傅中懋 黃陳
結(jié)直腸癌是當(dāng)今最常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤之一,2019 年美國結(jié)直腸癌的預(yù)測發(fā)病率與預(yù)測死亡率在所有惡性腫瘤中均排第3 位[1];在我國惡性腫瘤發(fā)病率中結(jié)直腸癌排第3 位,病死率排第 5 位[2]。根據(jù)胚胎起源的不同,結(jié)腸可分為左半結(jié)腸與右半結(jié)腸,右半結(jié)腸包括盲腸、升結(jié)腸與橫結(jié)腸,左半結(jié)腸包括降結(jié)腸與乙狀結(jié)腸,由于在臨床工作中無法直接明確胚胎分界線,所以大致采用脾曲作為左、右結(jié)腸的分界線。但這種分類方法不能精確指導(dǎo)臨床治療,有研究指出應(yīng)采用基因組定位定義左右半結(jié)腸分界[3]。因為左、右半結(jié)腸癌在臨床表現(xiàn)、治療和預(yù)后上有明顯的差異,臨床中愈發(fā)重視結(jié)腸癌的原發(fā)部位。
左右半結(jié)腸癌患者在臨床表現(xiàn)、病理變化、影像學(xué)圖像、復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移機制、分子生物學(xué)、臨床治療及預(yù)后方面存在顯著差異,隨著對這些差異深入了解,能指導(dǎo)實現(xiàn)患者的精準化、個體化治療。
左半結(jié)腸癌(left-sided colon cancer,LCC)發(fā)病以男性為主,左半結(jié)腸腸腔體積小,腸內(nèi)容物水分相對較少,且腫瘤多向腸腔四周浸潤生長,梗阻癥狀多見,除梗阻癥狀外還有腹痛、排便習(xí)慣改變、便血等,病理類型主要是腺癌,高分化程度,臨床確診早。右半結(jié)腸癌(right-sided colon cancer, RCC)主要見于老年女性,右半結(jié)腸腸腔體積大,腸內(nèi)容物水分相對較多,且腫瘤多向腸腔單一部位浸潤隆起樣生長,梗阻癥狀少見,臨床癥狀以貧血,體重下降等消耗性癥狀為主,病理類型中印戒細胞癌比例明顯增高,未分化癌、黏液樣腺癌也在RCC 中常見,預(yù)后相對LCC 較差[4]。左、右半結(jié)腸癌的分布與年齡、性別呈明顯正相關(guān)性,有研究認為女性雌激素可通過降低結(jié)腸中次級膽汁酸鹽的生成,從而達到抑制腫瘤的目的,但隨著女性年齡的增長,雌激素水平的降低便會增加結(jié)腸癌的致病風(fēng)險[5],而LCC 男性患者的發(fā)病與低纖維飲食,肥胖及吸煙飲酒不良生活習(xí)慣密切相關(guān)[4]。除這些因素之外,hMLH1 和MGMT 啟動子甲基化與癌癥發(fā)生密切相關(guān),正常男性直腸黏膜上對于hMLH1 和MGMT 啟動子沒有一致的甲基化模式,但女性隨著年齡的增加,在右半結(jié)腸中hMLH1甲基化的等位基因比例明顯增加,且hMLH1 和MGMT 啟動子同時甲基化在女性的右半結(jié)腸中也更常見[6]。左右半結(jié)腸癌臨床特征見表1。
對于結(jié)腸癌患者,術(shù)前較為精準的病情分析,能有效指導(dǎo)后續(xù)的治療。目前在臨床中對患者分期的判斷依賴于增強CT 及MRI。早期LCC 患者在CT 圖像中常表現(xiàn)為腸壁外緣光滑,周圍的脂肪間隙清晰;中晚期患者腸壁外緣變得毛糙,腸周脂肪間隙模糊甚至可見條索狀。而晚期的RCC 患者病變部位周圍脂肪層結(jié)構(gòu)消失,常累及臨近器官及腹膜[7]。腸梗阻作為結(jié)腸癌患者臨床癥狀之一,在LCC 患者中尤為常見,在CT 圖像中可通過直接與間接征象給予鑒別,直接征象包括腔管狹窄,周圍臟器或組織受損等,間接征象包括腸管擴張,缺血性結(jié)腸炎等;在RCC 患者中,若同時伴有回盲瓣的功能障礙,可見小腸擴張。