Биологические параметры и прогноз
В дополнение к таким прогностическим показателям, как патология и стадирование, существует множество прогностических факторов, таких как биологические показатели, молекулы и гены, связанные с колоректальным раком. Хотя эти параметры могут помочь улучшить прогностические оценки, необходимы дальнейшие исследования, чтобы подтвердить, имеют ли они независимое прогностическое значение.
(i) Обычные серологические показатели
1. биохимические показатели
Нет единого мнения о связи между результатами лабораторных исследований и прогнозом. Большинство исследований пришли к выводу, что гемоглобин, седиментация, количество лейкоцитов, показатели функции печени (например, GGTP, SGOT, SGPT, LDH и т.д.), общий белок сыворотки и ферритин не связаны с прогнозом. Однако Hannisdal и др. обнаружили, что прогноз был хуже, а время выживания короче, когда гематокрит превышал 30 мм/ч, а количество лейкоцитов превышало 10 × 109/л (P < 0,05). Xu Fangying сообщил [90], что глюкоза мочи имеет независимое значение для прогноза, в то время как глюкоза крови не имеет никакого значения. 2. сывороточный карциноэмбриональный антиген Сывороточный карциноэмбриональный антиген (CEA) обладает способностью вызывать иммунное уклонение опухолевых клеток и способствовать распространению и метастазированию опухолевых клеток. Хотя СЕА не подходит для ранней диагностики колоректального рака, большое количество клинических данных доказывает, что повышенное предоперационное значение СЕА в сыворотке крови у пациентов с колоректальным раком указывает на более обширное поражение и худший прогноз после операции. Некоторые исследования предполагают, что CEA может использоваться как негативный прогностический фактор независимо от стадии TNM [93]. Американское онкологическое общество (AJCC) даже предложило изменить стадирование TNM на I-IV CxC0C1 в соответствии с предоперационным уровнем сывороточного CEA, классифицировав предоперационный уровень сывороточного CEA как прогностический фактор класса I [94]. Однако вопрос о том, существует ли корреляция между показателями СЕА в сыворотке крови и прогнозом, является спорным. Действительно, в клинической практике более чем у половины пациентов, даже на поздних стадиях, не наблюдалось повышенного уровня СЕА в сыворотке крови. В 2002 году у 245 пациентов с колоректальным раком в Онкологической больнице Университета Сунь Ятсена положительный СЕА сыворотки крови был выше нормальных референсных значений (≥5 нг/мл), что составило 42,0%. За исключением этих пациентов, уровень СЕА в крови не будет объективно отражать опухолевую нагрузку in vivo, и есть ли разница в выживаемости между этими пациентами с высоким и не высоким уровнем СЕА, подлежит дальнейшему наблюдению. Также чаще сообщается о комбинированном тестировании CEA и других опухолевых маркеров. Общепризнано, что измерение CEA, CA19-9 и CA-50 имеет определенное значение для определения прогноза. Однако чувствительность отдельных тестов невысока, а комбинированные тесты имеют диагностическую ценность. В последние годы гуморальный и клеточный иммунитет против СЕА стал актуальной темой в исследованиях колоректального рака. Зарубежные исследования анти-CEA антител пришли к выводу, что у большинства больных колоректальным раком в сыворотке крови присутствуют анти-CEA антитела с высокой специфичностью и концентрацией. albanopoulos et al. рассматривали анти-CEA антитела как статистически значимый прогностический фактор. Wu Xiaojun et al [95] проверили антитела анти-CEA у 69 пациентов с колоректальным раком, и процент положительных результатов составил 63,8% (44/69); комбинированное тестирование антител к CEA и анти-CEA увеличило процент положительных результатов до 84,1%, а корреляция с прогнозом изучается в ходе последующего наблюдения. 3. CA19-9 CA19-9 - это гликоантиген, слюнная подкисленная лактат-Ne пентоза, связанная с веществами группы крови Льюиса, которая связывается с рецепторами поверхности эндотелиальных клеток и функционирует в отношении инфильтрации раковых клеток и метастазирования, и высвобождается в кровоток у пациентов с опухолями. Большинство исследований [96, 97] пришли к выводу, что CA19-9 менее чувствителен, чем CEA, но более специфичен для диагностики рецидива заболевания. В одном из исследований экспрессия CA19-9 была обнаружена в 71,0% первичных опухолей, а частота положительных CA19-9 в предоперационной сыворотке (>37UI/мл) составила 20,6%, в то время как частота положительных CA19-9 в сыворотке через 1 месяц после операции составила всего 6,6%. Положительный СА19-9 в первичной опухоли, предоперационной и послеоперационной сыворотке предсказывал повышенную смертность. У тех, у кого все три показателя были отрицательными, рецидивов не было, а 5-летняя выживаемость составила 97,1%. Напротив, у 62,5% пациентов со всеми 3 положительными показателями наблюдался рецидив, а 5-летняя выживаемость составила всего 42,8%.
