Bước đầu khảo sát một số gen có tiềm năng ứng dụng trong hỗ trợ điều trị ung thư đại trực tràng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-----------------*-----------------

Nguyễn Tuấn Anh

BƯỚC ĐẦU KHẢO SÁT
MỘT SỐ GEN CÓ TIỀM NĂNG ỨNG DỤNG TRONG
HỖ TRỢ ĐIỀU TRỊ UNG THƯ ĐẠI TRỰC TRÀNG

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Hà Nội – 2016


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-----------------*-----------------

Nguyễn Tuấn Anh

BƯỚC ĐẦU KHẢO SÁT
MỘT SỐ GEN CÓ TIỀM NĂNG ỨNG DỤNG TRONG
HỖ TRỢ ĐIỀU TRỊ UNG THƯ ĐẠI TRỰC TRÀNG

Chuyên ngành: Sinh học Thực nghiệm
Mã số: 60420114

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS. Nguyễn Lai Thành
TS. Phạm Cẩm Phương

Hà Nội – 2016


LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Lai Thành, người thầy
đã trực tiếp hướng dẫn tôi thực hiện luận văn cao học. Thầy đã rất tận tình hướng
dẫn, truyền đạt kiến thức cũng như kinh nghiệm làm việc giúp tôi hoàn thành nghiên
cứu này. Trong quá trình nghiên cứu và học tập, tôi luôn nhận được những lời nhận
xét, góp ý quý báu từ thầy để có thể thực hiện tốt nghiên cứu của mình. Tôi cũng xin
chân thành cảm ơn TS. Phạm Cẩm Phương, người hướng dẫn và cũng là người quản
lý trực tiếp trong quá trình nghiên cứu và làm việc tại Đơn vị Gen trị liệu. Chị đã
luôn hỗ trợ, truyền đạt kiến thức và cho những đóng góp đáng giá để tôi có thể hoàn
thành tốt được nghiên cứu này.
Tôi xin cảm ơn Ban lãnh đạo Trung tâm Y học hạt nhân và Ung bướu, đặc biệt
là GS.TS. Mai Trọng Khoa và PGS.TS. Trần Đình Hà, các thầy đã tạo điều kiện hết
mức cho tôi được tiến hành nghiên cứu tại Đơn vị Gen trị liệu - bệnh viện Bạch Mai.
Tôi xin cảm ơn tập thể cán bộ Đơn vị Gen trị liệu, đặc biệt là TS. Nguyễn
Thuận Lợi, ThS. Nguyễn Tiến Lung, những người đã chỉ dẫn, giúp đỡ tận tình trong
suốt thời gian tôi thực hiện nghiên cứu này.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy cô công tác tại bộ môn Sinh học Tế
bào cũng như các thầy cô trong Khoa Sinh học đã truyền đạt cho tôi những kiến thức
quí giá để có thể thực hiện được luận văn cũng như vận dụng trong công việc.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè và người thân đã quan tâm, động
viên tinh thần trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp.
Hà Nội, ngày 13 tháng 12 năm 2016

Nguyễn Tuấn Anh


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
Chương 1 - TỔNG QUAN ..........................................................................................3
1.1. TỔNG QUAN VỀ UNG THƯ ĐẠI TRỰC TRÀNG ..................................3
1.1.1. Giới thiệu chung .................................................................................3
1.1.2. Chẩn đoán giai đoạn ung thư đại trực tràng .......................................6
1.1.3. Chẩn đoán mô bệnh học ung thư đại trực tràng .................................8
1.1.4. Các chất chỉ điểm khối u thường dùng ...............................................9
1.2. MỘT SỐ CƠ CHẾ PHÂN TỬ VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐIỀU TRỊ
UNG THƯ ĐẠI TRỰC TRÀNG ...............................................................10
1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ MỘT SỐ CHỈ THỊ PHÂN TỬ
TRONG ĐIỀU TRỊ UNG THƯ ĐẠI TRỰC TRÀNG ..............................17
1.3.1. Đích VEGF - chống tăng sinh mạch trên bệnh nhân UTĐTT ..........18
1.3.2. Đích EGFR trong UTĐTT ................................................................20
1.3.3. Các tín hiệu hạ nguồn khác của EGFR .............................................24
1.3.4. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam ..................................................25
Chương 2 - ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...........................27
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU....................................................................27
2.1.1. Tiêu chuẩn lựa chọn..........................................................................27
2.1.2. Tiêu chuẩn loại trừ ............................................................................27
2.1.3. Phương pháp chọn mẫu ....................................................................27
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..............................................................28
2.3. THIẾT BỊ, VẬT TƯ VÀ HÓA CHẤT NGHIÊN CỨU ............................28
2.3.1. Các thiết bị sử dụng trong nghiên cứu ..............................................28
2.3.2. Các vật tư tiêu hao sử dụng trong nghiên cứu ..................................29
2.3.3. Các hóa chất sử dụng trong nghiên cứu............................................29
2.4. CÁC BƯỚC THỰC HIỆN .........................................................................30

2.4.1. Sàng lọc bệnh nhân ...........................................................................30
2.4.2. Thu thập thông tin bệnh nhân ...........................................................31
2.4.3. Xác định trạng thái đột biến các gen KRAS, NRAS, BRAF,
PIK3CA ............................................................................................31
2.4.4. Phân tích kết quả bằng SPSS 23.0 ....................................................35
i