在MRI 中可看到腸壁受累情況,對于LCC 伴腸梗阻患者的腸壁明顯增厚,T1W1 為低信號,T2W2 信號稍增高,可見典型的“肩樣征”[8]。由于病變部位的炎癥或纖維化亦能引起與癌癥類似的影像表現(xiàn),常常引起診斷的過高分期,甚至由于影像醫(yī)生的主觀性造成診斷的失真,而聯(lián)合應(yīng)用人工智能輔助能有效解決這一問題,而且有研究[9]通過對晚期結(jié)腸癌影像學(xué)特征進行人工智能分析,能準確有效鑒別Ⅲ、Ⅳ期患者,人工智能的應(yīng)用會在患者的診斷、治療以及預(yù)后方面發(fā)揮越來越重要的作用[10]。
表1 左右半結(jié)腸癌臨床特征
大約有1/5 的患者在首診時就存在著遠處器官轉(zhuǎn)移,LCC 易轉(zhuǎn)移至肝、肺,而RCC 常轉(zhuǎn)移至腹膜及淋巴結(jié)[4,11]。這與左、右半結(jié)腸解剖特點不同有關(guān),左半結(jié)腸的靜脈血由腸系膜下靜脈,脾靜脈,門靜脈左分支匯入左半肝,而右半結(jié)腸的靜脈血由腸系膜上靜脈收集,腸系膜上靜脈與胃小腸側(cè)支血管形成豐富的血管吻合叢,同時淋巴管也有較多吻合,因此RCC 有著更高的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。
在結(jié)腸癌患者中常發(fā)生KRAS 基因突變,而在RCC 患者中KRAS 基因突變更為常見。研究發(fā)現(xiàn)KRAS 基因突變與肝轉(zhuǎn)移有著較低關(guān)聯(lián)性,但與肺、腦轉(zhuǎn)移關(guān)聯(lián)性較好,值得注意的是發(fā)生KRAS 突變患者有著更低的肝轉(zhuǎn)移率和更高的卵巢轉(zhuǎn)移率[12]。還有研究發(fā)現(xiàn)在發(fā)生KRAS 突變的結(jié)腸癌患者中細胞因子甲狀旁腺激素樣激素與肺轉(zhuǎn)移密切相關(guān),該激素可通過誘導(dǎo)內(nèi)皮細胞凋亡與下調(diào)p38 MAPK 信號通路促使腫瘤細胞在肺內(nèi)種植及轉(zhuǎn)移[13]。
對于RCC 患者而言,B 型快速加速纖維肉瘤(BRAF)突變更容易獲得,BRAF 基因是MEK/ERK 通路中最關(guān)鍵的激活因子,該基因突變會增加腹膜和遠處淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移風(fēng)險,但也降低了肺轉(zhuǎn)移的風(fēng)險[14]。BRAF 突變常引起不良的病理類型如低分化腺癌、黏液腺癌及印戒細胞癌等,這也增加了RCC 患者病灶轉(zhuǎn)移風(fēng)險。在BRAF 突變的結(jié)腸癌患者血清中,更容易發(fā)現(xiàn)由BRAF 基因誘導(dǎo)的長鏈非編碼RNA(long noncoding RNA, lncRNA),lncRNA 過度表達會促進上皮—間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)以及增加淋巴結(jié)的遠處轉(zhuǎn)移。
PIK3CA 是常見的致癌基因,突變后可在RCC患者中高度表達。PIK3CA 基因突變主要發(fā)生于激酶區(qū)和螺旋區(qū)這兩個區(qū)域,該基因突變可顯著增強磷脂酰肌醇3-激酶( phosphatidylinositol 3-kinase,PI3-K)的催化活性,同時還可以減少細胞凋亡,導(dǎo)致腫瘤浸潤轉(zhuǎn)移的增加。PIK3CA 基因突變通常合并BRAF 突變或者KRAS 突變。有研究發(fā)現(xiàn)PIK3CA 突變會增加腦轉(zhuǎn)移風(fēng)險,當(dāng)合并存在KRAS 突變時,2/3 的結(jié)腸癌患者會出現(xiàn)腦轉(zhuǎn)移[15]。
