Luận án Nghiên cứu hình ảnh nội soi, mô bệnh học và đột biến gen Kras, Braf trên bệnh nhân Polyp tuyến và ung thư đại trực tràng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Y DƯỢC LÂM SÀNG 108 NGÔ THỊ HOÀI NGHIÊN CỨU HÌNH ẢNH NỘI SOI, MÔ BỆNH HỌC VÀ ĐỘT BIẾN GEN KRAS, BRAF TRÊN BỆNH NHÂN POLYP TUYẾN VÀ UNG THƯ ĐẠI TRỰC TRÀNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC HÀ NỘI - 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Y DƯỢC LÂM SÀNG 108 NGÔ THỊ HOÀI NGHIÊN CỨU HÌNH ẢNH NỘI SOI, MÔ BỆNH HỌC VÀ ĐỘT BIẾN GEN KRAS, BRAF TRÊN BỆNH NHÂN POLYP TUYẾN VÀ UNG THƯ ĐẠI TRỰC TRÀNG Chuyên ngành: NỘI TIÊU HÓA Mã số: 62 72 01 43 Hướng dẫn khoa học: GS.TS. MAI HỒNG BÀNG TS. NGÔ TẤT TRUNG HÀ NỘI - 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án này là trung thực, khách quan và chưa từng được công bố trong bất cứ công trình nào khác. Tác giả luận án Ngô Thị Hoài LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Đảng ủy, Ban giám đốc Viện nghiên cứu Khoa học Y dược lâm sàng 108, Phòng sau đại học, Bộ môn Nội tiêu hóa đã tạo điều kiện hết sức thuận lợi cho tôi để được học tập - nghiên cứu tại Bộ môn của Viện và hoàn thành công trình luận án này. Tôi xin chân thành cảm ơn Bộ môn - Khoa Nội tiêu hóa và Phòng sau đại học Học viện Quân Y đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi được học tập các chứng chỉ chuyên ngành. Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy và các anh chị trong Bộ môn Nội tiêu hóa – Viện điều trị các bệnh tiêu hóa, Trung tâm nghiên cứu y học Việt – Đức (VG-CARE), Khoa Giải phẫu bệnh, Khoa Sinh học phân tử, Khoa Miễn dịch, Phòng Kế hoạch tổng hợp - Bệnh viện TƯQĐ 108 và các cơ quan có liên quan đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi được học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án. Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn GS.TS. Mai Hồng Bàng và TS. Ngô Tất Trung là hai người thầy đã trực tiếp tận tình hướng dẫn giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, thực hiện công trình nghiên cứu và hoàn thiện luận án. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới các Thầy trong Bộ môn – Viện điều trị các bệnh nội tiêu hóa Bệnh viện TƯQĐ 108, các Thầy trong Hội đồng chấm luận án các cấp đã đóng góp những ý kiến quý báu để hoàn thiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn tất cả các bạn bè, đồng nghiệp, người thân đã động viên, cổ vũ và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian nghiên cứu. Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn tất cả những người bệnh đã gửi gắm niềm tin tới đội ngũ thầy thuốc chúng tôi! MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ, KÝ HIỆU VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC BIỂU ĐỒ DANH MỤC HÌNH ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................... 1 Chương 1 ....................................................................................................... 3 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................... 3 1.1. GIẢI PHẪU ĐẠI TRỰC TRÀNG ..................................................... 3 1.2. VAI TRÒ CỦA NỘI SOI VÀ NỒNG ĐỘ CEA HUYẾT TƯƠNG TRONG CHẨN ĐOÁN BỆNH LÝ ĐẠI TRỰC TRÀNG ........................... 4 1.2.1. Vai trò của nội soi đại trực tràng .................................................. 4 1.2.2. Nồng độ CEA trong chẩn đoán bệnh lý đại trực tràng .................. 5 1.3. TỔNG QUAN VỀ POLYP ĐẠI TRỰC TRÀNG .............................. 5 1.3.1. Đặc điểm nội soi polyp đại trực tràng .......................................... 5 1.3.2. Mô bệnh học polyp đại trực tràng .............................................. 12 1.4. TỔNG QUAN VỀ UNG THƯ ĐẠI TRỰC TRÀNG ....................... 19 1.4.1. Đặc điểm hình ảnh nội soi ung thư đại trực tràng ....................... 19 1.4.2. Mô bệnh học ung thư đại trực tràng ........................................... 