Chương 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...............................................................36
3.1. ĐẶC ĐIỂM BỆNH HỌC CỦA NHÓM ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ...39
3.2. BIẾN ĐỔI CỦA CÁC GEN KRAS, NRAS, BRAF VÀ PIK3CA TRÊN
BỆNH NHÂN UNG THƯ ĐẠI TRỰC TRÀNG ......................................41
3.2.1. Biến đổi của gen KRAS .....................................................................41
3.2.2. Biến đổi của gen NRAS .....................................................................43
3.2.3. Biến đổi của gen BRAF ....................................................................44
3.2.4. Biến đổi của gen PIK3CA .................................................................45
3.2.5. Nhận xét chung .................................................................................47
3.3. TƯƠNG QUAN GIỮA TRẠNG THÁI ĐỘT BIẾN GEN VÀ CÁC
ĐẶC ĐIỂM CỦA BỆNH NHÂN ..............................................................49
3.4. BÀN LUẬN ...............................................................................................53
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................60
KẾT LUẬN ........................................................................................................60
KIẾN NGHỊ .......................................................................................................60
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................61
Tiếng Việt ...........................................................................................................61
Tiếng Anh ...........................................................................................................61
PHỤ LỤC ............................................................................................................... - 1 Phụ lục 1: Mẫu bệnh án nghiên cứu ................................................................ - 1 Phụ lục 2: Qui trình tách DNA từ mô cố định formalin – vùi paraffin........... - 3 Phụ lục 3: Qui trình định lượng DNA theo nguyên tắc huỳnh quang ............ - 5 Phụ lục 4: Quy trình phát hiện đột biến gen KRAS, NRAS, BRAF ................. - 6 Phụ lục 5: Quy trình tinh sạch sản phẩm PCR ................................................ - 9 Phụ lục 6: Qui trình giải trình tự tự động trên máy 3500 Dx Genetic
Analyzer (Applied Biosystems) bằng bộ sản phẩm BigDye®
Terminator v3.1 Cycle........................................................................... - 10 Phụ lục 7: Trình tự gen PIK3CA (NM_006218.3) ........................................ - 12 -

ii


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 – Con đường tín hiệu MAPK và cơ chế tác động của thuốc kháng
EGFR .......................................................................................................12
Hình 1.2 – Con đường tín hiệu PI3K-AKT ...............................................................15
Hình 2.1 – Sơ đồ thiết kế nghiên cứu ........................................................................30
Hình 3.1 – Một số kết quả phát hiện đột biến gen KRAS bằng phương pháp
PCR kết hợp lai đầu dò đặc hiệu (KRAS XL StrippAssay®) .................42
Hình 3.2 – Một số kết quả phát hiện đột biến gen NRAS bằng phương pháp
PCR kết hợp lai đầu dò đặc hiệu (NRAS XL StripAssay®) ...................43
Hình 3.3 – Một số kết quả phát hiện đột biến gen BRAF bằng phương pháp
PCR kết hợp lai đầu dò đặc hiệu (BRAF 600/601 StripAssay®)............44
Hình 3.4 - Một số kết quả giải trình tự gen PIK3CA trên exon 9 .............................45
Hình 3.5 – Một số kết quả trình tự gen PIK3CA trên exon 20. ................................46
Hình 3.6 – Sơ đồ chi tiết về tỷ lệ từng loại đột biến phát hiện được trong nhóm
bệnh nhân nghiên cứu ..............................................................................48
Hình 3.7 – Các phác đồ điều trị ung thư đại trực tràng di căn .................................56

iii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 - Các thuốc được cấp phép trong điều trị UTĐTT di căn ............................4
Bảng 1.2 - Giai đoạn theo hệ thống phân loại TNM cho UTĐTT và tỷ lệ sống
của bệnh nhân sau 5 năm ...........................................................................8
Bảng 1.3 - Tần suất xuất hiện đột biến RAS trong UTĐTT .....................................14
Bảng 1.4 - So sánh một số phương pháp phát hiện đột biến gen phổ biến ...............17
Bảng 2.1 - Các thiết bị sử dụng trong nghiên cứu ....................................................28

Bảng 2.2 - Các vật tư tiêu hao sử dụng trong nghiên cứu .........................................29
Bảng 2.3 - Các hóa chất sử dụng trong nghiên cứu ..................................................29
Bảng 2.4 - Các loại đột biến có thể phát hiện được bằng kit StripAssay®
(ViennaLab) .............................................................................................33
Bảng 2.5 - Trình tự mồi dùng để khuếch đại exon 9 và exon 20 của gen
PIKCA3 ...................................................................................................34
Bảng 3.1 - Thông tin các đối tượng tham gia nghiên cứu .........................................38
Bảng 3.2 - Tổng hợp các đặc điểm của 44 bệnh nhân UTĐTT trong nghiên
cứu ...........................................................................................................40
Bảng 3.3 - Tổng hợp các loại đột biến theo vị trí phát hiện trong nghiên cứu .........47
Bảng 3.4 - Mối tương quan giữa trình trạng đột biến gen và các đặc điểm của
bệnh nhân .................................................................................................50

iv


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Từ viết tắt

Viết đầy đủ

AKT/PKB

Protein Kinase B

BSC

Best Supportive Care (chăm sóc hỗ trợ tốt nhất)

CA 19-9

Cancer Antigen 19-9

CEA

Carcinoembryonic Antigen

DNA

Deoxyribonucleic Acid

EGF

Epidermal Growth Factor (yếu tố tăng trưởng biểu bì)

EGFR

Epidermal Growth Factor Receptor (thụ thể yếu tố tăng
trưởng biểu bì)

FDA

US Food And Drug Administration (Cục Quản lý Thực
phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ)

FFPE

Formalin-Fixed Paraffin-Embedded
formalin vùi parafin)

JAK

Janus Kinase

MAPK/ERK

Mitogen-Activated Protein Kinase/Extracellular SignalRegulated Kinases

(Mô

cố

định

MEK/MAPKK/MAP2K Mitogen-Activated Protein Kinase Kinase
mTOR

Mammalian Target of Rapamycin

PDGF

Platelet-Derived Growth Factor (yếu tố tăng trưởng
nguồn gốc tiểu cầu)

