摘要
目的:食管癌是世界上最常见恶性肿瘤之一,显著的地域性分布是其流行病学突出特征,高、低发区发病率和死亡率相差可达500倍。我国太行山南麓是世界上主要的食管癌高发区,近年来研究发现在这一地区贲门癌的发病率也处于较高水平,存在食管癌和贲门癌共同高发的现象。由于早期食管、贲门癌发病隐匿,不易发现,高发区就诊病例多为中晚期患者,术后5年生存率不足25%,花费巨大但治疗效果较差。因此,若要改变这种以治疗中晚期肿瘤为主的模式,降低食管、贲门癌的发病率、提高患者生存率及生存质量,早期发现、早期诊断、早期治疗是现阶段切实有效的防治途径。目前,内镜检查结合病理组织学诊断是发现早期癌和癌前病变最有效的手段和方法,而探讨遗传易感性与环境危险因素之间的相互作用,筛选和建立用于早期诊断的生物学诊断指标是当前肿瘤防治研究的热点问题。 本研究选取太行山区上消化道癌高发现场,选定目标人群,在流行病学调查的基础上建立筛查研究队列和肿瘤防治数据库,对高危人群进行有计划内镜筛查,对发现的早期癌及癌前病变积极干预的同时,深入观察癌前病变微细形态,探讨食管、贲门癌发病危险因素,筛选和建立用于高危人群预警的生物学标志,以期为食管贲门癌高危人群监测、早期诊断和治疗奠定重要基础。研究内容如下:①对流行病学调查和内镜筛查结果进行综合分析,初步探讨碘染色对早期食管癌及癌前病变诊断的敏感度和特异度,明确贲门部病变分布情况,了解相关危险因素与各级病变检出率间的关系,为高发区肿瘤预防的开展提供线索;②通过部分内镜初筛个体间隔较短时间复查结果,分析食管及贲门癌前病变个体的滞留时间及自然演变进程,探讨间期癌发生的可能原因,寻找最佳的内镜筛查方案;③通过对比涉县食管癌及贲门癌发病率、死亡率情况,分析贲门癌流行强度及内镜筛查结果,并应用放大内镜和扫描电镜,观察贲门病变局部粘膜微细形态结构,分析粘膜腺管开口类型与病理组织改变的关系,探讨放大内镜和扫描电镜辅助诊断贲门病变的可能性,以期提高内镜对贲门癌前病变的识别和检出,同时对检出的早期贲门癌及癌前病变患者,采用EMR和APC方法进行内镜微创治疗,随访观察治疗效果及尚存问题;④对食管、贲门癌患者进行炎症因子IL-8的SNP基因分型,初步明确高发区个体遗传易感性与环境危险因素在肿瘤发生中的交互作用,试图界定具有某易感基因型并暴露于相关危险因素的高发区个体,作为肿瘤高危人群进行重点预防,并利用已知的保护措施对其进行干预,追踪观察;⑤为寻找简便、易行,敏感、特异的分子标志物用于无症状人群的初筛,应用SELDI-TOF-MS方法和蛋白芯片系统筛选并建立食管、贲门癌及癌前病变患者血清蛋白指纹图谱模型,浓聚高危人群,使高发区大规模人群内镜筛查更具有针对性。 方法 第一部分:食管癌高发区高危人群内镜筛查与肿瘤相关危险因素分析 选择食管癌发病率较高的丘陵地区河北省磁县固义乡21个自然村为筛查社区,以40-69岁人群为研究对象,建立队列并进行流行病学、危险因素基线调查,实行计算机数据库管理。 第二部分:高发区食管、贲门癌前病变自然史与内镜筛查间隔的研究 涉县位于河北省西南端,地处太行山南麓的三省交界处。本研究自2001年3月至2005年6月,在涉县固新、神头两乡的10个自然村对40~69岁居民行内镜筛查1514人,筛查率均达70%以上。 第三部分:食管癌高发区贲门癌流行强度分析与内镜早诊早治研究 2000年至2004 年在食管癌高发区普查时对涉县贲门癌进行单独登记,统计其发病率与死亡率,并将涉县食管癌、贲门癌和胃癌的两率(发病率和死亡率)与相邻磁县和林县进行比较,分析食管癌高发区贲门癌所占比例,并结合上述地区三种癌及癌前病变的内镜检出数据,判断内镜对早期贲门癌及癌前病变的检出能力。 第四部分:IL-8基因多态性与食管、贲门癌发病风险的关联研究 来自河北高发地域320例食管鳞状细胞癌(Esophagealsquamouscarcmoma, ESCC)、340例贲门腺癌(Gastric cardiac adenocarcinoma,GCA)和404例正常对照,均经内镜检查病理组织学确诊及H.pylori检测。收集其个人史、疾病史、上消化道癌家族史,并排除自身存在其它恶性肿瘤史。 第五部分:高发区食管、贲门癌及癌前病变患者血清蛋白指纹图谱检测及其筛查价值研究 标本取自2004年9月至2005年12月期间高发区磁县、涉县筛查人群及门诊患者,均经内镜碘染色检查、病理组织学确诊。 结论 第一部分:食管癌高发区高危人群内镜筛查与肿瘤相关危险因素分析 1 在高发区大人群中,以直接内镜检查结合碘染色指示性活检技术作为筛查手段,确能有效地检出早期食管癌和癌前病变。 