(ii) Содержание ядерной ДНК в раковых клетках
Плоидность ДНК опухолевых клеток может быть использована для определения прогноза пациентов. У пациентов с колоректальным раком наблюдается увеличение потери диплоидов по мере того, как клетки переходят из предракового состояния в злокачественное. Повышенный уровень СЕА наблюдается в тканях анеуплоидных опухолей по сравнению с диплоидными опухолями. Анеуплоидия обычно увеличивается со стадией, и анеуплоидные опухоли имеют более неблагоприятные и более высокие темпы роста, чем диплоидные опухоли. Анеуплоидные опухоли обычно ассоциируются с другими патологическими факторами, свидетельствующими о плохом прогнозе [98-100].
Однако значение содержания ядерной ДНК в определении прогноза колоректального рака до сих пор обсуждается. Хотя Бауэр и др. не подтвердили взаимосвязь между содержанием ядерной ДНК в клетках колоректального рака и прогнозом, они обнаружили, что прогноз колоректального рака был плохим, если процент клеток в S-фазе превышал 20% во время цикла ядерного деления и пролиферации клеток стадии Dukes A и B.
Witzig сообщил[99], что последовательность ДНК предоставляет наиболее полезную прогностическую информацию, чем плоидность ДНК. Последовательность ДНК может быть определяющим фактором высокого риска у пациентов с отрицательными лимфатическими узлами.
(iii) Онкогены и онкогенные вещества
1. онкогены
Связь между генами колоректального рака и их биологическим поведением также была изучена на молекулярном уровне после того, как в 1982 году Пулчиани обнаружил, что активированные клеточные онкогены могут трансформировать мышиные клетки NIH3T3. Подтверждено наличие мутаций и амплификации генов в клетках колоректального рака, например, мутации в 12-м кодоне Ki-ras в ядре и амплификация таких генов, как c-Ki-ras, c-Ha-ras, N-ras, c-Myc и c-fos. Однако связь между генами и прогнозом не ясна.
(1) Рас
Семейство онкогенов ras включает H-ras, K-ras и N-ras, и мутации в них являются важным генетическим изменением при колоректальном раке. Большинство мутаций происходит в гене K-ras, немного мутаций в N-ras и почти нет в H-ras. Мутации ras имеют различную прогностическую значимость. Мутации в кодоне 12 или 13 ras были связаны с прогнозом в четырех группах из 498 пациентов. Elnatan и др. сообщили о более агрессивных опухолях и худшем прогнозе в левой гемиколэктомированной толстой кишке, если они присутствуют, но не в правой гемиколэктомированной толстой кишке. Мутации ras были более значительными у пациентов со стадией С по Дюксу, по данным Андреева и др. Другое исследование семи групп из 610 пациентов не выявило связи между мутациями ras и прогнозом. Между двумя основными типами исследований, упомянутыми выше, не было существенных различий в экспериментальном дизайне или отборе пациентов. Более тщательный анализ показывает, что те, которые не имели прогностической значимости, были в основном ограничены определенной стадией опухоли. В отличие от этого, те, кто сообщил о значимости, были в основном смешанными случаями из Dukes A/D. Возможно, что колоректальные раки с мутациями ras обладают сильной способностью к инфильтрации независимо от стадии Dukes [101-103].
