李瑩,楊蔚峰
1.廣西欽州市第一人民醫(yī)院病理科,廣西 欽州 535000;2.廣西欽州市第一人民醫(yī)院消化內(nèi)科,廣西 欽州 535000
潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis, UC)為腸道炎性病變,病變位處在大腸黏膜及其下層,范圍多累及遠(yuǎn)端結(jié)腸,可逆行發(fā)展到近端,甚至全結(jié)腸[1]。UC 上皮內(nèi)瘤具備癌變概率,而結(jié)腸炎相關(guān)結(jié)腸癌(colitis-associated cancer, CAC)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)要比散發(fā)性大腸癌高4~10 倍[2]。CAC 屬于歐美等多個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家中常見(jiàn)惡性腫瘤,位居第3 名,位于病死原因中第2 名[3]。CAC 治療方式主要為手術(shù),輔以放化療、靶向治療等,但五年生存率仍約50%[4]。以往CAC 等的研究點(diǎn)是腫瘤細(xì)胞、組織,對(duì)于UC 及其發(fā)病因素、預(yù)防檢測(cè)、癌變機(jī)制等有局限性[5]。近十年,隨著對(duì)炎性反應(yīng)、腫瘤免疫反應(yīng)的認(rèn)知深入,結(jié)腸癌發(fā)病機(jī)制同樣開(kāi)展深入研究,逐漸明確發(fā)生機(jī)制,另發(fā)現(xiàn)其確認(rèn)潛在干預(yù)靶點(diǎn)[6]。筆者就UC 上皮內(nèi)瘤轉(zhuǎn)變至相關(guān)性結(jié)直腸癌中相關(guān)機(jī)制研究進(jìn)展予以綜述。
UC 者已處于患結(jié)直腸癌的高危人群。炎癥環(huán)境在慢性UC 癌變機(jī)制中有重要作用。UC 發(fā)病10年CAC 發(fā)生率1.6%,20年發(fā)生率8.3%,30年發(fā)生率1.4%,UC 癌變發(fā)生率總體可達(dá)3.7%,尤其是美國(guó)與英國(guó)發(fā)病率較其他歐美國(guó)家明顯[7]。有文獻(xiàn)指出,UC 或結(jié)腸癌發(fā)生率僅為1.4%[8];但有研究顯示,近10年UC 或者結(jié)腸癌發(fā)生率達(dá)3.3%[9]。目前,關(guān)于UC 結(jié)腸癌發(fā)生率仍存在較大爭(zhēng)議。
UC 上皮內(nèi)瘤始于炎癥,涉及多階段、系統(tǒng)、信號(hào)傳導(dǎo)通路等復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),而網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任意節(jié)點(diǎn)若有改變,均具有干擾UC 癌變發(fā)展速率作用,甚至干擾疾病預(yù)后與轉(zhuǎn)歸[10]。
UC 上皮內(nèi)瘤多伴有異型增生。UC 上皮內(nèi)瘤、異型增生關(guān)系為異型增生陰性、異型增生不確定型、異型增生陽(yáng)性型。UC 癌變期間各類基因變化和散發(fā)性結(jié)直腸癌(sporadic colorectal cancer,SCC)之間具有一定差異性,基于基因表達(dá)頻度差異與時(shí)間順序方面。SCC 發(fā)病期,多因?yàn)槭茿PC基因突變于癌變?cè)缙?,從而啟?dòng)癌變,中期k-ras基因突變,晚期p53 基因發(fā)生突變可促進(jìn)病情發(fā)展。UC-CAC 發(fā)病期間,P53 發(fā)生突變可能屬于早期事件,APC 突變于UC-CAC 晚期,k-ras 基因突變率于UC-CAC 中比較低,作用較小。Wnt 信號(hào)通路的激活為疾病發(fā)展的早期事件,和β-連環(huán)蛋白(β-Catenin)具有緊密的關(guān)聯(lián)性。APC 基因在UCCAC 中呈低突變率與晚期突變的現(xiàn)象一般出現(xiàn)于平坦型的UC-CAC 病變,SCC 常見(jiàn)腺瘤息肉狀的病變有差異。
UC 上皮內(nèi)瘤癌變分子事件中,P-連環(huán)蛋白(PCatenin)、P53 表達(dá)升高,提示P-Catenin 激活對(duì)UC上皮內(nèi)瘤癌變具有積極作用,P53 過(guò)度表達(dá)更加和病程存在密切聯(lián)系,提示P53 可能早期參加癌變過(guò)程,且持續(xù)積累突變效應(yīng)。
