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Ehsan Nazemalhosseini Mojarad,Seyed Mohammad Hossein Kashfi,Hanieh Mirralebi,Mohammad Yaghoob Taleghani,Pedram Azimzadeh,Sanaz Savabkar,Mohammad Amin Puthoseingholi,Hamid Asadzadeh Aghdaei,Peter J. K.Kuppen,穆罕默德·雷扎, "低水平的微卫星不稳定性与II期结直肠癌患者的临床预后差相关",肿瘤学杂志, 卷。2016年, 文章的ID2196703, 9 页面, 2016年. https://doi.org/10.1155/2016/2196703
低水平的微卫星不稳定性与II期结直肠癌患者的临床预后差相关
摘要
微卫星不稳定性(MSI)对结直肠癌(CRC)预后的影响有待进一步研究。我们评估了MSI状态在原发性结直肠癌患者生存中的作用。在这项回顾性横断面研究中,对158例福尔马林固定石蜡包埋的肿瘤及其匹配的接受治疗手术患者的正常组织进行了MSI状态测定。采用Cox比例风险模型评估临床预后意义。在这项研究中,我们发现MSI-H肿瘤主要位于结肠而不是直肠(),与较差的分化有关()及TNM II/III期肿瘤().在II期CRC患者中,MSI-L病例的生存率明显低于MSI-H或MSS肿瘤患者().本研究表明MSI-L肿瘤与II期肿瘤患者较差的临床结局相关()或位于结肠的肿瘤中().MSI-L是CRC患者预后较差的一个明显亚组的特征。本研究提示,MSI作为一种临床预后指标,与肿瘤分期、肿瘤位置等其他因素有关。
1.介绍
结直肠癌(CRC)或作为遗传性癌症综合征(≤10%)的一部分偶发(85%的病例),或作为炎性肠病的背景[1].自1970年以来,伊朗CRC的发病率已显着增加[2,3.].根据伊朗国家癌症登记处(INCR)的报告,每年确认的癌症新病例约为51 000例,死亡率为35 000例。这使得癌症成为伊朗第三大常见死因。在这方面,CRC被认为是伊朗人口中第四大常见癌症[4,5].然而,伊朗男性和女性的患病率是不同的。在这方面,CRC是伊朗男性第四常见癌症,女性第二常见癌症[4,6- - - - - -9].
两种不同的途径已被确定为CRC的主要参与者:微卫星不稳定(MSI)和染色体不稳定(CIN)/微卫星稳定(MSS)途径[10].这两个途径的发现导致CRC的范例作为基因上异质疾病。遗传和孢子结直肠癌的MSI途径通过两种不同的机制发生。在遗传性非痘痘病变结肠直肠癌(HNPCC)中,原因是DNA错配修复基因之一的种系突变(一种,MSH2,MSH6, 和PMS2.),而散在结直肠癌的MSI主要是由于MSI的高甲基化一种启动子和偶尔的突变[11].DNA错配修复系统就像一个拼写检查器,识别并纠正DNA中的错配碱基对。错配修复机制中的缺陷导致MSI状态[1,11,12].目前,肿瘤分期是判断CRC患者预后最重要的指标。MSI在结直肠癌中的意义持续增加,许多研究已经评估了MSI检测在临床管理中的作用[10- - - - - -12].对结直肠癌MSI状态进行调查有三个原因:(a)作为HNPCC的潜在筛查工具,(b)作为化疗反应的潜在预测因素,最后(c)作为预后标志物[13].MSI对结直肠癌患者的预后意义是一个有争议的话题。MSI可能影响临床结果的机制尚不清楚。根据每个肿瘤显示MSI的标记物的数量,定义了三组肿瘤:标记物显示不稳定的30-40% (MSI- h);不稳定(MSI-L)和无不稳定(MSS) [14].有研究报道MSI-H肿瘤患者的预后优于MSI-L或MSS肿瘤患者[15,16,而另一些报道MSI在结直肠癌中不是一个独立的预后因素或在结直肠癌中没有预后意义[17,18].导致大肠癌低MSI (MSI- l)表型的生物学缺陷尚不清楚;由于MSI- l和微卫星稳定(MSS)结直肠癌之间没有明显的生物学分化,当分析明确的高MSI (MSI- h)表型时,这两种表型通常合并。最近对MSI-L的定义存在争议,因为如果研究足够数量的标记物,大多数肿瘤都可以归为MSI-L [19].一些研究已经证明伊朗CRC患者中MSI的患病率[20.- - - - - -23].然而,关于存活率或死亡率的信息是未知的。在本研究中,我们通过确定158例接受原发性结直肠癌切除术的患者的MSI状态(MSI- h、MSI- l和MSS)与预后的关系来评估MSI在结直肠癌患者中的可能预后意义。
2。材料和方法