PDGFR

Platelet-Derived Growth Factor Receptor Factor (thụ thể
yếu tố tăng trưởng nguồn gốc tiểu cầu)

PDK1

Phosphoinositide-Dependent Kinase-1

PI3K

Phosphotidylinositol–3 Kinase

v


PIP2

Phosphatidylinositol 4,5-Bisphosphate

PIP3

Phosphatidylinositol 3,4,5-Trisphosphate

PTEN

Phosphatase And Tensin Homolog

STAT

Signal Transducer and Activator of Transcription

TNM

Tumor - Nodule - Metastase (Khối u - Hạch vùng - Di

căn xa)

UTĐTT

Ung thư đại trực tràng

VEGF

VEGFR

Vascular Endothelial Growth Factor (yếu tố tăng trưởng
mạch máu nội mô)
Vascular Endothelial Growth Factor Receptor (thụ thể
yếu tố tăng trưởng mạch máu nội mô)

vi


MỞ ĐẦU
Điều trị ung thư đại trực tràng (UTĐTT) đã có những bước tiến lớn trong
hơn 10 năm qua, thời gian sống trung bình hiện nay đã vượt qua con số 30 tháng.
Đây là kết quả của sự ra đời những thuốc điều trị mới bao gồm cả những thuốc gây
độc tế bào (irinotecan, oxaliplatin) và các thuốc điều trị đích (bevacizumab,
aflibercept, cetuximab, panitunumab, regorafenib) đã và đang được tích hợp vào
thành các phác đồ điều trị tiêu chuẩn trong thực hành lâm sàng.
Chẩn đoán sớm bệnh và điều trị đúng phác đồ đóng vai trò quan trọng để kéo
dài thời gian sống cho bệnh nhân. Tuy nhiên không phải tất cả các bệnh nhân đều
đáp ứng tốt với thuốc điều trị đích, hiệu quả của thuốc còn phụ thuộc vào các gen
nằm trong con đường tín hiệu phụ thuộc EGFR như KRAS, NRAS, BRAF và
PIK3CA. Việc xác định trạng thái đột biến của những gen này là rất cần thiết trong

việc lựa chọn phác đồ điều trị phù hợp nhất cho bệnh nhân, tiên lượng được tiến
triển bệnh và hạn chế các tác dụng phụ của thuốc. Điều này sẽ góp phần giúp nâng
cao hiệu quả điều trị, tăng thời gian sống thêm và giúp cho bệnh nhân ung thư đại
trực tràng có chất lượng sống tốt hơn. Xét về khía cạnh kinh tế, vấn đề này cũng
góp phần tránh lãng phí khi chỉ định điều trị bằng thuốc điều trị đích (trong trường
hợp thuốc không đem lại hiệu quả). Trong tương lai gần, việc xét nghiệm những bộ
gen này sẽ là một trong những điều kiện cần thiết làm tiền đề triển khai việc điều trị
cá thể hóa các bệnh nhân ung thư đại trực tràng.
Trên thế giới, việc xác định trạng thái đột biến các gen KRAS, NRAS, BRAF
và PIK3CA là những xét nghiệm cần thiết và đã được thực hiện thường qui ở các
nước phát triển. Ở Việt Nam, gen KRAS và BRAF đã được triển khai thực hiện
thường qui ở một số bệnh viện lớn, NRAS bước đầu được triển khai nhưng chưa có
số liệu báo cáo, PIK3CA hiện tại cũng chưa có báo cáo nào trên bệnh nhân ung thư
đại trực tràng.
Qua tìm hiểu và phân tích tình hình nghiên cứu trên thế giới và tại Việt Nam,
chúng tôi xét thấy các gen KRAS, NRAS, BRAF và PIK3CA là những dấu ấn sinh

1


học rất có ý nghĩa trong điều trị ung thư đại trực tràng. Do vậy, chúng tôi tiến hành
nghiên cứu “Bước đầu khảo khát một số gen mang tính định hướng trong điều
trị ung thư đại trực tràng” nhằm mục tiêu:
 Khảo sát trạng thái đột biến các gen KRAS, NRAS, BRAF, và PIK3CA trên
bệnh nhân ung thư đại trực tràng.
 Đánh giá sơ bộ về mối tương quan giữa trạng thái đột biến gen KRAS,
NRAS, BRAF và PIK3CA với một số đặc điểm ((tuổi, giới tính, vị trí u
nguyên phát, CEA, CA 19-9, giai đoạn bệnh...) của bệnh nhân trong ung thư
đại trực tràng.