UC 上皮內(nèi)瘤癌變期間各類癌變基因相關(guān)蛋白發(fā)揮效果存在差異性,與UC 相關(guān)性結(jié)腸癌、結(jié)腸腺瘤之間的E-連環(huán)蛋白(E-Catenin)表達(dá)量有差異,APC、Wnt 表達(dá)量無(wú)差異,預(yù)示在癌變機(jī)制中,于Wnt 途徑中激活E-Catenin 重要性高于Wnt-1、APC。P53 蛋白在UC 上皮內(nèi)瘤病變不同病程的組織內(nèi)表達(dá)不同,病程越長(zhǎng),則陽(yáng)性率越高。
UC 上皮內(nèi)瘤病情進(jìn)展中,是由多個(gè)炎癥介質(zhì)(氮簇、活性氧簇、環(huán)氧酶、細(xì)胞因子)構(gòu)成腫瘤微觀環(huán)境,經(jīng)過(guò)對(duì)于腫瘤因子(例如P53)、各種信號(hào)通路、表觀遺傳學(xué)(例如CpG 島甲基化)干擾,在加快腸上皮細(xì)胞炎性反應(yīng)時(shí),使上皮細(xì)胞發(fā)生異型增生的風(fēng)險(xiǎn)升高。
宮頸上皮內(nèi)瘤樣病變(cervical intraepithelial neoplasia, CIN)是UC-CAC 的早期事件,具有較高發(fā)生率。脫氧核糖核酸(deoxyribo nucleic acid, DNA)異倍體屬于CIN 表型之一,CIN 可使其他染色體水平發(fā)生變化,例如染色體易位、擴(kuò)增以及缺失等,進(jìn)而與鱗狀細(xì)胞癌(squamous cell carcinoma, SCC)特征差異性較大,例如在染色體臂增減方面,5p 增加、17q 或者5q 缺失比SCC 中更為常見(jiàn),反而14q 缺失更為少見(jiàn)。SCC 內(nèi)異倍體出現(xiàn)于癌前病變的腺瘤期,SCC 發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)54%~80%[11]。UC-CAC 更早的產(chǎn)生異倍體、分布更廣,可產(chǎn)生于組織學(xué)無(wú)異型的增生黏膜。CIN 在瘤癌變中重要機(jī)制可能與結(jié)腸炎癥內(nèi)高含量活性氧(reactive oxygen species, ROS)縮短端粒有關(guān)。
肥大細(xì)胞(mast cell, MC)在CAC 進(jìn)展中起到推動(dòng)作用,為重要的免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞。目前未明確自上皮內(nèi)瘤-癌變發(fā)揮了關(guān)鍵性作用的MC 亞型,黏膜肥大細(xì)胞(mucosal mast cell, MMC)、結(jié)締組織肥大細(xì)胞(connective tissue mast cell, CTMC)有不同,穩(wěn)態(tài)、炎癥下可保護(hù)腸屏障。誘導(dǎo)型結(jié)直腸癌中MMC 數(shù)量、特異蛋白酶呈高表達(dá)狀態(tài)[12]。肥大細(xì)胞蛋白酶(mast cell protease-1, MCP-1)可引發(fā)CD11b+Grl+炎癥細(xì)胞于癌組織中積累,調(diào)CD11b+Grl+的活動(dòng),提高細(xì)胞的成長(zhǎng)速度,同時(shí)阻滯T 細(xì)胞的活化[13-14]。故MMC 調(diào)節(jié)、招募以及激活CD11+Grl+,繼而促進(jìn)CAC 進(jìn)展,還可為預(yù)防CAC 進(jìn)展的潛在靶點(diǎn)。
巨噬細(xì)胞分泌與釋放白細(xì)胞介素-6(interleukin-6, IL-6)屬于多功能細(xì)胞因子,利用NK-κB 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制因子3(suppressor of cytokine signaling 3, SOCS3)參與上皮內(nèi)瘤癌變。腸道中巨噬細(xì)胞釋放的IL-6 能激活癌變細(xì)胞避免凋亡途徑;IL-6 持續(xù)高表達(dá),增強(qiáng)癌變細(xì)胞的增殖、存活;巨噬細(xì)胞源性的IL-6 調(diào)節(jié)癌細(xì)胞黏蛋白的表達(dá),創(chuàng)造癌細(xì)胞擴(kuò)散與轉(zhuǎn)移環(huán)境。
中性粒細(xì)胞可分泌、釋放白細(xì)胞介素-1β(interleukin-1β, IL-1β),而IL-1β 加快單核-巨噬細(xì)胞分泌、釋放IL-6,具有促瘤效果[14]。補(bǔ)體系統(tǒng)為固有免疫組成部分之一,在UC 上皮內(nèi)瘤癌變中有促進(jìn)功能,經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)IL-1β 水平來(lái)促進(jìn)CAC發(fā)生[15]。
