1研究背景与目的河南省林州市(原林县)及其毗邻的安阳、辉县等地是世界上食管癌发病率和死亡率最高的地区,组织学类型以食管鳞癌(Esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)为主(95%)。食管癌的主要特征之一是其与贲门癌具有相似的流行病学特征,林州地区贲门腺癌(Gastric cardia adenocarcinoma,GCA)发病率也很高。目前,ESCC和GCA仍然是该地区肿瘤相关死亡的主要原因。值得提出的是,该地区同一个体同时或先后发生食管鳞癌和贲门腺癌,我们称之为食管/贲门双源癌(Primary concurrent cancers of the esophagus and gastric cardia from the samepatient,CC)。食管/贲门双源癌并非罕见,由于其漏诊率很高(90%),发生率的报道差异很大(0.4-2.5%)。本实验室以往研究发现同一个体同时发生食管鳞癌和贲门腺癌(简称双源癌)的发生率高达7%,双源癌两种肿瘤组织中常同时发生相似位点的p53基因突变且存在多种蛋白高一致性表达,提示二者可能存在相似致癌危险因素和发病机制。上皮不典型增生(Dysplasia,DYS)是公认的食管和贲门癌变对等的重度癌前病变,目前有关该地区同一个体食管、贲门不同部位同时发生的形态学不同及组织来源不同的食管鳞状上皮和贲门腺上皮DYS(Concurrent dysplasia of esophagus and gastric cardia from the same patient)(简称食管/贲门双源癌前病变,cDYS)的流行病学特征和分子变化特征研究报道甚少。发生于同一个体处于相同的机体内环境和遗传背景下的食管上皮和贲门上皮曝露于相同的外界环境,接触相同的致癌因素,系统分析这一独特癌前病变的分子变化和规律,将对阐明食管/贲门癌变机理,食管/贲门癌高易感性的分子机制,肿瘤多中心起源理论,特别是回答该地区食管鳞癌和贲门腺癌并存高发是否具有相似的癌变分子基础及致癌危险因素等方面均有重要理论意义。目前国内外有关食管/贲门双源癌的研究报道甚少,多数资料为临床个案报道,而关于双源癌前病变的研究报道更少。因此,本研究对河南省食管癌高发区32521例ESCC、GCA和CC患者进行回顾性调查,利用GCA手术均切除一段食管和下段ESCC切除部分贲门这个有利条件,对其中516例ESCC、3119例GCA和115例CC共计3750例术后大标本进行病理复查,并与4315例无症状普查人群活检组织的cDYS的检出率比较分析,进一步探讨cDYS组织中Rb和Bax蛋白变化特征,旨在了解河南食管癌高发区CC和cDYS的流行特征,加深对CC和cDYS的认识,为诊断标准和治疗方案的制定提供依据,为进一步揭示二者是否具有相似的发病机制和高易感性的分子基础提供更多的理论信息,为高危人群的筛选、肿瘤的预防与早期诊断提供有效手段。2材料与方法手术标本的统计资料均来自林州地区1974年至2008年32521例ESCC和GCA手术患者的临床和病理记录,根据病理诊断报告和住院记录分别统计ESCC、GCA和CC患者人数、性别、年龄等,并对其中516例单发下段ESCC、3119例单发GCA和115例CC共计3750例术后大标本全部常规组织学处理,石蜡包埋,5gm切片,进行HE染色病理复查。4315例无症状人群食管内镜黏膜活检组织均来自河南食管癌高发区1996年至2008年现场普查的无症状居民。按以往报道的食管和贲门病理学诊断标准,经对CC(n=14,男:女=4:1,平均年龄62±7岁)、单发下段ESCC(n=6,男:女=5:1,平均年龄57±6岁)和单发GCA患者(n=10,男:女=4:1,平均年龄58±6岁)癌旁组织病理学观察证实30例同一个体同时发生的eDYS和gDYS组织,该组患者术前未接受任何放疗或化疗。手术切除标本离体后立即用体积分数85%的乙醇固定,常规组织学处理,石蜡包埋,5gm切片,分别进行HE染色和采用免疫组化ABC方法,分析cDYS组织中Rb和Bax蛋白表达。统计学分析采用SPSS 13.0统计软件行×列表x~2检验、Fisher’s精确概率法和Kappa一致性检验,检验水准采用α=0.05。3结果3.1食管癌、贲门癌和双源癌流行特征本研究发现,1974年至2008年河南林州地区32521例ESCC和GCA患者中,ESCC21066例,占65%,GCA11030例,占34%,CC425例,占1.3%。ESCC、GCA和CC男女构成以男性患者居多(其中ESCC、GCA和CC的男:女分别为1.6:1、3.3:1和4.8:1)。GCA和CC男女构成比明显高于ESCC(x~2=713.070,P＜0.01;x~2=75.628,P＜0.01),CC男女构成比明显高于GCA(x~2=8.049,P＜0.01)。该地区ESCC、GCA和CC高发年龄段均以50-69岁为主,占74%(其中50-59岁占40%,60-69岁占34%);ESCC、GCA和CC患者男、女各年龄段之间临床检出率无明显差异(Z=-0.641,P＞0.05;Z=-1.121,P＞0.05;Z=-1.444,P＞0.05)。