在这项研究中,从2004年到2010年,158名CRC患者被转至伊朗德黑兰Shahid Beheshti医科大学胃肠病学和肝病研究中心。本研究回顾性纳入行结肠或直肠腺癌手术切除的患者及其特点和临床资料。所有患者或其亲属均知情同意。前瞻性地记录临床信息并在数据库中登记;这些信息包括(i)年龄、性别、个人和家庭病史和(ii)肿瘤位置、肿瘤分化和TNM分期。该研究获得了相关中心的机构审查委员会的伦理批准。
2.1.MSI分析
串行部分(5μM)从福尔马林固定的石蜡包埋的正常和肿瘤组织经常染色,并且通过显微镜检查鉴定代表性正常和肿瘤区域。使用QIAAMP组织套件(德国QIAGENGMBH)纯化来自每种肿瘤和相应的正常组织的基因组DNA。产品的产量和纯度通过电泳测定0.8%琼脂糖凝胶和分光光度法吸光度,在260nm处。使用标准PCR技术使用五种单核苷酸重复微卫星靶(BAT25,BAT26,NR21,NR24和NR27)使用5个单核苷酸重复微卫星靶(BAT25,BAT26,NR21,NR27)进行MSI状态的测定[24].PCR产物经5%变性聚丙烯酰胺凝胶电泳变性,并由ABI 3130xl自动测序仪(Applied Biosystems, USA)进行分析。与相应的正常样本相比,显示不同的等位基因峰的肿瘤样本被分类为MSI。MSI-H定义为五个标准标记中至少有两个显示肿瘤DNA不稳定。MSI- l的定义是当肿瘤中没有检测到不稳定时,一个MSI标记显示不稳定,其他标记显示微卫星稳定(MSS)。如果结果不明确,则进行两次分析。应用TNM(肿瘤、淋巴结和转移)分期系统来确定疾病的严重程度和局部或远处的疾病扩散程度。美国癌症联合委员会(AJCC)的TNM分期系统是CRC的首选和标准分期系统。
2.2.统计分析
由于MSI-L在CRC中的重要性理解,因此MSI的表型最初分为三个水平,包括MSI高,MSI-LOW和MS稳定。如果结果不明确,则进行两次分析。使用SPSS软件程序进行统计分析,用于Windows,版本13.0.0(SPSS Inc.,Chicago,IL)。使用Pearson的Chi-Square测试,Fisher的精确测试或Mann-Whitney进行变量比较测试,取决于数据的性质。双尾被认为具有统计学意义。计算自癌症确诊之日起至死亡或随访结束之日(2014年2月)的结直肠癌(CRC)总生存期。死亡原因与结直肠癌无关的患者在死亡时被审查,并被排除在分析之外。对于生存分析,评估了以下变量:年龄、性别、肿瘤位置(结肠vs直肠)、肿瘤-淋巴结转移分期、分化程度(良好/中度vs较差)、辅助治疗的使用、诊断年龄、家族史和MSI。通过Cox比例风险函数进行单因素和多因素分析,并绘制Kaplan-Meier (log-rank检验)曲线。记录所有统计的显著性.
结果
3.1.患者描述
我们确定了158名连续的结直肠癌患者,他们的病理结果和随访数据是可用的。本研究纳入的患者的临床病理特征见表1.在158个样品中分析,76名来自雄性,82名来自女性受试者。
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无结直肠癌、腺瘤或HNPCC相关癌史。 |
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3.2.微卫星不稳定
MSI检测分为3组:MSI- h 35例(22.2%),MSI- l 21例(13.3%),MSS 102例(64.55%)。35例MSI-H肿瘤中,2种标志物不稳定15例(42.8%),3种标志物不稳定12例(34.2%),4种标志物不稳定5例(14.3%),5种单核苷酸标志物均不稳定3例(8.6%)。在MSI-H患者中,NR24是最不稳定的标志物(33例),而在21例MSI-Low患者中,NR24是最不稳定的标志物(9例),其次是Bat 25(6例)、NR21(3例)和Bat26(3例)。而MSI-L肿瘤对NR27单核苷酸标记均不稳定。表格2.表中显示了根据MSI状态的患者的临床病理特征3..平均随访时间为随访时间为53个月(范围2-120)。158例患者中,70例有CRC家族史,88例无CRC或其他胃肠道肿瘤家族史。根据我们的发现,29例患者在诊断时发生了转移,129例转移状态阴性。MSS组的患者比MSI-L组和MSI-H组的患者年龄大(平均年龄分别为53.16岁、49.6岁和50.32岁)。然而,这在统计学上并不显著。有趣的是,MSI- h的高发病率(24/35,68.6%)出现在男性中,MSI状态与性别之间的关系具有统计学意义().我们发现MSI-H结直肠癌主要位于近端结肠部位而不是直肠部位(),与较差的分化有关(),有家族遗传的胃肠癌(),全身转移较少()比MSI-L和MSS结直肠癌强。MSI-H、MSI-L和MSS肿瘤患者I-IV期肿瘤分布不同().