TP53 基因是一種重要的抑癌基因,該基因編碼的P53 蛋白能夠控制細胞周期,調(diào)節(jié)細胞生長,促進損傷修復(fù),從而避免疾病發(fā)生。在LCC 患者中常伴有TP53 基因的突變,TP53 基因的突變會促進腫瘤微血管生長,增加肝轉(zhuǎn)移風(fēng)險[16]。
左、右半結(jié)腸不同的胚胎起源導(dǎo)致了其在分子水平上明顯差異,通過對DNA 序列的檢測,左、右半結(jié)腸中超過1 000 個基因有著不同的表達。結(jié)腸癌的發(fā)生進展涉及多基因參與,至少通過三條主要途徑發(fā)展[17]:染色體不穩(wěn)定(chromosomal instability,CIN),微衛(wèi)星不穩(wěn)性(microsatellite instability,MSI)和CpG 島 甲 基 化(CpG island methylator phenotype,CIMP)。導(dǎo)致CIN 的幾種機制包括:(1)抑癌基因如TP53 突變失活阻礙DNA 修復(fù);(2)細胞內(nèi)染色體不能正常分離,有絲分裂抑制;(3)染色體端粒功能出錯,癌變早期端??s短,癌變晚期端粒延長;(4)雜合性缺失,母方或父方等位基因的缺失,但在對應(yīng)的同源染色體上仍然存在,雜合性缺失是CIN 陽性腫瘤的一個特征,至少25%~30%的等位基因在這些腫瘤中缺失。CIN 陽性腫瘤的特征還在于基因組的體細胞拷貝數(shù)改變(somatic copy number alterations,SCNA),從而導(dǎo)致異倍體結(jié)腸癌[18]。MSI 是短核苷酸重復(fù)序列處的遺傳不穩(wěn)定性,由異常的DNA 錯配修復(fù)導(dǎo)致的高突變率引起,約10%的散發(fā)性結(jié)腸癌患者伴隨MSI。散發(fā)性結(jié)腸癌中的MSI主要是由于hMLH1 基因的啟動子甲基化導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄沉默引起[19]。結(jié)腸癌中CIMP 的改變?yōu)楹蠧pG島(通常是抑癌基因的啟動子)基因位點過度甲基化,從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄抑制,促進癌癥的發(fā)生[18,20]。
RCC 可通過ClMP 引起全基因組甲基化,在此過程中常伴有 MSI-H 表型和 BRAF 突變,同時RCC 也更容易通過MSI 獲得BRAF 突變。根據(jù)基因CpG 島甲基化程度高低可將結(jié)腸癌患者分為CIMP 高頻(CIMP-High),CIMP 低頻(CIMP-Low)和CIMP 陰 性(CIMP-negative)。在CIMP-H 組中MSI-H,BRAF 突變率最高,分別高達62.5%與77.3%[21]。MSI-H 突 變 常 伴 隨CIMP-H 可 能與MLH1 錯配修復(fù)基因缺失表達有關(guān),此過程多發(fā)生于RCC 中[18]。KRAS、PI3KCA 突變增加與RCC 的發(fā)生相關(guān),且TGFbR2、PTEN、AKT1、RNF43、SMAD2等基因突變在RCC中發(fā)現(xiàn)更多[17]。左右半結(jié)腸癌患者基因轉(zhuǎn)錄差異在TGF-β 信號通路中顯著,基因INHBA 在TGF-β 通路中差異性表達,在RCC 中編碼mRNA 能力及表達蛋白水平均高于LCC,INHBA 基因表達增加可能參與RCC的發(fā)生發(fā)展[22]。
