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背景/目的:Peutz-Jeghers综合征(PJS)是一种以皮肤粘膜黑斑、胃肠道多发息肉为特征的常染色体显性遗传病。既往研究认为PJS息肉病理属于错构瘤,癌变可能性小;近年来有报道PJS息肉为腺瘤样息肉,可发生癌变,但这个腺瘤样息肉是由错构瘤演变而来,还是PJS本身存在着错构瘤和腺瘤的不同临床亚型,尚无定论;PJS患者不仅消化道息肉的癌变风险率较高,而且常伴胃肠道外许多器官肿瘤,其家族的癌症发病率也较普通人群为高。PJS患者临床上以反复肠套叠、消化道出血和腹痛为主,胃肠道多发息肉经手术切除治疗后复发率高,严重威胁其健康和生命,给社会和家庭带来沉重负担。目前PJS相关致病基因、PJS息肉恶变机制未完全阐明,尚无干预措施能根治和预防PJS发病及息肉恶变的发生。环氧合酶-2(Cyclooygenase,COX-2)是前列腺素合成过程中的关键限速酶,在肿瘤发生发展、转移、抑制凋亡及促进肿瘤血管生成等方面发挥重要作用,而COX-2的靶点又有特异性的抑制剂(NSAIDs等),已成为肿瘤的一种化学预防药;研究已表明COX-2高表达是结肠腺瘤→腺癌演变的早期事件,流行病学研究证明服用COX-2选择性抑制剂和非选择性抑制剂可使患结肠癌的危险度降低;目前研究发现COX-2在PJS裸鼠模型和PJS患者的错构瘤性息肉中表达增高,但尚未在PJS息肉的恶变过程中进行评估。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,可接受生长因子、营养、能量等多种调控信号,是细胞生长和增殖的关键调节分子,且在肿瘤的形成、发展过程,也起着重要作用,因此把mTOR作为相关肿瘤的治疗靶点成为当前靶向治疗的一个研究新热点。mTOR抑制剂即雷帕霉素(Rapamycin)及其衍生物加来曲唑(temsirolimus,CCI-779),依维莫司(everolimus,RAD001)在肿瘤治疗中的作用已引起广泛关注,目前CCI-779已被FDA批准用于晚期肾癌的治疗,并成为原发性肝癌、胆管癌和食管癌、乳腺癌、神经内分泌肿瘤、淋巴瘤的潜在靶向治疗药物;此外,mTOR抑制剂亦成为结节性脑硬化症(TSC)、PTEN错构瘤综合症等良性肿瘤的潜在治疗药物;近来,Michael N.等在细胞水平研究表明STKll(LKBl)的杂合性缺失或基因突变可引起mTOR信号通路的过度激活,提示mTOR抑制剂雷帕霉素及其衍生物有望成为PJS的潜在治疗药物。目前尚无mTOR信号通路在PJS息肉病理演变进程中的研究报道。因此本课题在收集PJS患者资料及标本的基础上,对其进行临床病理特征分析,并初步探讨COX-2分子及mTOR信号通路在PJS息肉演变过程中的表达,为PJS息肉恶变的防治提供依据。方法:1、回顾性分析2001年—2008年来自19个家系26名PJS患者的临床特征及遗传特征,并对其74枚息肉进行部位、大小及组织学类型的分析,探讨PJ息肉的病理演变过程。2、收集代表PJ息肉演化进程中不同阶段的组织标本:20例正常大肠粘膜、36枚错构瘤性PJ息肉、21枚腺瘤样变PJ息肉及2枚局灶性癌变的PJ息肉,另取20例结肠腺癌标本做对照;并分别进行蜡块制作和HE染色,3、在连续切片上用免疫组化法检测COX-2的表达水平;用原位杂交法检测上述标本中mTOR的mRNA表达,用免疫组化法检测mTOR信号通路关键蛋白(mTOR、p-mTOR及S6K)的表达。