(2) c-Myc
Изменения в онкогене c-Myc включают сверхэкспрессию и амплификацию гена. Более чем в половине случаев колоректального рака наблюдается сверхэкспрессия генов Myc в диапазоне от 3 до 40 раз. В небольшом количестве опухолей наблюдалась 3-4-кратная амплификация гена Myc. Корреляции между сверхэкспрессией генов и амплификацией не было. В большинстве опухолей наблюдается только сверхэкспрессия без амплификации генов. Примерно у 30% пациентов наблюдается низкий уровень амплификации c-Myc, степень которого коррелирует с чувствительностью к химиотерапии. анализ рНК Большинство исследований пришли к выводу, что число копий гена c-Myc или экспрессия РНК не связаны с прогнозом. Однако сообщалось, что пациенты с избыточной экспрессией c-Myc имеют лучший прогноз, чем пациенты без избыточной экспрессии, и этот эффект ограничен пациентами с уже существующими мутациями р53 в опухоли. Иммуногистохимическое исследование белка c-Myc также было проведено в нескольких группах (Miller et al., 1992, 118 случаев; Bhatavdekar et al., 1997, 48 случаев) Прогностическая значимость положительного окрашивания белка c-Myc невелика. 103-105].
(3) TGFa и TGFβ
Было показано, что TGFa способствует росту клеток рака толстой кишки in vitro, взаимодействуя с EGFR и вызывая пролиферацию клеток. younes et al [106] изучили 105 пациентов и предположили, что пациенты с низкой экспрессией TGFa (<25% положительных клеток) имели худший прогноз, чем пациенты с высокой экспрессией (>25% положительных клеток). tGFβ подавляет рост эпителия и способствует дифференцировке, а также стимулирует пролиферацию и миграцию мезенхимальных клеток. Потеря ингибирования TGFβ является особенностью опухолевых клеток. Matsushita et al. показали, что экспрессия мРНК и белка TGFβ была значительно выше в опухолях, чем в нормальной слизистой оболочке толстой кишки, предполагая, что опухолевые мезенхимальные сосудистые эндотелиальные клетки и фибробластоподобные клетки обладают способностью связывать TGFβ, секретируемый клетками колоректального рака. способствуют росту опухоли. Pan Yuanqing et al[107] пришли к выводу, что TGFβ1 имеет наибольший прогностический риск.
(4) c-erbB-2
c-erbB-2, также известный как Her-2/neu, является гликопротеином с тирозинкиназной активностью с молекулярной массой 185 кД. Kapitanovic et al[108] (1997) изучили 151 случай колоректальной аденокарциномы. c-erbB-2 экспрессировался во всех случаях в этой группе, с 43% сильной позитивности, и его иммуногистохимическое окрашивание отрицательно коррелировало с выживаемостью, с умеренной интенсивностью. Средняя выживаемость составила 120 недель в случаях с положительным окрашиванием, только 28 недель в сильно положительных случаях и 275 недель в слабо положительных случаях. koy et al. изучили 164 случая колоректального рака стадии B по Dukes, 33,5% опухолей окрашивались цитоплазматически положительно, 5-летняя выживаемость составила 47% в положительной группе по сравнению с 77% в отрицательной группе, а Kapitanovic и др. пришли к выводу, что прогноз при высокой экспрессии c-erbB-2 плохой [108, 109 ]. В отличие от трех вышеупомянутых групп, при гетероплоидном колоректальном раке, если c-erbB-2 сверхэкспрессирован, отмечается хороший прогноз. Поэтому связь между экспрессией c-erbB-2 и прогнозом колоректального рака также должна быть глубоко изучена на основе организации больших случаев и строгого контроля сравнительных условий, чтобы сделать надежные выводы [110].