2 早期贲门癌及癌前病变在12点~3点位的检出率,与其他位点检出率比较差异有显著性,提示在高发区筛查中重视对上述高发位点的观察和活检,可提高癌前病变的检出。 3 食管癌及癌前病变在男性、上消化道癌家族史阳性、吸烟者中的检出率高于女性、家族史阴性、不吸烟者,但饮酒史与检出率无关。贲门癌及癌前病变在男性和上消化道癌家族史阳性中检出率高于女性和家族史阴性者,吸烟和饮酒史与检出率无关。 4 提高高发区人群对内镜筛查的认知度和依从性,采取切实措施动员相对高危个体进入筛查,可进一步提高早期癌及癌前病变的检出。 第二部分:高发区食管、贲门癌自然史与内镜筛查间隔的研究 1 大人群内镜筛查后纵向监测观察发现间期癌及癌前病变的发生,分析原因有三:①癌前病变的滞留时间个体差异比较大,部分病例恶性程度较高、进展较快;②多点起源造成的同时或异时性异位再发的;③首次筛查的漏诊。 2 高危人群筛查应避免一次性大范围筛查多见,后续复查跟不上的做法,尤其应适当缩短癌前病变的筛查间隔,克服一次性筛查的漏诊和片面性。 3 本组建议初筛为炎症、基底细胞增生和轻度不典型增生间隔二至三年复查一次,中度不典型增生及以上个体应半年至一年内复查一次。这一方案有待于在深入研究食管、贲门癌前病变自然史与临床发癌之间关系的基础上,进一步修改和完善。 第三部分:食管癌高发区贲门癌流行强度分析与内镜早诊早治研究 1 太行山南麓食管癌高发区存在贲门癌共同高发的现象,重视对贲门癌的防治研究是整体上降低该地区上消化道癌两率的关键。早期贲门癌及癌前病变检出率相对较低,提高内镜检出和识别能力是亟待解决的问题。 2 放大内镜对贲门病变粘膜小凹类型的判定与病理组织学改变密切相关。依据粘膜小凹类型指导活检,有助于提高病变诊断的准确性。C 型粘膜小凹是肠上皮化生的特征性表现。小凹类型由C→E型显示不典型增生程度逐渐加重,E型为重度不典型增生和早期癌的特征性表现。 3 贲门病变与H.pylori感染密切相关,以活动性贲门炎的H.pylori感染率最高,提示H.pylori感染可能是贲门炎的危险因素。其中12点位阳性率高于6点位,提示了贲门癌高发位点H.pylori高感染情况的存在。 4 扫描电镜清晰地显示从正常到早期贲门癌各阶段的粘膜小凹超微结构,对研究放大内镜观察到的粘膜小凹类型变化形成机理具有指导意义。 5 EMR和APC治疗早期贲门癌及癌前病变安全有效,在高发区是值得推广的内镜微创治疗方法。应将中度不典型增生患者纳入治疗范围。粘膜下注药可做为治疗方式选择的方法之一。 第四部分:IL-8 基因多态性与食管、贲门癌发病风险的关联研究 1 携带IL-8-251AA 基因型个体显著增加贲门癌发病风险,食管癌患者发病风险与IL-8-251位点单核苷酸多态无相关性。 2 上消化道癌家族史阳性是食管、贲门癌的易感因素,家族史阳性携带IL-8-251AA基因型的个体贲门癌的发病风险显著增高,食管癌患者虽未提示基因型与之发病有关,但有遗传家族史背景的个体AA基因型成为易感因素。 3 H.pylori 感染是贲门癌发病的危险因素,H.pylori 感染阳性携带IL-8-251AA基因型的个体显著增加贲门癌的发病风险。 4 吸烟是食管癌发生的危险因素,与贲门癌的发病风险不明显,尚未发现IL-8各基因型与吸烟状况存在交互作用。 第五部分:高发区食管、贲门癌及癌前病变患者血清蛋白指纹图谱检测及其筛查价值 1 本研究利用SELDI-TOF-MS 技术检测食管、贲门癌及癌前病变患者的血清蛋白质谱变化,结合支持向量机算法共建立十五个蛋白指纹图谱模型,其中十个模型的灵敏性和特异性双高。 2 进一步对比分析发现,重复出现的五个质荷比峰(M/Z值为4291、4975、5644、5664、8775Da)对食管病变有相似分类作用;三个质荷比峰(M/Z值3271、6891、8571Da)对贲门病变有相似分类作用,可能是与食管、贲门癌变过程密切相关的特异性肿瘤标志物。 3 本课题采用的支持向量机(SVM)算法是一种新分类技术,相对于常用的决策树和人工神经网络算法,优点在于实现了统计学习理论中的结构风险最小化,从而具有较好泛化能力,确保数据分析和模型建立的准确性和有效性。 4 上述蛋白指纹图谱模型,能良好区分食管、贲门癌及癌前病变和正常对照,应进一步扩大样本量验证其重复性和有效性;对实验中检测到的大量有差异质荷比峰,如能开展分离、纯化、鉴定等后续工作,对高发区大人群的初筛具有广阔的应用前景。