約75% 的LCC 患 者 和30% 的RCC 患 者 發(fā)現(xiàn)有CIN 的腫瘤,LCC 中CIN 發(fā)生率明顯高于 RCC[19]。APC,SMAD4 和TP53 等基因突變發(fā)生率LCC 較RCC 高,而且LCC 多見點突變。人表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)配體表觀調(diào)節(jié)素和兩聚調(diào)節(jié)素的過表達及EGFR 的擴增與LCC 密切相關(guān),血管內(nèi)皮生長因子1(vascular endothelial growth factor-1,VEGF-1)
在LCC 中的表達也顯著高于RCC[4]。圖1。
圖1 左右半結(jié)腸癌分子生物學(xué)特征性差異
在RCC,LCC 中信號通路的表達差異也較大。在LCC 中富集Wnt 信號,而在RCC 中表達RAS,PI3-K 和轉(zhuǎn)化生長因子b(transforming growth factor-b,TGF-b)信號。超過四分之三的右側(cè)腫瘤有RAS-MAPK/PI3-K 通路激活,而將近一半的左側(cè)腫瘤僅有RTK 通路改變。左半結(jié)腸生長與RTK(EGFR 為主)信號密切相關(guān),結(jié)腸右側(cè)的RTK 信號較少,這可能與胚胎的起源相關(guān)。相比較而言,腫瘤沒有基因組途徑改變或僅RTK 通路改變的患者,生存期最長,而腫瘤有RAS 通路改變的患者生存期最短[17]。清楚分子生物學(xué)差異能有效判斷患者預(yù)后與指導(dǎo)用藥,從而改善結(jié)腸癌患者的預(yù)后。
RCC 與LCC 對分子靶向治療存在著明顯差異,腫瘤的原發(fā)部位可以評估抗-EGFR 治療效果。在FIRE-3 研究中,LCC 患者在應(yīng)用一線化療藥FOLFOX 加用抗-EGFR 治療后,其總生存期(overall survival,OS)明顯高于接受一線化療FOLFOX 加 抗-VEGF 組 療(HR=0.63,95%CI: 0.48~0.85;P=0.002),但無進展生存期(progression- free survival,PFS)無明顯提高(HR=0.90,95%CI: 0.71~1.14;P=0.38)。同 時 將 抗-EGFR 應(yīng) 用 于RCC患者,患者的OS(HR=1.31,95%CI:0.81~2.11; P=0.28) 和PFS(HR=1.44,95%CI:0.92~2.26;P=0.11)均無明顯提高[23]。同時在CALGB 80405和PEAK 研究的結(jié)果中也得到類似結(jié)果。(表2)。 因此,RCC 患者對抗-EGFR 治療獲益小或不能獲益,這可能與RCC 中PTEN 表達水平較高有關(guān),PTEN 可抑制PI3-K/AKT/mTOR 通路,降低抗-EGFR 治療效果[24]。此外,在一系列相關(guān)研究中對于LCC、RCC 患者采用一線化療藥+抗-EGFR治療后,LCC患者OS明顯高于RCC患者,說明抗-EGFR 治療更適合LCC 患者。見表3。同時KRAS、PIK3CA 基因突變可抑制抗-EGFR 治療效果,所以在抗-EGFR 治療前應(yīng)該檢測KRAS及PIK3CA 基因狀態(tài)。
然而,腫瘤的原發(fā)部位不能預(yù)測抗-VEGF 的治療效果,抗-VEGF 治療組中RCC、LCC 患者的預(yù)后差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義。有研究發(fā)現(xiàn)在RCC 患者中化療藥聯(lián)合抗-VEGF 治療比單獨化療能有效提高患者PFS(12.6 月vs. 9 月,P=0.017),但OS (27.5 月vs. 20.4 月,P=0.380)差異無統(tǒng)計學(xué)意義。而LCC 運用抗-VEGF 治療,其OS 和PFS 差異均無統(tǒng)計學(xué)意義[25]。近期也有研究表明應(yīng)用抗-VEGF聯(lián)合全身化療可降低LCC 和RCC 患者的死亡率。在2019 CSCO 結(jié)腸癌診治指南中也指出對RAS/RAF 的野生型RCC 治療方案中主張兩藥/三藥化療±貝伐珠單抗,同時在轉(zhuǎn)化治療中提升了三藥化療±貝伐珠單抗的推薦強度[26]。