21 1.5. CON ĐƯỜNG TÍN HIỆU VÀ ĐỘT BIẾN GEN TRONG POLYP VÀ UNG THƯ ĐẠI TRỰC TRÀNG............................................................... 27 1.5.1. Các con đường tín hiệu trong polyp và ung thư đại trực tràng .... 27 1.5.2. Đột biến gen trong polyp và ung thư đại trực tràng .................... 29 1.6. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ ĐỘT BIẾN GEN KRAS VÀ BRAF TRÊN POLYP VÀ UNG THƯ ĐẠI TRỰC TRÀNG ............................... 37 1.6.1. Trên thế giới .............................................................................. 37 1.6.2. Tại Việt Nam ............................................................................. 40 Chương 2 ..................................................................................................... 41 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................... 41 2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .......................................................... 41 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................ 41 2.1.2. Địa điểm, thời gian nghiên cứu .................................................. 41 2.1.3. Vật liệu, phương tiện nghiên cứu ............................................... 42 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................... 43 2.2.1. Thiết kế nghiên cứu ................................................................... 43 2.2.2. Cỡ mẫu và phương pháp chọn mẫu ............................................ 43 2.2.3. Quy trình nghiên cứu ................................................................. 44 2.2.4. Chỉ tiêu nghiên cứu .................................................................... 55 2.3. Phương pháp xử lý số liệu ................................................................ 64 2.4. Đạo đức nghiên cứu ......................................................................... 64 Chương 3 ..................................................................................................... 66 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ........................................................................... 66 3.1. ĐẶC ĐIỂM CHUNG ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ....................... 66 3.2. ĐẶC ĐIỂM NỘI SOI, MÔ BỆNH HỌC POLYP VÀ UNG THƯ ĐẠI TRỰC TRÀNG ......................................................................................... 68 3.2.1. Đặc điểm nội soi, mô bệnh học polyp đại trực tràng .................. 69 3.2.2. Mối liên quan giữa vi thể với đặc điểm nội soi, mô bệnh học polyp đại trực tràng .......................................................................................... 72 3.2.3. Mối liên quan giữa vị trí với đặc điểm nội soi, mô bệnh học polyp đại trực tràng .......................................................................................... 76 3.2.4. Mối liên quan giữa phân loại polyp ĐTT với đặc điểm nội soi, mô bệnh học ................................................................................................. 78 3.2.5. Đặc điểm nội soi, mô bệnh học ung thư đại trực tràng ............... 81 3.3. KẾT QUẢ ĐỘT BIẾN GEN KRAS, BRAF TRONG POLYP VÀ UNG THƯ ĐẠI TRỰC TRÀNG ........................................................................ 84 3.3.1. Kết quả đột biến gen KRAS, BRAF trong polyp đại trực tràng .... 84 3.3.2. Kết quả đột biến gen KRAS, BRAF trong ung thư đại trực tràng . 88 Chương 4 ..................................................................................................... 93 BÀN LUẬN ................................................................................................. 93 4.1. ĐẶC ĐIỂM CHUNG ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ....................... 93 4.2. ĐẶC ĐIỂM NỘI SOI, MÔ BỆNH HỌC POLYP VÀ UNG THƯ ĐẠI TRỰC TRÀNG ......................................................................................... 97 4.2.1. Đặc điểm nội soi, mô bệnh học polyp đại trực tràng .................. 98 4.2.2. Đặc điểm nội soi, mô bệnh học ung thư đại trực tràng ............. 