2


Chương 1 - TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ UNG THƯ ĐẠI TRỰC TRÀNG
1.1.1. Giới thiệu chung
Ung thư đại trực tràng (UTĐTT) là một trong những loại ung thư có tỷ lệ
mắc và tỷ lệ tử vong cao nhất, đứng thứ ba ở nam và thứ hai ở nữ trên thế giới.
Theo GLOBOCAN 2012 thì ung thư đại trực tràng tại Việt Nam có tỷ lệ mắc đứng
thứ tư ở nam, đứng thứ 6 ở nữ và tỷ lệ tử vong đứng thứ năm trong các bệnh ung
thư. Các yếu tố nguy cơ của bệnh chủ yếu liên quan đến dinh dưỡng và các bệnh lý
đường tiêu hóa như: chế độ ăn ít rau, nhiều chất béo; viêm loét mạn tính; polyp;
bệnh Crohn; bệnh đa polyp đại trực tràng... Ung thư đại trực tràng là một trong số ít
bệnh lý ác tính có tiên lượng khá tốt nếu được phát hiện và điều trị sớm. Ở giai đoạn
sớm khoảng 50% bệnh nhân bị mắc ung thư này có thể điều trị triệt căn bằng phẫu
thuật. Phương pháp điều trị chủ yếu là phẫu thuật cắt bỏ, kết hợp với xạ trị, hóa trị
và gần đây có thêm điều trị đích. Tuy nhiên, ở giai đoạn sớm bệnh nhân không có
các triệu chứng điển hình và thường khó phát hiện, khi đã có biểu hiện các triệu
chứng lâm sàng thường được phát hiện là đã ở giai đoạn muộn. Ở giai đoạn ung thư
đã di căn thì việc điều trị thường đem lại hiệu quả thấp, tỷ lệ bệnh nhân sống sót
trên 5 năm chỉ khoảng 10% [22].
Đối với UTĐTT di căn, các phương pháp điều trị hiện tại thường sử dụng hai
nhóm thuốc là thuốc gây độc tế bào và thuốc điều trị đích. Phác đồ điều trị chuẩn
cho UTĐTT di căn hiện nay thường là kết hợp giữa các hóa chất gây độc tế bào với
các thuốc điều trị đích. Hiện có 6 nhóm thuốc đang được áp dụng trong thực hành
lâm sàng điều trị UTĐTT di căn bao gồm: 3 nhóm thuốc gây độc tế bào và 3 nhóm
thuốc đích sinh học. Các thuốc đã hiện nay được phê chuẩn trong điều trị UTĐT di
căn bởi Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) được trình bày
trong Bảng 1.1.
Các thuốc gây độc tế bào gồm 3 nhóm: fluoropyrimidines (fluorouracil [5FU] và capecitabine), thuốc ức chế topoisomerase I (irinotecan) và các hợp chất có

3


chứa platin (oxaliplatin). Phác đồ cơ bản là 5-FU kết hợp với leucovorin và
oxaliplatin (FOLFOX) hoặc với leucovorin và irinotecan (FOLFIRI), đây là những
phác đồ thường dùng để kết hợp với các thuốc điều trị đích[72]. Ngoài ra, có thể
thay

thế

fluoropyrimidine

bằng

capecitabine

kết

hợp

với

oxaliplatin

(CAPOX/XELOX) [13].
Phương pháp điều trị nhắm vào các đích sinh học trong UTĐTT hiện có ba
nhóm: (1) thuốc kháng yếu tố tăng trưởng mạch máu nội mô (anti VEGF) (bao gồm
bevacizumab - một kháng thể đơn dòng kháng VEGF-A và aflibercept - một protein
dung hợp có nguồn gốc từ các thành phần thụ thể ngoại bào của hệ thống VEGF);

(2) các kháng thể đơn dòng kháng thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì (EGFR) trên bề
mặt tế bào ung thư (cetuximab và panitumumab); và (3) regorafenib là một thuốc
uống dạng phân tử nhỏ có tác dụng ức chế nhiều phân tử kinase nội bào khác nhau.
Bảng 1.1 - Các thuốc được cấp phép trong điều trị UTĐTT di căn [69]
FDA PHÊ DUYỆT
PHÂN LOẠI

Hóa chất gây độc
tế bào

DƯỢC CHẤT

Bước điều trị
Bước
1

Bước
2

Cứu
vớt

Fluorouracil

+

+

+

Capecitabine

+

Irinotecan

+

+

Oxaliplatin

+

+

Bevacizumab

+

+*

Đơn
độc

Kết
hợp

+

+

+
+

+
+

Anti VEGF
Aflibercept
Kháng thể kháng
EGFR

Cetuximab

+
+

+

Panitunumab

Ức chế đa Kinase Regorafenib

+

+

+

+

+

+

* bao gồm cả những trường hợp đã được điều trị bước 1 bằng bevacizumab

4

+


Trong các liệu pháp trên, điều trị đích UTĐTT bằng các kháng thể đơn dòng
kháng thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì (thuốc kháng EGFR: cetuximab,
panitumumab) hay kháng thụ thể yếu tố tăng trưởng mạch máu nội mô (thuốc kháng
VEGF: bevacizumab, aflibercept) là những liệu pháp điều trị đích đem lại nhiều kết
quả tốt cho bệnh nhân: kích thước khối u giảm đáng kể, thời gian sống thêm toàn bộ
và thời gian sống thêm không bệnh tiến triển được cải thiện dài hơn, chất lượng
sống cũng tốt hơn. Tuy nhiên, tính đáp ứng với các thuốc điều trị đích này trên mỗi
bệnh nhân lại có sự khác nhau. Nhiều nghiên cứu trên thế giới cho thấy những bệnh
nhân UTĐTT có khối u mang đột biến một trong số các gen KRAS, NRAS, BRAF và
PIK3CA đáp ứng kém với các thuốc kháng EGFR (cetuximab, panitumumab), trong
khi những bệnh nhân không mang đột biến có thời gian sống thêm toàn bộ và thời
gian sống thêm không bệnh cao hơn rõ rệt. Những bệnh nhân không mang đột biến
những gen này khi được điều trị bằng các thuốc kháng EGFR cho kết quả tốt hơn so
với dùng các thuốc kháng VEGF. Các thuốc kháng VEGF cho đến nay mặc dù đã
có khá nhiều nghiên cứu tuy nhiên vẫn chưa thu được bằng chứng rõ rệt về các dấu
ấn sinh học có liên quan đến đáp ứng của thuốc [69].
Thực tế lâm sàng cho thấy khi thiếu thông tin về trạng thái đột biến gen,

bệnh nhân sẽ ít có khả năng được áp dụng những phác đồ điều trị phù hợp ngay từ
đầu, điều này dẫn đến tình trạng thuốc điều trị thiếu hiệu quả hoặc thậm chí làm
bệnh tiến triển xấu đi. Sử dụng phác đồ điều trị không hiệu quả như vậy sẽ gây ra
những lãng phí rất lớn về tài chính, về thời gian và ảnh hưởng lớn đến tinh thần, sức
khỏe của người bệnh. Hiện nay, vai trò của các xét nghiệm phân tích các dấu ấn
sinh học liên quan tới đích điều trị có ý nghĩa hết sức quan trọng đối với thực hành
điều trị lâm sàng. Dựa trên những bằng chứng cụ thể thu được từ các xét nghiệm
này, các bác sỹ lâm sàng có thể đưa ra những quyết định điều trị phù hợp, đúng đắn
nhất cho bệnh nhân.