3.2手术切除标本和无症状人群活检组织病理复查结果本研究发现,林州地区3119例临床病理诊断为单发GCA患者、516例单发下段ESCC患者和115例CC患者共计3750例手术切除大标本连续取材、全部包埋,经切片、HE染色后进行病理复查,检出3235例食管/贲门DYS(3235/3750,86.3%:eDYS:1164例,gDYS:2071例),cDYS共683例(683/3750,18.2%)。其中,ESCC组共检出391例eDYS(391/516,75.8%)和113例gDYS(113/516,21.9%);GCA组共检出700例eDYS(700/3119,22.4%)和1915例gDYS(1915/3119,61.4%);CC组共检出73例eDYS(73/115,63.5%)和43例gDYS(43/115,37.4%)。4315例无症状居民内镜普查共发现206例eDYS(206/4315,4.8%)和229例gDYS(229/4315,5.3%),cDYS共29例(29/4315,0.7%)。ESCC组eDYS检出率(75.8%)显著高于GCA组eDYS检出率(22.4%)(P＜0.05),GCA组gDYS检出率(61.4%)显著高于ESCC组gDYS检出率(21.9%)(P＜0.05);ESCC组和GCA组cDYS检出率分别为(101/516,19.6%)、(548/3119,17.6%),2组相似(P＞0.05),但均低于CC组(34/115,29.6%)(P＜0.05);手术切除标本cDYS检出率显著高于无症状普查人群(18%vs 0.7%,27倍,P＜0.05);ESCC组40-49岁男性cDYS检出率高于女性(P＜0.05);GCA组30-39岁、70岁以上的男性gDYS检出率高于女性(P＜0.05),50-59岁男性eDYS、gDYS、cDYS检出率均低于女性(P＜0.05);其余男、女各组间差异无统计学意义(P＞0.05)。50-69岁为该地区三种肿瘤癌旁观察到cDYS的高发年龄段,比无症状人群cDYS的高发年龄段40-59岁高10岁(P＜0.05);50-69岁为无症状人群eDYS、gDYS的高发年龄段;无症状人群男、女各年龄段之间cDYS、eDYS、gDYS的检出率差异均无统计学意义(P＞0.05)。3.3同一个体食管/贲门双源癌前病变组织Rb和Bax蛋白表达双源癌前病变组织均出现Rb和Bax蛋白高表达,Rb蛋白表达部位位于细胞核,呈黄色至棕黄色。Rb在eDYS组织中阳性率为70%(21/30),gDYS组织阳性率为80%(24/30),两者阳性率差异无统计学意义(x~2=0.800,P＞0.05);同一个体eDYS和gDYS组织Rb表达有明显一致性(Kappa=0.561,P＜0.05),25例(83%,25/30)同时出现eDYS和gDYS组织Rb表达的一致性改变,一致阳性率为67%(20/30),一致阴性率为17%(5/30);eDYS和gDYS组织中Rb的表达相关(P＜0.05)。Bax蛋白表达部位位于细胞核、细胞浆和/或胞膜,呈黄色至棕黄色。Bax在eDYS组织中阳性率为73%(22/30),gDYS组织阳性率为60%(18/30),两者阳性率差异无统计学意义(P＞0.05);同一个体eDYS和gDYS组织的Bax蛋白表达相关(x~2=5.568,P＜0.05),两者表达具有明显一致性(Kappa=0.412,P＜0.05);22例(73%,22/30)同时出现eDYS和gDYS组织Rb表达的一致性改变,一致阳性率为53%(16/30),一致阴性率为20%(6/30)4结论4.1河南林州地区ESCC占65%,GCA占34%,CC占1.3%;其中ESCC、GCA和CC的男女比例分别为1.6:1、3.3:1和4.8:1。手术切除标本食管/贲门癌旁cDYS占18.2%,并显著高于无症状人群,提示:cDYS是该地区常见的病理变化,是CC发生的重要组织基础;食管和贲门癌变可能具有相似的致病危险因素和发病机理,为肿瘤多中心起源理论提供了重要证据。4.2河南林州地区50-69岁为食管/贲门肿瘤的高发年龄段,占74%(其中50-59岁占40%,60-69岁占34%);40-59岁为该地区cDYS的高发年龄段;50-69岁为该地区eDYS和gDYS的高发年龄段。提示高发区40-69岁年龄段人群为普查和临床检查重点关注人群。4.3河南食管癌高发区无症状人群普查cDYS的检出率为0.7%,远低于手术切除标本cDYS检出率。很显然,无症状人群普查时,由于珍断面积小和取材方式不同,可能会造成一部分cDYS漏诊;无症状人群年龄小,接触致癌因素的时间较短,这些也可能是导致无症状人群cDYS检出率低的原因。4.4无症状人群cDYS高发年龄段平均比食管/贲门癌患者cDYS高发年龄段低10岁,进一步提示环境致癌因素长期累积作用食管上皮,导致上皮细胞增生异常,同时,累积作用的时间长短对病变发生有明显影响,而整个食管上皮均全部暴露于致癌因素,导致上皮多中心癌变,这也正是cDYS和CC发生的理论基础。4.5下段ESCC癌旁组织eDYS检出率明显高于GCA癌旁组织,同时,GCA癌旁组织gDYS检出率也显著高于下段ESCC,这一现象进一步说明DYS是食管和贲门癌的重要癌前病变以及DYS→癌多阶段演进的重要学说。4.6本研究发现,Rb和Bax在同一个体eDYS和gDYS中存在较高的表达一致性改变(83%和73%),有必要进一步研究食管/贲门癌的分子变化基础。