结直肠管状腺瘤和腺癌基因变异分析和DNAH17、p53的表达及临床病理意义

背景:结直肠癌(colorectal carcinoma,CRC)是全球第三大常见的癌症,也是癌症相关死亡的主要原因。大多数CRC病例通过正常的黏膜-腺瘤-癌序列发展而来,管状腺瘤(tubular adenomas,TAs)是最常见的腺瘤类型,患病率超过80%。虽然腺瘤组织通常由点击此处于活检筛查被部分钳除,但残余的腺瘤经常随着癌的病变继续存在,且30%以上腺瘤完全摘除后复发。多个基因和信号通路已被证明参与了CRC的发生和发展。研究发现APC突变是传统腺瘤癌变的驱动事件,随后的突变事件主要影响KRAS/NRAS。肿瘤抑制基因FBXW7和SOX9的突变在促进腺瘤癌变过程中起着重要作用。Ma等人发现,DNMT1蛋白的过表达可以有效地预测早期CRC和严重的癌前病变,这可能具有潜在的临床应用价值。虽然CRC的基因改变已有较为详尽的描述,但在发生同时存在的腺瘤和腺癌的级联步骤下仍有许多未知的机制。在这种情况下,通过分析单个个体同时存在的腺瘤和腺癌的基因组图谱,可以研究特定个体腺瘤到癌进展过程中突变景观的时间进化。由于二代测序(next generation sequencing,NGS)具有能够同时检测大量遗传变异的能力,已被广泛应用于许多研究中。全外显子组测序(whole-exome sequencing,WES)具有更高的测序能力,同时具有更低的成本,并能提供较为完整的基因组图谱,因此,WES是目前鉴定与疾病相关的罕见遗传变异的最常用的NGS技术。本研究使用WES分析TAs和CRC中的基因改变,探讨特征基因在TAs和CRC中的表达、相关性及其与患者临床病理特征的关系,旨在为高危TAs的筛查以及CRC的早期发现、个体化治疗及预后评估提供新见解。目的:1)通过WES探讨结直肠TAs和CRC中的基因变化;2)探讨显著突变基因在结直肠获悉更多TAs和CRC中的表达及其与患者临床病理特征的关系;3)分析CRC中显著突变基因表达的相关性;4)以NGS为金标准,比较免疫组织和化学检测p53突变的准确性。方法:1)对18组同时存在的结直肠TAs和CRC以及相应的正常黏膜进行了基于全外显子组的突变分析;2)扩充病例至62例CRC与TAs同时存在的组织石蜡样本;采用免疫组织化学法检测石蜡样本中显著突变基因的表达,分析其与TAs和CRC临床病理特征的关系及在CRC中表达的相关性;3)比较免疫组织和化学与NGS检测p53突变的一致性。结果:1)我们获得了同时存在的结直肠TAs和CRC的突变景观,并验证了两种可能的演变模式。2)在TAs和CRC样本组之间DNAH17(p<0.05)和TP53(p<0.01)的突变频率存在显著差异;TP53与癌变的早期驱动因素相一致,DNAH17与与肿瘤进展有关的晚期驱动事件相一致。3)在结直肠正常黏膜-TAs-CRC进程中,DNAH17和p53的表达逐步增加(p均<0.05)。4)DNAH17在肿瘤体积最大径>2cm的TAs中呈现更频繁的高表达的趋势,突变型p53也与TAs大小显著相关(p均<0.05);此外,DNAH17蛋白的表达水平与CRC肿瘤分期和浸润深度呈正相关,而突变型p53与淋巴结转移呈正相关(p<0.05)。5)CRC中DNAH17表达水平与p53突变呈正相关(r=0.313,p<0hepatic fat.05)。6)免疫组织和化学与NGS在检测p53突变上具有较高的一致性。结论:DNAH17和p53的表达在结直肠正常黏膜-TAs-CRC进程中逐步增高,提示DNAH17和p53参与TAs癌变过程,并可作为评估高危TAs的分子标志物。联合IHC检测DNAH17和p53可能有助于评价结直肠TAs和CRC的生物学行为。