表2 CALGB 80405、FIRE-3、PEAK 關(guān)于結(jié)腸癌左半、右半患者治療預(yù)后結(jié)果
表3 FIRE-3、CALGB 80405、PEAK、CRYSTAL、PRIME、20050181 中抗-EGFR 對LCC、RCC 患者治療預(yù)后結(jié)果
免疫檢查點調(diào)節(jié)因子程序性凋亡蛋白 1(programmed cell death protein-1,PD-1)可以通過抑制T 細胞的激活來對抗機體免疫系統(tǒng),PD-1調(diào)節(jié)因子在腫瘤細胞及組織中均有表達,腫瘤細胞通過PD-1 可沉默腫瘤的免疫應(yīng)答,若能阻斷PD-1 及其配體PD-L1 之間的相互作用可以發(fā)揮抗腫瘤作用[4,27]??筆D-1 及其配體PD-L1 治療在MSI-H 患者中有效,由于抗PD-1 藥物出現(xiàn),IV 期MSI-H 的RCC 患者預(yù)后發(fā)生了明顯的改變。
在預(yù)后方面,結(jié)腸癌患者的預(yù)后與原發(fā)腫瘤的分期、位置密切相關(guān)。即Ⅰ期預(yù)后無明顯差異,Ⅱ期RCC 患者預(yù)后較好,可能與II 期患者高MSI 率相關(guān),總的來說Ⅲ/Ⅳ期LCC 預(yù)后要好于RCC 患 者[28]。
CIMP 和MSI 與結(jié)腸癌預(yù)后相關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn) CIMP-H 腫瘤有著病理分期晚、分化程度低、高黏液組織型的特點,CIMP-H 的結(jié)腸癌患者預(yù)后差,尤其CIMP-H 伴微衛(wèi)星穩(wěn)定(microsatellite stable, MSS)的患者。由于MSI 會增加細胞毒性T細胞浸潤和腫瘤微血管生長,在II~III 期患者中,MSI-H 患者預(yù)后優(yōu)于MSS-H 患者,免疫應(yīng)答活躍與良好預(yù)后相關(guān),但IV 期患者即使有MSI-H,預(yù)后仍不佳[29]。近來,有研究將結(jié)直腸癌6 個獨立的分子分類特征進行整合,得到了4 個不同的分子亞型(consensus molecular subtypes,CMSs)。CMS1(MSI 免疫型)表現(xiàn)為MSI 和活化免疫系統(tǒng),腫瘤為CIMP陽性,SCNA低表達型,有BRAF突變,常常發(fā)生在老年女性的右側(cè)結(jié)腸。CMS2(標準型)表現(xiàn)為MSS、CIN 和WNT/MYC 通路激活,腫瘤為CIMP 陰性,SCNA 高表達型,APC 和TP53 突變,發(fā)生在左側(cè)結(jié)腸,該亞型復(fù)發(fā)后生存率良好。CMS3(代謝型)的特征表現(xiàn)為MSS,具有CIMP低頻和SCNA 中間表達型,顯示KRAS 和APC 突變,并與上皮組織特征和代謝失調(diào)相關(guān)。CMS4(間充質(zhì)型)表現(xiàn)為MSS,具有CIMP 陰性和SCNA高表型,發(fā)生在晚期,CMS4 較差的整體存活率與轉(zhuǎn)化生長因子-β 活化、間質(zhì)浸潤、上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)換激活、基質(zhì)重塑和促血管生成相關(guān)[30]。RCC 主要是CMS1 和CMS3 型,但4 種CMS 亞型均可在RCC 中發(fā)現(xiàn)。CMS 分型與患者的復(fù)發(fā)及預(yù)后相關(guān),在4 種CMS 亞型中,CMS4 患者OS 以及PFS 最短。對于復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移患者,CMS1 患者的OS 明顯變短,但CMS2 患者的OS 相對較長[30]。
