提示不同地域的SAC 患者男女比例有所差异。SAC 好发于盲肠和直肠；文献报道SAC 中54.1%的病变位于右半结肠，30.6%的病变发生于左半结肠，15.3%位于直肠［16］。在发病年龄上，SAC与传统腺癌并无明显区别。

危险因素

有研究显示，结直肠锯齿状病变与SAC 有密切关系。越来越多的研究证据表明，增生性息肉（hyperplastic polyp，HP）为良性病变，无蒂锯齿状病变（sessile serrated lesions，SSLs）和传统锯齿状腺瘤（traditional serrated adenoma，TSA）具有恶变潜能［7，17］。

1、可控因素

主要包括各种生活方式。有人对关于结直肠锯齿状病变的7 种生活习惯及方式的危险因素进行了系统研究及meta 分析，研究表明，吸烟、饮酒、高体质量指数、肉类及高脂肪的摄入是结直肠锯齿状病变癌变的危险因素。近期大量文献研究表明西方SAC 的发病率远高于国内，考虑是西方的饮食习惯导致此疾病的高发生率。相比之下，非甾体类抗炎药或阿司匹林的使用，以及大量摄入钙、叶酸、纤维素可以显著降低结直肠锯齿状病变的风险［18］。

2、不可控因素

结直肠SAC与其他CRC一样，年龄、家族史是直接危险要素［19-20］。除年龄之外，Lieberman 等［21］及Lash 等［22］研究报道认为，女性是锯齿状病变恶变的危险因素，我国佛山地区也有研究证实了这一点，但男女性别差异无统计学意义（P>0.05），考虑与样本量较小有关，下一步应扩大样本量加以研究。关于女性激素是否参与SAC 的发生、发展过程及其作用机制仍需进一步研究。

分子分型

随着研究的不断深入，人们对CRC 癌前病变的认识越来越丰富，尤其是随着包括MSI、RAS（KRAS、NRAS）以及BRAF突变在内的分子检测技术的出现，使大肠癌的精准治疗成为可能［23］。SAC 最早由Jass和Smith［24］在1992年提出，2001 年Mäkinen 等［25］首次对SAC 做出系统性阐述，2010 年世界卫生组织消化系统肿瘤分类正式把SAC列为CRC中的一个单独亚型［26］。2015 年提出了共识分子亚型（CMS），以便统一多种CRC 分型［27-30］。CMS 分型包括具有免疫原性、MSI 和高度突变的CMS1 肿瘤（MSI 免疫型），显示Wnt 和Myc 信号激活的CMS2 肿瘤（经典型），具有代谢失调的CMS3 肿瘤（代谢型）和具有间质浸润、TGF-β 激活、血管生成的CMS4 肿瘤（间质型）。按照CMS 分类，2019 年Nakanishi 等［31］根据分子标志物和基因表达谱将SAC 分为“经典”锯齿状腺癌（CMS1）和“间质”锯齿状腺癌（CMS4），CMS1 表现为高频的BRAF 突变、高微卫星不稳定性（MSI-H）、CIMP 和强免疫原性。CMS4 主要表现为上皮间质转化、低微卫星不稳定性（MSI-L）或微卫星稳定（MSS）、免疫逃逸等。CMS4表现出更差的治疗反应和预后。

病理学及组织学特点

Mäkinen 等［25］首先提出结直肠SAC 的组织病理学特点包括隐窝上皮呈锯齿状、细胞质呈嗜中性或嗜酸性、胞质丰富、细胞核空泡状、核仁明显、细胞质呈嗜中性或嗜酸性、产生黏蛋白、黏蛋白区细胞呈球形或乳突杆状。随着越来越多的学者们研究发现一些癌组织的病变具有SAC 的特点，但又不完全符合SAC，当癌至少符合上面列出的前7个特征中的6 个，或者当癌毗邻锯齿状腺瘤时，应考虑符合SAC 的诊断。然而在不断地认识和探索中，诊断的标准被不断修改。2010年消化系统肿瘤世界卫生组织分类提出SAC的组织学结构与无蒂锯齿状息肉类似，腺腔具有锯齿状结构，可伴有黏液、筛状、花边状、梁状区域，细胞核浆比例低。据统计只有大约1/3 的SAC 保留了锯齿状的形态，而其余2/3 的SAC 一旦进展到晚期，就失去了典型锯齿状的组织学特征［7，13，16，25］。这些问题使得在形态学上（即内镜下和组织学上）很难区分特定的CRC 是通过传统途径还是锯齿状途径发展的。因此，SAC作为CRC的新亚型，其诊断标准还应在今后研究工作中进一步完善。

分子特征

锯齿状通路途径作为CRC 的重要癌变途径之一，其分子途径主要包括：有丝分裂原激活蛋白激酶（MAPK）途径、CIMP、Wnt 信号通路改变、MSI 等。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

MAPK-ERK 通路是调节细胞生长、分化和凋亡的多种细胞外信号的重要通路［32］。BRAF 和KRAS 是MAPK-ERK通路的参与者，锯齿状病变中最早的基因改变是BRAF 和KRAS 突变，常发生在异常的隐窝病灶中［33］。BRAF 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MAPK 级联，该突变可引起细胞异常增殖。BRAK 基因调控正常细胞增殖及衰老，如果抑癌基因被沉默，BRAF 诱导细胞衰老的机制会失控。BRAF 基因在大多数SSLs 中发生突变，但在常规腺瘤中很少发生，这支持了锯齿状通路途径是CRC 的一种起源途径的观点［34］。据报道，KRAS 突变在4%～37%的HP、约80%的TSA 和10%的SSLs 中均有出现［35-36］。有研究表示SAC 及其锯齿状病变中观察到的BRAF 和KRAS 突变的累积频率为79%～82%［37］，这强调了MAPK 通路激活在SAC 通路中的重要性，并表明这些突变是SAC通路的驱动突变。