5


1.1.2. Chẩn đoán giai đoạn ung thư đại trực tràng
Giai đoạn bệnh là được coi là yếu tố tiên lượng có giá trị nhất trong UTĐTT
và nó là cơ sở cho việc lựa chọn phương pháp điều trị. Trong đó, các xét nghiệm
chẩn đoán hình ảnh, các chất chỉ thị sinh học và lâm sàng là cơ sở cho việc xác định
giai đoạn bệnh. Các thăm dò hình ảnh như nội soi đại trực tràng kết hợp sinh thiết,
chụp CT Scanner ngực-bụng, chụp cộng hưởng từ hạt nhân vùng tiểu khung... là
những xét nghiệm có vai trò quan trọng trong đánh giá giai đoạn bệnh.
Năm 1932, Cuthbert Dukes đã đưa ra hệ thống phân loại giai đoạn đầu tiên
cho UTĐTT. Trong đó, Dukes phân loại làm 4 giai đoạn:
 Giai đoạn A: khối u giới hạn ở thành trực tràng.
 Giai đoạn B: khối u vượt qua thành trực tràng.
 Giai đoạn C: khối u di căn đến hạch lympho.
 Giai đoạn D: chỉ bệnh di căn xa.
Hệ thống phân loại Dukes đã được sửa đổi nhiều lần, theo một số tác giả
khác như phân loại Astler-Coller và Dukes-Turnbull. Cho đến nay, hệ thống phân
loại TNM trở thành tiêu chuẩn quốc tế cho giai đoạn UTĐTT. Hệ thống phân loại
TNM bởi Hiệp hội ung thư Hoa Kỳ năm 2010 được đánh giá dựa trên kích thước và

mức độ xâm lấn của khối u (T - tumour), tình trạng di căn hạch bạch huyết (Nnodule) và di căn xa (M - metastase) [20].
Hệ thống phân loại TNM của UTĐTT theo Hiệp hội ung thư Hoa Kỳ
năm 2010 (The American Joint Committee on Cancer - AJCC)
T - Khối u nguyên phát
 Tx: Không đánh giá được u.
 T0: Không có bằng chứng của khối u.
 Tis: Ung thư tại chỗ. Tế bào ung thư chỉ được tìm thấy trong lớp niêm mạc
và lớp hạ niêm mạc.

6


 T1: Khối u xâm nhập vào lớp dưới niêm mạc.
 T2: Khối u đã phát triển đến lớp cơ nằm phía dưới của lớp dưới niêm mạc.
 T3: Khối u đã phát triển xuyên qua lớp cơ vào trong lớp thanh mạc.
 T4a: Khối u đã phát triển vào trong bề mặt của phúc mạc tạng.
 T4b: Khối u đã xâm lấn trực tiếp hoặc dính trực tiếp vào cơ quan cận kề.
N - Hạch vùng
 Nx: Không đánh giá được hạch di căn.
 N0: Không có hạch di căn
 N1a: Di căn 1 hạch vùng.
 N1b: Di căn 2-3 hạch vùng.
 N1c: Khối u đi vào lớp dưới thanh mạc, mạc treo ruột, hoặc mô quanh trực
tràng mà không có di căn hạch vùng.
 N2a: Di căn được tìm thấy trong 4-6 hạch vùng.
 N2b: Di căn được tìm thấy ≥ 7 hạch vùng.
M - Di căn xa
 M0: Không có di căn xa
 M1a: di căn đến 1 cơ quan hay 1 vùng
 M1b: di căn đến nhiều hơn 1 cơ quan hay 1 vùng

Kết hợp các thông số T, N và M, chúng ta có thể đưa ra kết luận về giai đoạn
bệnh từ giai đoạn I (sớm, tiên lượng tốt nhất) đến giai đoạn IV (ung thư đã tiến triển
muộn) để tiên lượng khả năng sống sau 5 năm của bệnh nhân như trình bày trong
Bảng 1.2.

7


Bảng 1.2 – Giai đoạn theo hệ thống phân loại TNM cho UTĐTT và tỷ lệ sống của
bệnh nhân sau 5 năm [22]
Giai đoạn

T

N

M

Dukes*

0

Tis

N0

M0

--

T1

N0

M0

A

T2

N0

M0

A

IIA

T3

N0

M0

B

84

IIB

T4a

N0

M0

B

76

IIC

T4b

N0

M0

B

59

T1-T2

N1/N1c

M0

C

T1

N2a

M0

C

T3-T4a

N1/N1c

M0

C

T2-T3

N2a

M0

C

T1-T2

N2b

M0

C

T4a

N2a

M0

C

T3-T4a

N2b

M0

C

T4b

N1-N2

M0

C

IVA

T bất kỳ

N bất kỳ

M1a

D

IVB

T bất kỳ

N bất kỳ

M1b

D

I

Tỉ lệ sống 5 năm (%)