107 4.3. KẾT QUẢ ĐỘT BIẾN GEN KRAS, BRAF TRONG POLYP VÀ UNG THƯ ĐẠI TRỰC TRÀNG ...................................................................... 113 4.3.1. Đột biến gen KRAS, BRAF trong polyp đại trực tràng .............. 113 4.3.2. Đột biến gen KRAS, BRAF trong ung thư đại trực tràng ........... 115 KẾT LUẬN ................................................................................................ 123 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ, KÝ HIỆU VIẾT TẮT TT Phần viết tắt Phần viết đầy đủ 1 AJCC American Joint Committee on Cancer (Hiệp hội ung thư Mỹ) 2 APC Adenomatous Polyposis Coli 3 BN Bệnh nhân 4 BRAF B-Raf proto-oncogene serine/threonine kinase 5 BVTƯQĐ108 Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 6 CIN Chromosomal instability pathway (Con đường mất ổn định nhiễm sắc thể) 7 CIMP CpG island methylator pathway (Con đường methyl hóa các đảo CpG) 8 Ct Cycle Thershold (Ngưỡng chu kỳ) 9 DNA Deoxyribonucleic acid (Phân tử axit nucleic) 10 ĐTT Đại trực tràng 11 EGFR Epidemal Growth Factor Receptor (Thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì) 12 EMR Endoscopic mucosal resection (Nội soi cắt hớt niêm mạc) 13 ESD Endoscopic Submucosal Dissection (Nội soi cắt tách hạ niêm mạc) 14 JCCRC Japanese Classification of Colorectal, Appendiceal and Anal Carcinoma (Hiệp hội Ung thư đại trực tràng Nhật Bản) 15 JNET Janpanese Narrow Band Imaging Expert Team Classification (Phân loại của nhóm chuyên gia Nhật bản) TT Phần viết tắt Phần viết đầy đủ 16 KRAS Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog 17 Kudo Kudo Pit Pattern Classification (Phân loại Kudo) 18 LST Laterally speading tumors (Các khối u lan rộng sang bên) 19 LS Loạn sản 20 MAPK Mitogen-activated protein kinase (Protein kinase kích hoạt mitogen) 21 MSI Microsatlelite instability (Con đường mất ổn định vi vệ tinh) 22 NICE Narrow Band Imaging International Colorectal Endoscopic Classification (Phân loại NICE) 23 pNA Peptide nucleic acid 24 PI3K Phosphoinositide 3-kinases 25 PIK3CA Phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit alpha 26 PCR Polymerase chain reaction (Phản ứng chuỗi polymerase) 27 Pit Pattern Hình thái lỗ niêm mạc 28 RAS Rat sarcoma virus 29 RNA Ribonucleic acid 30 SMAD4 SMAD family member 4 31 UTBM Ung thư biểu mô 32 UTĐTT Ung thư đại trực tràng 33 WHO World Health Organization (Tổ chức Y tế Thế giới) 34 TNM Tumor, Node, Metastasis (Hệ thống phân chia giai đoạn TNM) 35 TGFBR2 Transforming Growth Factor Beta Receptor 2 (yếu tố truyền tín hiệu tăng trưởng Beta 2) DANH MỤC BẢNG Bảng Tên bảng Trang Bảng 1.1. Liên quan giữa phân loại LST và Paris polyp đại trực tràng ........... 7 Bảng 1.2. Phân loại giai đoạn TNM theo AJCC 8th ..................................... 25 Bảng 1.3. Các gen gây ung thư và ức chế khối u liên quan đến ung thư đại trực tràng ............................................................................................................. 30 Bảng 1.4. Một số dạng đột biến gen KRAS trong ung thư đại trực tràng .......... 34 Bảng 2.1. Các thành phần phản ứng phát hiện đột biến gen KRAS .............. 52 Bảng 2.2. Chu kỳ luân nhiệt ......................................................................... 53 Bảng 2.3. Các thành phần phản ứng phát hiện đột biến gen BRAF lần 1 ...... 54 Bảng 2.4. Chu kỳ luân nhiệt phản ứng realtime-PCR phát hiện .................... 54 Bảng 2.5. Các thành phần phản ứng phát hiện đột biến gen BRAF lần 2 ...... 54 Bảng 2.6. Chu kỳ luân nhiệt phản ứng Real-timePCR phát hiện ................... 55 Bảng 2.7. Phân loại giai đoạn bệnh theo WHO 2019 [40] ............................ 61 Bảng 3.1. Phân bố tuổi đối tượng nghiên cứu ............................................... 66 Bảng 3.2. Triệu chứng lâm sàng ................................................................... 67 Bảng 3.3. Đặc điểm vị trí polyp và ung thư đại trực tràng ............................ 