單核-巨噬細(xì)胞釋放的腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)激活,能夠干擾腫瘤的生長(zhǎng),積聚中性粒細(xì)胞于腸黏膜的炎癥處。于UC 上皮內(nèi)瘤癌變期間,TNF-α 含量下降能夠減輕腸黏膜損傷、阻滯巨噬細(xì)胞浸潤(rùn),從而下調(diào)腫瘤數(shù)量、體積[16]。微生態(tài)調(diào)節(jié)劑減緩巨噬細(xì)胞分泌IL-6、TNF-α,改善炎性反應(yīng),下調(diào)癌變率[17]。提示TNFα、IL-6 表達(dá)水平升高和巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)存在密切聯(lián)系,可一定程度加快癌變進(jìn)程。
IL-17A、維甲酸相關(guān)孤兒核受體γT 細(xì)胞(retinoic acid receptor related orphan receptor T cell,RORγT cell)參與炎性腸病的發(fā)病機(jī)制,氧化偶氮甲烷(azoxymethane, AOM)∕葡聚糖硫酸鈉(dextran sulfact sodium, DSS)報(bào)道中表明,RORγT 細(xì)胞在結(jié)腸腫瘤進(jìn)展中發(fā)揮重要作用[18]。RORγTh17 細(xì)胞缺失時(shí),結(jié)腸炎癥狀顯著,且腫瘤結(jié)節(jié)少。RORγT 細(xì)胞缺失者發(fā)生腫瘤生長(zhǎng)減緩狀況并非為結(jié)腸腫瘤發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)低引起的,也就是說(shuō)明這類于RORγ 缺失Th17 細(xì)胞下調(diào)腫瘤細(xì)胞的增殖,RORγT 細(xì)胞參與腫瘤細(xì)胞增殖。
IL-10 可減緩胃腸道腫瘤的產(chǎn)生,IL-10 缺乏能加快結(jié)腸炎癥的進(jìn)展,引起結(jié)腸炎上皮內(nèi)瘤與癌癥[19]。CD4+、CD4+、Foxp3+T 細(xì)胞均為IL-10 來(lái)源,經(jīng)移植釋放IL-10 到息肉中,預(yù)防疾病,T 細(xì)胞中消融IL-10,加快遲發(fā)性息肉的生長(zhǎng),繼而使息肉喪失了細(xì)胞的毒活性,變成癌癥,因干擾素γ 喪失免疫監(jiān)視能力所致。
CD166 為間充質(zhì)肝細(xì)胞的一種表面標(biāo)記物,于結(jié)直腸癌為一類存在機(jī)體各個(gè)組織器官糖蛋白,其通過(guò)異嗜性、同嗜性黏附作用來(lái)介導(dǎo)細(xì)胞和細(xì)胞互相作用,其參與到機(jī)體的多個(gè)病理生理過(guò)程,于多個(gè)腫瘤細(xì)胞中呈高表達(dá),于腫瘤的轉(zhuǎn)移浸潤(rùn)中發(fā)揮重要作用,此外,ALCAM 能可以促進(jìn)新生血管形成,從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移。
趨化性細(xì)胞因子(chemokine)為具備趨化功能細(xì)胞因子,其對(duì)單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞以及粒細(xì)胞等發(fā)揮趨化吸引與激活功能,可使肝細(xì)胞與免疫前提細(xì)胞遷移至不同組織與器官,于器官形成與血細(xì)胞發(fā)生和炎癥中發(fā)揮“歸巢”信號(hào)的功能,而這種信號(hào)機(jī)制于惡性腫瘤的轉(zhuǎn)移過(guò)程中起著重要功能,靶器官產(chǎn)生與釋放特殊趨化因子經(jīng)對(duì)應(yīng)特殊的受體吸引附近與遠(yuǎn)處腫瘤細(xì)胞,從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的浸潤(rùn)、遷移。
UC 上皮內(nèi)瘤屬于癌前病變,具有較高癌變風(fēng)險(xiǎn),且隨病程遷延逐漸升高。臨床圍繞UC 上皮內(nèi)瘤癌變相關(guān)研究的出發(fā)點(diǎn)與結(jié)局各有不同,到目前為止,對(duì)于UC、UC 上皮內(nèi)瘤參與免疫調(diào)節(jié)與反應(yīng)等多個(gè)機(jī)制,而關(guān)于和結(jié)腸癌發(fā)生的關(guān)聯(lián)性未闡述明確,希望能更深入地闡明相關(guān)機(jī)制、發(fā)現(xiàn)高敏感、特異癌前病變的指標(biāo),且可應(yīng)用到臨床中提高監(jiān)測(cè)篩查方式與治療藥物研發(fā),進(jìn)而抑制結(jié)腸癌相關(guān)癌癥發(fā)生,延長(zhǎng)生存期,優(yōu)化生活質(zhì)量。