92

IIIA

IIIB

IIIC

83

64

32

10

* Phân loại theo Cuthbert Dukes
1.1.3. Chẩn đoán mô bệnh học ung thư đại trực tràng
Phân loại mô bệnh học ung thư đại trực tràng của Tổ chức Y tế Thế giới năm
2000 gồm các loại sau:
Ung thư biểu mô
- Ung thư biểu mô tuyến: tuỳ thuộc mức độ biến đổi các cấu trúc ống, tuyến,
ung thư biểu mô tuyến được chia ra các loại sau:

8


 Ung thư biểu mô tuyến biệt hoá cao: tổn thương có sự hình thành các tuyến
lớn và rõ ràng với các tế bào biểu mô hình trụ.
 Ung thư biểu mô tuyến biệt hoá vừa: tổn thương chiếm ưu thế trong khối u là
trung gian giữa ung thư biểu mô tuyến biệt hoá cao và ung thư biểu mô tuyến
biệt hoá thấp.
 Ung thư biểu mô tuyến biệt hoá thấp: tổn thương là các tuyến không rõ ràng
với các tế bào biểu mô kém biệt hoá.
- Ung thư biểu mô tuyến nhày: các tế bào u sản xuất nhiều chất nhầy ra ngoài
tế bào tạo thành các nốt hay các hồ chứa đầy chất nhầy.
- Ung thư biểu mô tế bào nhẫn: các tế bào có dạng hình vòng nhẫn chứa
nhiều chất nhầy, ít có khuynh hướng tạo thành tuyến hay ống.
- Các loại khác (ít gặp): ung thư biểu mô tế bào nhỏ, ung thư biểu mô tế bào
vảy, ung thư biểu mô tuyến vảy, ung thư biểu mô tuỷ, ung thư biểu mô không biệt

hoá.
Các loại u khác: carcinoide, ung thư biểu mô tuyến hỗn hợp, ung thư cơ
trơn, ung thư hạch, u lympho ác tính.
1.1.4. Các chất chỉ điểm khối u thường dùng
Hiện nay, những chất chỉ điểm khối u được quan tâm và sử dụng thường qui
trong thực hành lâm sàng điều trị UTĐTT chủ yếu là CEA và CA19-9.
CEA (Carcinoembryogenic Antigen - Kháng nguyên ung thư biểu mô
phôi): là một nhóm các glycoprotein có khối lượng phân tử khoảng 200,000 dalton.
CEA bình thường được sản xuất bởi tế bào niêm mạc dạ dày ruột của thai nhi và sau
khi sinh CEA biến mất và không còn phát hiện trong huyết thanh nữa. Tuy nhiên,
CEA có thể tăng ở người hút thuốc lá và trong nhiều bệnh ác tính, đặc biệt là ung
thư đại tràng [56]. CEA tăng là một yếu tố tiên lượng xấu và cho thấy bệnh đang
tiến triển [29]. Giá trị CEA trên 5 ng/mL được coi là tăng. Tuy nhiên, nồng độ chất
này cao trong máu không đặc hiệu đối với UTĐTT vì nó cũng tăng trong một số

9


bệnh lý khác khác như: bệnh lý dạ dày ruột (polyp, viêm ruột, bệnh Crohn), bệnh
phổi (khí phế thũng, viêm phế quản mạn), bệnh gan (viêm đường mật, viêm gan
mạn tiến triển, xơ gan do rượu), viêm tuyến vú mạn tính, viêm tuỵ mạn và các bệnh
ung thư khác. CEA không được sử dụng để sàng lọc và chẩn đoán bệnh vì nó chỉ
được phát hiện ở giai đoạn bệnh tiến triển và nó cũng không tăng trong tất cả các ca
bệnh UTĐTT. Nồng độ CEA giảm về giá trị bình thường sau phẫu thuật ở những
bệnh nhân có tăng CEA trước mổ mang ý nghĩa là khối u đã được cắt bỏ hoàn toàn,
trái lại nồng độ CEA vẫn tiếp tục tăng cao sau phẫu thuật chỉ ra khả năng vẫn còn
ung thư tồn dư. Tăng nồng độ CEA trước mổ cũng là một yếu tố độc lập tiên lượng
xấu đối với bệnh nhân [56].
CA19-9 (Cancer Antigen 19-9 hay Carbohydrate Antigen 19-9): vai trò chủ
yếu của CA19-9 là theo dõi hiệu quả điều trị, phát hiện tái phát và tiên lượng trong

bệnh ung thư tụy. Giá trị CA 19-9 trên 37 ng/mL được coi là tăng. Trong UTĐTT,
độ nhạy lâm sàng của CA 19-9 (18-58%) nói chung thấp hơn so với độ nhạy lâm
sàng của CEA (38-58%). Tỷ lệ tăng của CA 19-9 trong UTĐTT phụ thuộc vào giai
đoạn ung thư (giai đoạn Duckes A là 0-7%, Duckes B là 17%, Duckes C là 47% và
Duckes D là 75%), trong khi đó, tỷ lệ tăng của CEA trong các giai đoạn của
UTĐTT cao hơn nhiều (giai đoạn Duckes A là < 20%, Duckes B là 40-60%,
Duckes C là 60-80% và Duckes D là 80-85%).

1.2. MỘT SỐ CƠ CHẾ PHÂN TỬ VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐIỀU TRỊ UNG
THƯ ĐẠI TRỰC TRÀNG
Ung thư là kết quả tích tụ từ nhiều quá trình biến đổi ở mức độ phân tử.
Trong đó, sự biến đổi liên quan đến các quá trình gây ra sự tăng sinh quá của tế bào
hay ức chế sự chết theo chương trình (apoptosis) là những biến đổi quan trọng trong
việc hình thành ung thư. Trong đó, sự hoạt hóa của các con đường tín hiệu phụ
thuộc EGFR như RAS-RAF-MAPK và PI3K-PTEN-AKT đóng một vai trò quan
trọng trong việc điều hòa quá trình tăng sinh tế bào, tăng sinh mạch và apoptosis.