68 Bảng 3.4. Đặc điểm kích thước polyp đại trực tràng ..................................... 69 Bảng 3.5. Đặc điểm phân loại Paris, Kudo, NICE polyp đại trực tràng ......... 70 Bảng 3.6. Đặc điểm vi thể và phân độ polyp đại trực tràng .......................... 71 Bảng 3.7. Độ sâu xâm lấn polyp ung thư (n=29) .......................................... 71 Bảng 3.8. Mối liên quan giữa vi thể với kích thước polyp đại trực tràng ...... 73 Bảng 3.9. Mối liên quan vi thể polyp ĐTT với nồng độ CEA huyết tương ... 73 Bảng 3.10. Mối liên quan kích thước polyp ĐTT với nồng độ CEA huyết tương ..................................................................................................................... 74 Bảng 3.11. Mối liên quan giữa vi thể với phân loại polyp đại trực tràng ....... 74 Bảng 3.12. Mối liên quan giữa vi thể với mức độ của polyp ......................... 75 Bảng 3.13. Mối liên quan giữa vị trí với kích thước polyp đại trực tràng ...... 76 Bảng 3.14. Mối liên quan giữa vị trí polyp ĐTT với nồng độ CEA huyết tương ..................................................................................................................... 76 Bảng 3.15. Mối liên quan giữa vị trí với phân loại polyp đại trực tràng ........ 77 Bảng 3.16. Mối liên quan giữa phân độ với phân loại polyp đại trực tràng ... 78 Bảng 3.17. Đối chiếu phân loại Kudo (IV-V) trên nội soi với giải phẫu bệnh chẩn đoán polyp ung thư .............................................................................. 79 Bảng 3.18. Đối chiếu phân loại Kudo (V) trên nội soi với giải phẫu bệnh chẩn đoán polyp ung thư ....................................................................................... 79 Bảng 3.19. Đối chiếu phân loại NICE polyp ĐTT trên nội soi với giải phẫu bệnh chẩn đoán polyp ung thư ...................................................................... 80 Bảng 3.20. Mối liên quan giữa phân độ polyp ĐTT với nồng độ CEA huyết tương ..................................................................................................................... 80 Bảng 3.21. Dạng đại thể ung thư đại trực tràng ............................................ 81 Bảng 3.22. Dạng vi thể thể ung thư đại trực tràng ........................................ 81 Bảng 3.23. Xâm nhập mạch, thần kinh trong ung thư đại trực tràng ............. 82 Bảng 3.24. Phân loại TNM ung thư đại trực tràng ........................................ 83 Bảng 3.25. Phân bố đột biến gen KRAS và BRAF ở BN polyp và UTĐTT . 84 Bảng 3.26. Mối liên quan giữa đột biến KRAS, BRAF với tuổi BN polyp ĐTT ..................................................................................................................... 84 Bảng 3.27. Mối liên quan giữa đột biến KRAS, BRAF với vị trí polyp ĐTT 85 Bảng 3.28. Mối liên quan giữa đột biến KRAS, BRAF với kích thước polyp đại trực tràng ...................................................................................................... 86 Bảng 3.29. Mối liên quan giữa đột biến KRAS, BRAF với vi thể polyp ĐTT ..................................................................................................................... 86 Bảng 3.30. Mối liên quan giữa đột biến KRAS, BRAF với phân độ polyp ĐTT ..................................................................................................................... 87 Bảng 3.31. Mối liên quan giữa đột biến KRAS, BRAF với tuổi BN UTĐTT 88 Bảng 3.32. Mối liên quan giữa đột biến KRAS, BRAF với vị trí UTĐTT .... 89 Bảng 3.33. Mối liên quan giữa đột biến KRAS, BRAF với type đại thể UTĐTT ..................................................................................................................... 89 Bảng 3.34. Mối liên quan giữa đột biến KRAS, BRAF với type vi thể UTĐTT ..................................................................................................................... 90 Bảng 3.35. Mối liên quan giữa đột biến KRAS, BRAF với độ biệt hóa UTĐTT ..................................................................................................................... 