4、统计方法:采用SPSS13.0统计软件进行统计学处理,计数资料表达差异采用R×C_χ~2检验,等级资料表达差异采用多组等级资料的秩和检验(Kruskal-WalliS H)。检验标准以P＜0.05为有显著性差异。结果:1、26例患者中有明确家族史者占54%(14/26),散发病例占46%(12/26),且散发病例的后代仍可发病。2、通过对26例PJS患者的74枚息肉进行组织学分析,发现3个阶段的PJ息肉,即68%(50/74)为错构瘤性PJ息肉、30%(22/74)为腺瘤样变PJ息肉和2.7%(2/74)局灶性癌变的PJ息肉,可推测PJ息肉存在着“错构瘤→腺瘤→腺癌”的演变过程。同时,通过在局灶性腺瘤样变的PJ息肉中进行Ki67分子的免疫组化染色,可将发生腺瘤样变的区域与正常上皮明显区分开来。3、分析PJ息肉组织学类型、大小及部位的分布,显示78%(39/50)错构瘤性PJ息肉的直径在20mm以下,且广泛分布于全消化道;72%(16/22)腺瘤样变的PJ息肉直径在30mm以上,其中,45%(10/22)的腺瘤样变PJ息肉发生在乙状结肠,40%(9/22)发生在回盲部;介于20-30mm之间的PJ息肉共9枚,其中5枚为错构瘤性,3枚有局灶性腺瘤样变,1枚发生了癌变;另1枚癌变的PJ息肉直径在30mm以上。4、COX-2的表达水平随着PJ息肉恶变的演化进程逐渐升高:COX-2在正常大肠粘膜表达阴性或者仅有15%(3/20)的低频率弱表达,在错构瘤性PJ息肉中COX-2表达开始增高,并随着正常粘膜→错构瘤性PJ息肉→腺瘤样变PJ息肉→大肠癌的演化过程,表达逐渐升高,经多组等级资料的秩和检验方法(Kruskal-Wallis H),差异具有显著性(χ~2=41.238,P=0.000)。5、原位杂交实验结果显示:在正常大肠粘膜、错构瘤性PJ息肉、腺瘤样变Pj息肉及大肠癌组织中,mTOR的mRNA阳性表达率依次为15%(3/20)、47.2%(17/36)、61.9%(13/21)和80%(16/20),经R×Cχ~2检验,差异具有显著性(χ_P~2=18.293,P=O.000)。6、免疫组化结果显示mTOR、p-mTOR及S6K在PJS息肉演变各阶段的表达差异有显著性(χ~2值分别为9.927、22.508及8.034,P值分别为0.019、0.000及0.000,均＜0.05),且p-mTOR和S6K在腺瘤样变PJ息肉和大肠癌中的表达阳性率分别为42.9%(9/21)、70%(14/20)和52.4%(11/21)、65%(13/20),明显高于正常粘膜组和错构瘤性息肉组的表达,阳性率分别为15.0%(3/20)、13.9%(5/36)和15.0%(3/20)、19.4%(7/36)。结论:1、本组资料中,46%(12/26)的PJS患者为散发病例,其后代也可能患病,不符合常染色体显性遗传病的遗传规律。2、通过对74枚PJ息肉病理类型的分析及Ki67的组化染色,支持PJ息肉可能存在“错构瘤→腺瘤→腺癌”的演变途径。3、本组研究提示大小为3cm以上且位于乙状结肠和回盲部PJ息肉恶变风险较高,介于2-3cm之间的PJ息肉已有恶变趋势。4、COX-2的表达随PJ息肉恶变的演化进程逐渐升高:COX-2在错构瘤性PJ息肉中已表现出明显的高表达,推测其与PJ息肉的形成有关,并早期参与PJ息肉癌变,而且可能是息肉不断生长过程中的重要调控因子。5、mTOR信号通路在PJ息肉恶变的演化进程中过度激活:mTOR信号通路的关键分子p-mTOR和S6K在发生了腺瘤样变和癌变的PJ息肉中表达较强,但在错构瘤性PJ息肉中几乎无表达,提示其可能为PJ息肉恶变发生的晚期事件,是PJ息肉恶变过程中的重要调节因子。