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3.3.结直肠癌分期与临床状况的相关性
MSI-H在III期、II期和I期的分布分别为60.0%、31.4%和8.6%。7例IV期肿瘤均无MSI-H。我们发现MSI-H、MSI-L和MSS肿瘤患者在T状态、M状态、生命状态或辅助治疗方面无显著性差异,但MSI-H CRCs中淋巴结转移分布和诊断年龄与MSI-L和MSS肿瘤有统计学差异。
3.4.单因素和多因素分析
为了评估MSI状态对生存的影响,我们使用Cox回归模型进行单因素和多因素分析。在进行单因素和多因素分析的总生存预后变量中,诊断年龄、肿瘤分期、辅助治疗、MSI状态、肿瘤分期、家族史等特征均与患者总生存无相关性(表)4).
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3.5.生存
所有结直肠癌患者相对于MSI状态的总生存曲线如图所示1.我们没有观察MSI状态对所有结肠直肠癌患者的整体生存率的明确影响().我们还得到了根据MSI状态,根据肿瘤位置和TNM分期进行分层的患者总生存期Kaplan-Meier曲线(图)2和3.).基于我们的结果,在CRC阶段I阶段,MSI状态不被视为有价值的预后标志,漫长的等级.然而,在CRC II期患者中,MSI-L的生存率明显低于MSI-H或MSS肿瘤患者,Long Rank(图2(a)).这表明MSI-L明显是II期结直肠癌预后较差的标志。然而,我们没有观察到III/IV期晚期患者的总生存率与MSI状态(Long Rank)之间的任何显著相关(图2(b)).根据结肠、直肠等肿瘤位置分层的MSI状态下患者总生存期Kaplan-Meier曲线见图3(a)和3(b)分别。根据我们的发现,与MSI-H或MSS肿瘤患者相比,MS-L结肠肿瘤患者的生存率明显较低.但在直肠肿瘤中,我们没有观察到类似的结果.
(一)
(b)
(一)
(b)
4.讨论
在伊朗一些流行病学研究表明,相比西方人群,CRC的发病率明显高于在伊朗年轻患者,据报道,约20%的CRC患者病例发生在不到40年的时间,然而,这个速度在西方国家是非常低2 - 8% (25- - - - - -30.].除了在以前的研究中伊朗年轻人群CRC患病率的高分布外,Azadeh等人甚至在一项研究中报道,伊朗人群中小于50岁的患者CRC发病率的比例相当高,为43% [27].尽管遗传因素被认为是导致伊朗CRC早发的主要危险因素之一,然而,一些研究表明,这可能是由于伊朗年轻人口比例高[6,25].在本研究中,我们发现35个MSI-H(22%), 21个MSI-L(13%)和102个MSS(64%)肿瘤。MSI-H肿瘤主要位于结肠而非直肠(),并与较差的分化有关()和肿瘤,淋巴结和转移(TNM)阶段II / III(),而MSI-L肿瘤在50岁以下诊断为结直肠癌的患者中更为常见。在本研究中观察到的158例结肠直肠癌患者MSI的发生率与伊朗以前的一些报告相似[20.- - - - - -23],但也高于其他族裔的其他报告(5-20%)[15- - - - - -17].Ashktorab等人记录了非裔美国人CRC患者MSI的高发生率(45%)[31].本研究报告的MSI-L发病率高于伊朗的另一个研究[23].在该研究中,我们使用了5种单核苷酸标记物来评估MSI状态。可能不同的样本尺寸和不同的阈值标记被应用于在每个先前的研究中分配MSI,表明这种品种。目前,与患有MSI-H或MSS肿瘤的患者相比,患有第II期MSI-L的CRC患者显着较差的存活率().这表明MSI-L明显是II期结直肠癌预后较差的标志。我们的结果记录了MSI-H,MSI -L和MSS结直肠癌的不同临床病理特征。符合其他报告,MSI-H中的大多数肿瘤位于结肠,III期内差异不良,频繁。在许多论文中报道了在临床上位于结肠中的近端肿瘤中MSI-H的高发病率[32,33].然而,Brim等人已经证实阿曼患者远端结肠MSI-H肿瘤发生率较高[34].MSI- h的高发人群为男性(24/35,68.6%),MSI状态与性别的关系有统计学意义().