2、CIMP

CIMP 的概念是由Toyota 和Issa［38］首次提出的，CIMP 被许多学者认为是锯齿状CRC 的表观遗传学特征，是锯齿状通路中的特征性改变［13，39］。Yang 等［40］检测到CIMP，按频率的增加顺序，分别为47%的微小泡型HP（microvescicular type HP，MVHP）、75%的SSLs 和80%的TSA。在另一项研究中，Weisenberger等［41］检测到CIMP在7%的MVHP和48%的进展性结直肠锯齿状息肉（advanced colorectal serrated adenoma，ACSA）中出现。我们可以看到在MVHP、SSLs 和无蒂锯齿状病变伴异型增生（SSL with dysplasia，SSLD）中，CIMP 高表达的出现是递增关系，因此我们推测在锯齿状病变的进展中以及在锯齿状通路中CIMP都起着重要作用。

3、Wnt信号通路

Wnt 通路的异常参与了多种肿瘤的发生、发展。研究证明，约85%的散发性CRC中可以发现Wnt通路异常，且病变常位于远端结肠［42］。有资料显示Wnt通路的异常激活主要是因APC 基因突变所致，约占70%，少数是由β-catenin基因突变引起的，另有极少部分是由于APC 启动子甲基化所致［43］。但是，APC 基因突变极少出现在锯齿状病变中，有文献报道仅有约15%的SSLs 中出现APC 基因突变［44］。我们推测APC 基因突变并不是锯齿状途径中Wnt通路异常激活的主要原因。反而，大量研究证明锯齿状病变（除HP）中出现β-catenin 异常积累，β-catenin 在SSLs（0～60%）和SSLD（43%～100%）中出现异常积累［45-47］。这些研究表明Wnt 通路可能参与进展期锯齿状病变，但是Wnt 信号通路参与锯齿状通路途径的作用机制尚不完全明确，有待于进一步研究以完善锯齿状病变的Wnt通路异常激活机制。

4、MSI

微卫星（microsatellite）是指基因组中一类短的重复单元（一般为1～6个核苷酸）组成的DNA串联重复序列。MSI是指与正常的组织相比，肿瘤中某个微卫星由于重复序列的插入或缺失而造成的长度改变，常由肿瘤组织中DNA 错配修复基因活性丧失导致出现新的微卫星等位基因而引起的现象。MSI不仅是Lynch 综合征的特征性表现［48］，还可在3%～15%的散发性CRC 中见到［49］。我们现在通常采用免疫组化方法检测4 个错配修复蛋白（MLH1、MSH2、MSH6、PMS2）的表达，任何一个蛋白表达缺失为错配修复功能缺陷，所有4 个蛋白表达均阳性为错配修复功能完整。根据微卫星的数量，可以将肿瘤分为MSI-H、MSI-L、MSS［50］。相关研究发现许多散发性MSI-H CRC 中CIMP 含量很高［51］，而近端SSLs 中经常检出CIMP 阳性，同时MSI-H CRC 的边缘处可以观察到SSLs的组织学特点［52］，这支持SSLs是散发性MSI-H CRC 的癌前病变这一理论。虽然相当大比例的SAC表现为MSS，但MSI仍被认为是锯齿状通路中的重要特征之一。MSI通常是独立于BRAF、KRAS 和CIMP 状态的良好预后的分子标志物［53］。CMS1 型SAC 的特点为MSI-H，CMS4 型以MSI-L 或MSS 为特征，CMS1 型较CMS4 型预后好，生存期长，考虑与高免疫原性有关，免疫治疗有效［31］。

SAC与肠道微生物的联系

近年来，在CRC中，肠道微生物作为一种非遗传因素受到越来越多的关注。最近的文献提供了证据，微生物可以促进CRC 的发生［54］。国内有研究团队通过16S rRNA 荧光原位杂交（FISH）检测发现，近端HP 和SSLs 中侵袭性具核梭杆菌丰度高于同位置的传统腺瘤，考虑因为SSLs 隐窝结构中富含黏液细胞，可产生一定的黏液，从而有利于细菌的生存，研究推测侵袭性具核梭杆菌或许通过锯齿状途径参与CRC 的癌变过程［55］。此外，国外有研究将CRC 微生物群与CMS 类型联系起来，并鉴定出一些以MSI 和免疫激活为特征的CMS1 特异性细菌［56］。考虑到CMS1 和锯齿状瘤变之间的联系，推测这些微生物可能参与了CRC 的锯齿状途径。研究结果显示，CMS1中梭杆菌门和拟杆菌门的相对丰度增加，厚壁菌门和变形菌门的相对丰度降低［57］。总之，除了组织学和分子特征外，肠道微生物群也是需要重点研究的环境因素，需要进一步确定具体肠道菌群种类及在锯齿状途径中的确切作用机制，来提高SAC的预防、生物学诊断和治疗效果。

SAC 具有独特的生物学特征，显然需要进一步研究SAC 的分子特征及锯齿状途径的分子机制，以便降低疾病的漏诊、误诊率，改善目前的治疗方式，指导临床制定个体化的精准治疗方案，提高患者的生存率。