目前,一致認同BRAF 突變的結(jié)腸癌患者預(yù)后欠佳,若轉(zhuǎn)移性結(jié)腸癌患者發(fā)現(xiàn)BRAF 突變陽性則不主張手術(shù)切除轉(zhuǎn)移灶。對于結(jié)腸癌術(shù)后的患者,若伴有KRAS 基因突變,其OS 和RFS 都會明顯縮短,且KRAS 突變更容易引起肺、腦等位置轉(zhuǎn)移[12],KRAS 基因突變可作為一個獨立的預(yù)測因素去評估患者的預(yù)后與轉(zhuǎn)移風(fēng)險。同時BRAF和KRAS 的高頻突變與抗-EGFR 在RCC 治療療效差相關(guān),對于BRAF 和KRAS 基因高頻突變的患者,即使積極治療,療效也欠佳。NOX4 基因(NADPH oxi-dase 4)的高表達在LCC 患者中可認為是復(fù)發(fā)預(yù)測因子,而CDX2(caudal type homeobox 2)的低表達可認為是RCC 患者的復(fù)發(fā)預(yù)測因子[31]。
針對左右半結(jié)腸癌特征性差異對患者采取針對性、個體化治療尤為關(guān)鍵。LCC 患者臨床癥狀明顯,診斷時病理分期明顯早于RCC 患者,且對于Ⅲ、Ⅳ期LCC 患者的預(yù)后明顯高于同期別RCC 患者,對于LCC 患者即使有遠處肝轉(zhuǎn)移,也推薦積極治療。對于左右半結(jié)腸癌T1N0 患者主張內(nèi)鏡下治療, T1-4N0-2M0 主張腹腔鏡下行根治手術(shù),LCC 患者常伴隨腸梗阻癥狀,當(dāng)腸道水腫嚴重時,主張 Ⅰ期切除、吻合+近端保護性造口或Ⅰ期腫瘤切除,近端造口遠端閉合,且隨著對支架置入深入研究,支架置入聯(lián)合腹腔鏡手術(shù)有望成為首選方式[32]。 左右半結(jié)腸癌患者化療方案基本相同,對于轉(zhuǎn)移性LCC 患者,一線化療藥+抗-EGFR(西妥昔單抗)能有效提高患者OS,同時抗-VEGF(貝伐珠單抗)對LCC 患者亦有效,但臨床中不推薦兩種靶向藥聯(lián)用,且在抗-EGFR 治療前應(yīng)該檢測KRAS及PIK3CA 基因狀態(tài)。對于轉(zhuǎn)移性RCC 患者,主張一線化療藥+抗-VEGF(貝伐珠單抗)治療[26]。由于RCC 患者中MSI 多見,對于MSI-H 患者抗PD-1 及其配體PD-L1 治療能有效改善患者預(yù)后。RCC 患者病理類型差,預(yù)后不佳,手術(shù)后的患者更應(yīng)加強隨訪的頻率,密切關(guān)注患者有無復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移。
綜上所述,RCC 和LCC 有著明顯的臨床和病理差異,相對于LCC,RCC 分化程度低,侵襲轉(zhuǎn)移能力強,對靶向藥物治療相對不敏感。同時仍有很多方面需進一步研究闡述其機理,如RCC 與LCC 在分子特征和復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移機制等方面存在著明顯的差異,但是這些差異是如何和在多大程度上影響腫瘤的結(jié)果尚未清楚。不同的分子特征會賦予RCC、LCC 獨特的病理類型,臨床特征,從而導(dǎo)致不同的預(yù)后結(jié)果。通過對左、右半結(jié)腸癌的研究,有利于指導(dǎo)個體化和精準化治療。