(5) Bcl-2
Bcl-2 — это онкоген, роль которого заключается в кодировании 25 кД белка, подавляющего апоптоз. Многие исследования колоректального рака показали отсутствие связи между сверхэкспрессией Bcl-2 и рецидивом или выживаемостью, а также отсутствие различий в ответе на лечение 5-ФУ между пациентами с Bcl-2 положительными и отрицательными опухолями. Некоторые исследования показывают, что Bcl-2-положительные пациенты имеют лучший прогноз. Также сообщалось, что прогноз bcl-2-положительных/p53-отрицательных опухолей лучше, чем у опухолей с другими типами окрашивания [111].
2. Онкогены
(1) p53
p53 является очень важным онкогеном, и около 50% раковых заболеваний имеют мутации в гене p53. Мутации являются наиболее важной формой потери функциональной активности р53. По данным литературы, более чем в 75% случаев колоректального рака наблюдается потеря хромосомы 17p, что предполагает важную роль изменений р53. р53 участвует в злокачественной трансформации колоректальных аденом в рак, а в колоректальных раках, связанных с язвенным колитом, изменения р53 играют роль на ранних стадиях.
Связь между изменениями р53 и прогнозом колоректального рака хорошо документирована, но разнообразие моноклональных антител, используемых для его выявления, варьируется, при этом критерии положительности р53 варьируются от 1% ядерной позитивности до более чем 10% ядерной позитивности. Во-вторых, локализация позитивности также является спорной. В некоторых исследованиях сообщалось о большей прогностической значимости цитоплазматической позитивности р53, чем ядерной (Sun et al., 1992; Bosari et al., 1994). Однако неясно, является ли это цитоплазматическое окрашивание методологическим артефактом или истинным результатом, имеющим биологическое значение. Положительные реакции р53 в цитоплазме иногда трудно правильно оценить. В целом, однако, мутации в р53 связаны с прогнозом [112].
(2) ДКК
Три связанных с колоректальным раком гена, Smad 4, Smad 2 и DCC, расположены на длинном плече хромосомы 18, и в последние годы было установлено, что колоректальный канцерогенез связан с потерей гетерозиготности (LOH) на 18q. Jen et al. и Qgunbiyi et al.[114] сообщили, что потеря аллеля 18q была связана с прогнозом при колоректальном раке II стадии, и что пациенты с потерей 18q на II стадии были похожи на пациентов с III стадией.
Shibata и др. изучали экспрессию ДКК методом иммуногистохимии с использованием поликлонального антитела (721), методом микроволнового восстановления антигена. 5-летняя выживаемость для пациентов II стадии с положительным окрашиванием ДКК составила 94,3% по сравнению с 61,6% для пациентов с отрицательным окрашиванием. 5-летняя выживаемость для пациентов III стадии с положительным ДКК составила 59,3%, по сравнению с 33,2% для отрицательных случаев.
(3) Rb-1
Ген Rb расположен на хромосоме 13q14 и имеет не менее 12 экзонов, составляющих ген, кодирующий белок из 928 аминокислот с молекулярной массой 105 кД (p105-Rb), относящийся к классу ДНК-связывающих белков, которые регулируют транскрипцию определенных генов, контролирующих пролиферацию и подавляющих рост клеток. gope et al. обнаружили, что в 70% случаев колоректального рака наблюдалась амплификация гена Rb в 2-5 раз по сравнению с нормальной слизистой. В остальных опухолях этот показатель был схож с нормальным, но не ниже его. Исследования с помощью Southern blot показали, что ген Rb не был потерян или транскрипционно инактивирован при колоректальном раке. Исследования кариотипа показали, что от 48% до 55% колоректальных раков имеют неслучайное приобретение хромосомы 13 (триплоидия или тетраплоидия). При колоректальном раке экспрессия гена Rb повышена, а как именно функционирует ген Rb, остается неразрешенной загадкой [1].