90 Bảng 3.36. Mối liên quan giữa đột biến KRAS, BRAF với phân loại TNM trong ung thư đại trực tràng ................................................................................... 91 Bảng 3.37. Mối liên quan giữa đột biến KRAS, BRAF với xâm nhập mạch máu, thần kinh trong ung thư đại trực tràng .......................................................... 92 DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ Tên biểu đồ Trang Biểu đồ 3.1. Phân bố giới tính đối tượng nghiên cứu .................................... 67 Biểu đồ 3.2. Nồng độ CEA huyết tương ....................................................... 68 Biểu đồ 3.3. Đặc điểm polyp đại trực tràng .................................................. 69 Biểu đồ 3.4. Mối liên quan giữa vi thể với vị trí polyp đại trực tràng (n=215) ..................................................................................................................... 72 Biểu đồ 3.5. Mức độ biệt hóa ung thư đại trực tràng ..................................... 82 Biểu đồ 3.6. Giai đoạn ung thư đại trực tràng ............................................... 83 Biểu đồ 3.7. Mối liên quan giữa đột biến KRAS, BRAF với giới tính BN polyp ĐTT ..................................................................................................................... 85 Biểu đồ 3.8. Mối liên quan giữa đột biến KRAS, BRAF với giới tính BN UTĐTT ..................................................................................................................... 88 DANH MỤC HÌNH Hình Tên hình Trang Hình 1.1. Hình ảnh giải phẫu đại trực tràng .................................................... 3 Hình 1.2. Phân loại Paris hình thái polyp đại trực tràng .................................. 7 Hình 1.3. Phân loại polyp đại trực tràng theo NICE ....................................... 9 Hình 1.4. Phân loại JNET polyp đại trực tràng ............................................. 10 Hình 1.5. Phân loại Kudo polyp đại trực tràng.............................................. 11 Hình 1.6. Hình ảnh nội soi polyp đại trực theo phân loại Kudo .................... 12 Hình 1.7. Polyp tuyến ống ............................................................................ 14 Hình 1.8. Polyp răng cưa tăng sinh giàu tế bào cốc ...................................... 15 Hình 1.9. Polyp răng cưa không cuống ......................................................... 15 Hình 1.10. Polyp răng cưa không cuống có loạn sản .................................... 16 Hình 1.11. Polyp răng cưa truyền thống ....................................................... 16 Hình 1.12. Phân mức độ loạn sản polyp đại trực tràng ................................. 17 Hình 1.13. Phân loại Kikuchi polyp đại trực tràng ........................................ 18 Hình 1.14. Phân loại Haggit polyp đại trực tràng .......................................... 19 Hình 1.15. Đại thể ung thư đại trực tràng ..................................................... 20 Hình 1.16. Trình tự tiến triển từ polyp thành ung thư đại trực tràng ............. 30 Hình 2.1. Sơ đồ nghiên cứu .......................................................................... 44 Hình 2.2. Cách lấy mô từ các vùng đã được đánh dấu .................................. 49 Hình 2.3. Đo độ tinh sạch của mẫu BN trên máy Nanophotometer ............... 51 Hình 2.4. Kết quả phản ứng realtime-PCR với mẫu chuẩn phát hiện ............ 52 Hình 2.5. Kết quả phản ứng realtime-PCR với mẫu chuẩn phát hiện ............ 53 Hình 2.6. Xác định độ xâm lấn của polyp ung thư ........................................ 60 Hình 2.7. Đo các polyp ung thư trên phần mềm ........................................... 60 Hình 2.8. Hình ảnh tín hiệu đột biến gen KRAS trên máy realtime PCR ...... 63 Hình 2.9. Hình ảnh tín hiệu đột biến gen BRAF trên máy realtime PCR. ..... 63 Hình 4.1. Hình ảnh nội soi pol