在II期CRC患者中,MSI-L病例的生存率明显低于MSI-H或MSS肿瘤患者().与此相反,有几篇论文表明MSI在女性中比男性更常见[16,17,35];我们发现MSI状态与男性性别之间存在显著的相关性。先前报道过MSI-H在男性中的高患病率,但他们没有发现任何显著的关联[15,20.].MSI的患病率随肿瘤分期而异,在III期最高。这一观察结果与其他几项研究相反,这些研究表明MSI在II阶段的频率最高[15- - - - - -17,20.].类似于我们的发现,许多其他研究表明,在CRC的MSI亚组中存在远处转移(第IV阶段)的罕见[15,20.].此外,年龄在50岁以下的患者诊断的频率相对较高;我们发现MSI-L肿瘤主要发生在这一年龄组。伊朗以前的一项研究报告了年龄在40岁以下患者MSI-L的频率[23,提示该基因途径可能在40 - 50岁伊朗患者的结直肠癌发展中发挥重要作用。有报道称MSI-H结直肠肿瘤与MSI-L或MSS肿瘤在一些病理特征上存在差异[36- - - - - -38], MSI-L与MSS肿瘤不同,但该特征的生物学背景尚不清楚[19,39- - - - - -43].结果表明,MLH1和MSH2基因似乎与MSI-L的病因无关[38].研究表明k -突变,O6-methylguanine DNA甲基转移酶(MGMT.)启动子甲基化,缺失MGMT.基因表达,种系突变HMSH6.和低水平的等位基因丢失APC.与MSI-L表型相关[19,39- - - - - -43].然而,一些研究和目前的两项荟萃分析表明MSI-H肿瘤患者的预后和结果更好[44- - - - - -47,其他研究无法证实这些发现[48,49].与后一项研究一致,我们观察到MSS、MSI-L和MSI-H肿瘤患者的总生存期无显著差异。在许多预后研究中,MSI-L表型没有被视为一个单独的类别;这可能是由于缺乏一个明确的单一标记来识别这组肿瘤。我们的研究表明,MSI-L与II期结直肠癌患者生存较差有关。许多文献认为MSI状态仅在特定阶段影响CRC的预后[16,19,33,35,45].最近的两项研究证实MSI-L在III期结肠癌中的预后不良[19,50].Kohonen-Corish等研究表明MSI-L是III期结肠癌患者的一个明显亚群,包括临床结果较差的近端结肠癌的MSI-L亚群[19].然而,现在有明确的证据表明MSI-L肿瘤是一个基于基因表达数据的离散分子组[41].总之,这些数据表明,与MSS和MSI-H CRC相比,MSI-L癌可能来自一个独特的致癌途径[51].其他研究表明MSI-L和MSS有共同的分子背景[52].虽然MSI-H患者预后良好的生物学基础已有所确定,但MSI-L在结肠癌中的不良预后作用尚不清楚。据报道,MSI-H肿瘤的高突变负荷引发了强大的宿主免疫应答[53].MSI-1和MSS具有高频率的p53抑制基因的突变,解释了侵袭性生物学特性[37,54].很少有研究评估MSI状态对直肠癌生存率的影响[44,55].我们评估了MSI状态与原发性直肠癌和原发性结肠癌患者生存的关系。我们发现有结肠肿瘤的MSI-L患者预后较差,有直肠肿瘤的MSI-H患者预后较差,尽管后者的发现没有统计学意义。
5.结论
总之,这是伊朗第一次研究MSI在CRC患者中的预后作用。似乎MSI状态的临床预后作用依赖于肿瘤的阶段和位置。需要更大样本尺寸的进一步研究来评估MSI-L对临床结果的影响。
相互竞争的利益
所有作者都宣称没有利益冲突。
致谢
这篇论文来源于Ehsan Nazemalhosseini Mojarad的博士论文,他是伊朗德黑兰Shahid Beheshti医科大学胃肠病学和肝病研究中心的学生。作者感谢Hamid Mohaghegh博士的宝贵建议,以及Shirin Qafarnejad小姐、Marjan Ebrahimi小姐和Elmira Khalili小姐的数据收集和技术援助。
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