(4) p27
Ген p27 является важным ингибитором клеточного цикла, действующим в фазе G1 клеточного цикла, предотвращая переход в фазу G0/S клеточного цикла, а также противораковым геном, локализованным в 12p13. Было показано, что уровень экспрессии гена p27 в ядре отрицательно коррелирует со злокачественностью опухоли, поэтому он может быть новым опухолевым маркером и прогностическим показателем [115]. применили иммуногистохимию с микроволновым восстановлением для анализа 149 случаев колоректального рака; позитивность окрашивания локализовалась в ядре, цитоплазме или ядре и плазме; средняя выживаемость p27-позитивных опухолей (n=134) составила 151 месяц по сравнению с 69 месяцами для негативных случаев (n=15).
(5) p21
Относительная молекулярная масса белка, кодируемого геном p21, составляет приблизительно 21 кД. Белок p21 связывается с различными комплексами циклин-CDK и ингибирует активность киназы CDK, предотвращая прохождение клеток через барьер фазы G1-S, удерживая клетки в фазе G1 и подавляя клеточную пролиферацию, или давая клеткам с поврежденной ДНК шанс на восстановление для поддержания геномной стабильности и предотвращения злокачественной трансформации клеток.
Иммуногистохимические исследования в общей сложности 399 пациентов выявили 54% p21-позитивных опухолей, при этом уровень позитивности варьировался от 31% до 71%, что связано с используемыми моноклональными антителами и различными критериями определения позитивности. Три из этих групп сообщили о плохом прогнозе для p21-позитивных опухолей, и только одна группа сообщила, что p21-позитивное окрашивание является независимым прогностическим фактором [111].
Fu et al [116] использовали иммуногистохимию для выявления p53 и p21/WAFl в предлучевых биоптатах первичного рака прямой кишки и изучали связь между экспрессией p53 и p21 и постлучевыми гистопатологическими изменениями, а также клиническими характеристиками. Результаты Большинство p53+ или p21- опухолей были устойчивы к облучению, в то время как большинство p53- или p21+ опухолей были чувствительны к облучению. Уменьшение объема было более выраженным в p53- или p21+ опухолях, чем в p53+ или p21- опухолях после облучения. p53+ или p21- пациенты были более склонны к рецидивам и отдаленным метастазам и имели более низкую 5-летнюю выживаемость, чем P53- или P21+ пациенты, и хотя статистической разницы не было, определение экспрессии p53 и p21 может быть полезным параметром для выбора предоперационной радиотерапии у радиочувствительных пациентов.
(6) p16
p16 является ингибитором циклин-зависимой киназы (CDK), который блокирует фосфорилирование белка pRb и блокирует клеточный цикл в фазе G1. p16 является одной из ключевых молекул в пути контроля клеточного цикла Rb (p16-Rb-p21ras) и даун-регулируется в большинстве опухолевых клеток человека. Механизмами его дерегуляции в основном являются делеция генов, мутации, метилирование промотора и др. связывание его продуктов белками онкогенов и посттранскрипционные модификации. Частота делеции p16 в колоректальном раке составляет от 50% до 67%, без значительной корреляции с возрастом и со значительной корреляцией с выживаемостью. p16-отрицательные колоректальные раки имеют плохой прогноз [117-119].
3. комбинированное тестирование
Процесс опухолеобразования требует наличия множества генов и многоступенчатых изменений для индуцирования или поддержания злокачественного состояния. Простое применение одного или нескольких онкогенов и онкогенов в качестве прогностических показателей может быть слишком упрощенным, а комплексный анализ экспрессии и мутации различных онкогенов и онкогенов позволит еще больше прояснить их биологическое поведение и связь с клиническим прогнозом, что все еще требует дальнейшего углубленного изучения.