10


Ở các tế bào UTĐTT, các con đường tín hiệu phụ thuộc EGFR thường được
kích hoạt bao gồm: con đường MAPK (Mitogen-Activated Protein Kinase) và con
đường PI3K (Phophatidyl Inositol Phosphate Kinase). Việc xuất hiện đột biến ở các
gen ức chế khối u (tumor suppressor genes) hay các gen tiền ung thư (protooncogene) tham gia vào các đường tín hiệu này như KRAS, NRAS, BRAF PIK3CA,
PTEN... có vai trò đáng kể trong quá trình bệnh sinh UTĐTT[69].
1.2.1. Con đường MAPK (RAF/MEK/ERK)
EGFR - thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì là một protein tyrosine kinase
xuyên màng truyền tín hiệu qua hai con đường, kết quả là kích hoạt sự tăng sinh và
sống sót tế bào. EGF (yếu tố tăng trưởng biểu bì) là phối tử của EGFR, gắn với
domain ngoại bào của EGFR làm thụ thể này chuyển thành dạng kết hợp cặp đôi và

chuyển sang trạng thái hoạt hóa. Sau đó, vùng domain nội bào của EGFR tự
phosphoryl hóa và kích hoạt các protein tiếp theo trong chuỗi phản ứng của con
đường tín hiệu RAS/RAF/MAPK và con đường PI3K/AKT. Tín hiệu này cuối cùng
gây ra sự tăng sinh tế bào, tăng sinh mạch, biến nạp tế bào và di căn. Cetuximab và
panitumumab là những kháng thể đơn dòng kháng EGFR được thiết kế để chặn các
con đường truyền tín hiệu EGFR ở domain ngoại bào của EGFR bằng cách cạnh
tranh EGFR với EGF, làm cho phối tử này không gắn được vào thụ thể (Hình
1.1)[9].

11


Hình 1.1 – Con đường tín hiệu MAPK và cơ chế tác động của thuốc kháng
EGFR [9]
(A): Ở tế bào bình thường, tín hiệu bắt đầu từ thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì (EGFR)
bằng cách phối tử (hình tam giác) gắn với EGFR và làm thụ thể này chuyển sang dạng
hoạt động. Từ đó kích hoạt các protein trung gian truyền tín hiệu bao gồm RAS, RAF và

12


MEK. Con đường này dẫn đến tăng sinh tế bào, sống sót tế bào, tăng sinh mạch, xâm lấn
và di căn; (B): Kháng thể đơn dòng kháng domain ngoại bào của EGFR (thuốc kháng
EGFR: cetuximab và panitumumab) ngăn chặn sự kết hợp phối tử với thụ thể, từ đó chặn
sự kích hoạt con đường MAPK; (C): Trong tế bào ung thư, đột biến gen KRAS và BRAF
dẫn đến thay đổi cấu trúc các protein này làm nó luôn luôn trong trạng thái kích hoạt. Do
RAS và RAF là các protein nằm phía hạ nguồn của EGFR nên tín hiệu vẫn luôn được kích
hoạt cho dù bị chặn bằng thuốc kháng EGFR.

MAPK là con đường tăng sinh chủ chốt của tế bào trong đó tín hiệu được

truyền bắt đầu từ ngoài màng đến nhân tế bào. Con đường này hoạt động thông qua
hàng loạt các protein trung gian truyền tín hiệu bao gồm EGFR, RAS, RAF và
MEK. Con đường tín hiệu phụ thuộc EGFR này tham gia vào việc kiểm soát tín
hiệu tăng sinh, sống sót tế bào và quá trình xâm lấn trong ung thư. Đột biến gen
RAS dẫn đến thay đổi cấu trúc protein, làm nó luôn luôn trong trạng thái kích hoạt
và thúc đẩy sự tăng sinh tế bào mà không cần phụ thuộc vào các tín hiệu từ EGFR.
Lúc này, việc sử dụng thuốc kháng EGFR không hiệu quả vì KRAS nằm phía hạ
nguồn của EGFR. Một số nghiên cứu cho thấy việc sử dụng các thuốc kháng EGFR
trên những bệnh nhân có đột biến gen KRAS không chỉ không có hiệu quả mà còn
có thể làm giảm thời gian sống thêm toàn bộ của bệnh nhân [19, 75].
KRAS và BRAF là 2 protein nằm trong chuỗi tín hiệu của con đường
MAPK. Con đường này điều hòa sự tăng sinh tế bào, sự biệt hóa, sự lão hóa và quá
trình apoptosis. Các gen ung thư RAS ở người bao gồm KRAS, NRAS và HRAS,
trong số đó đột biến gen KRAS là phổ biến nhất, thường vào khoảng 40% các
trường hợp UTĐTT. Đột biến gen NRAS xuất hiện trong khoảng 2-10% [32, 49, 67]
và đột biến gen HRAS hầu như không xuất hiện trong UTĐTT (Bảng 1.3).

13


Bảng 1.3 – Tần suất xuất hiện đột biến RAS trong UTĐTT
KRAS đột biến
Nghiên cứu

NRAS đột biến

HRAS đột biến

N
n

%

n

%

n

%

%
RAS

JHU[80]

11

6

54,5

0

0,0

0

0,0

54,5

Broad[8]

11

5

45,5

2

18,2

0

0,0

63,6

Genentech[66]

72

37

51,4

2

2,8

0

0,0

54,2

TCGA[12]

224

94

42,0

20

8,9

0

0,0

48,7

Tổng

318

142

44,7

24

7,5

0

0,0

52,2

BRAF cũng là một protein trung gian trong quá trình truyền tín hiệu của con
đường MAPK. Đột biến gen BRAF được phát hiện trong khoảng 10% các trường
hợp UTĐTT. Dạng thường gặp nhất là 1799T>A (p.V600E). Vì BRAF cũng là một
protein nằm ở hạ nguồn của EGFR, đột biến gen BRAF cũng làm cho việc sử dụng
thuốc kháng EGFR không hiệu quả. Ngoài ra, đột biến BRAF V600E cũng là một
yếu tố tiên lượng xấu cho bệnh nhân UTĐTT.
1.2.2. Con đường tín hiệu PI3K/PTEN/AKT
Con đường PI3K/PTEN/AKT có chức năng kiểm soát trao đổi chất, đặc biệt
là sự vận chuyển và sử dụng glucose trong điều hòa tăng trưởng tế bào, sinh tổng
hợp protein và ngăn chặn apoptosis. Con đường này được kích thích bởi các protein
RAS và thụ thể tyrosine kinase. Khi nhận được tín hiệu từ EGFR, RAS chuyển sang
dạng kích hoạt và đóng vai trò truyền tín hiệu để kích hoạt cả RAF và PI3K
(phophatidyl inositol phosphate kinase). PI3K là một enzyme phosphoryl hóa, dưới
tác động của enzyme này, PI, PI(4)P, và PI(4,5)P lần lượt được biến đổi thành
PI(3)P, PI(3,4)P và PI(3,4,5)P để tạo ra các chất truyền tín hiệu thứ cấp. PI3K đã
hoạt hóa chuyển PI(4,5)P (còn gọi là PIP2) thành PI(3,4,5)P (còn gọi là PIP3), kích

hoạt PDK1(Phosphoinositide-dependent protein kinase-1). PDK1 lại kích hoạt AKT

14


thông qua phản ứng phosphoryl hóa. AKT sau khi hoạt hóa, nó có thể phosphoryl
hóa rất nhiều protein và một trong số đó là mTOR(mammalian Target of
Rapamycin) - một protein kinase kiểm soát sự khởi đầu của phiên mã, tham gia vào
việc điều hòa tăng trưởng, tăng sinh và tăng sự sống sót tế bào (Hình 1.2).

Hình 1.2 – Con đường tín hiệu PI3K-AKT [59]
PIK3CA là gen mã hóa tiểu đơn vị xúc tác của PI3K, nó bị đột biến ở nhiều
loại ung thư khác nhau, bao gồm cả UTĐTT. Các đột biến của PIK3CA đã được báo
cáo ở 10-20% của các bệnh nhân UTĐTT, trong đó tập trung ở 2 vị trí: domain
helicase tại exon 9 (codon 542, 545 và 546) và domain kinase tại exon 20 (codon
1047).
Bên cạnh đó còn có PTEN là một chất kiềm chế khối u, chức năng của nó là
loại bỏ nhóm phosphate ở vị trí 3 của phosphatidyl inositol, chuyển PIP3 thành
PIP2, nó đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa tín hiệu con đường này. Sự bất
hoạt gen PTEN cũng được quan sát thấy trong nhiều ung thư trong đó có UTĐTT và

15


các dữ liệu hiện nay cho thấy việc này có liên quan đến tính đáp ứng kém với các
thuốc kháng EGFR và giảm thời gian sống sót của bệnh nhân [73].
Đặc điểm các gen KRAS, NRAS, BRAF và PIK3CA:
-

Gen KRAS: là gen mã hóa cho protein KRAS (ở người gồm 2 isoform là

KRAS4A và KRAS4B), nằm trên cánh ngắn của nhiễm sắc thể số 12, độ
dài khoảng 46Kb, gồm 8 exon. Trong UTĐTT, vùng dễ biến đổi là vị trí
codon 12 - 13 - 61 và 146 (exon 2, 3 và 4).

-

Gen NRAS: là gen mã hóa cho protein NRAS, nằm trên cánh ngắn của
nhiễm sắc thể số 1, độ dài khoảng 12Kb, gồm 9 exon. Trong UTĐTT,
vùng dễ biến đổi là vị trí codon 12 - 13 và 61(exon 2, 3)

-

Gen BRAF: là gen mã hóa cho protein BRAF, nằm trên cánh dài của
nhiễm sắc thể số 7, độ dài khoảng 208Kb, gồm 34 exon. Trong UTĐTT,
vùng dễ biến đổi là vị trí codon 600 (exon 15).

-

Gen PIK3CA: là gen mã hóa tiểu đơn vị xúc tác của PI3K, nằm trên cánh
dài của nhiễn sắc thể số 3, độ dài khoảng 92Kb, gồm 22 exon. Trong
UTĐTT, vùng dễ biến đổi là vị trí codon 542, 525, 546 và 1047 (exon 9
và exon 20)

1.2.3. Một số phương pháp phát hiện đột biến gen phổ biến
Hiện nay, có nhiều phương pháp khác nhau để phát hiện đột biến gen như
giải trình tự gen (giải trình tự Sanger hoặc pyrosequencing), Real Time PCR (tiêu
biểu là kit therascreen – Qiagen), lai đầu dò (tiêu biểu là kit StripAssay –
ViennaLab),… Một số ưu – nhược điểm của các phương pháp này được mô tả trong
Bảng1.4. Dựa trên các tiêu chí đánh giá về độ nhạy, độ đặc hiệu cũng như chi phí
cho mỗi xét nghiệm, các phương pháp đều có những ưu nhược điểm khác nhau

[33].

16