CHỌC HÚT TUYẾN GIÁP BẰNG KIM NHỎ VÀ XÉT NGHIỆM PHÂN TỬ CÓ GIÁ TRỊ TRONG CHẨN ĐOÁN VÀ ĐIỀU TRỊ

Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Số * 2011 Tổng quan CHỌC HÚT TUYẾN GIÁP BẰNG KIM NHỎ VÀ XÉT NGHIỆM PHÂN TỬ CĨ GIÁ TRỊ TRONG CHẨN ĐỐN VÀ ĐIỀU TRỊ THYROID FINE NEEDLE ASPIRATION AND REFLEX MOLECULAR TESTING OPTIONS OF POTENTIAL VALUE IN DIAGNOSIS AND MANAGEMENT Lewis A Hassell, S Terence Dunn, Elizabeth M Gillies** Tổng quan: Theo tiêu chuẩn hệ thống Bethesda, tế bào học tuyến giáp có tác động tích cực việc nghiên cứu quản lý bệnh nhân có nhân giáp Tuy nhiên cịn tồn số khó khăn chẩn đốn trường hợp "tổn thương dạng nang" nói chung "tổn thương dạng nang với tế bào khơng điển hình có ý nghĩa khơng xác định" nói riêng Phương pháp: Theo y văn, cần đánh giá lại bất thường mức độ phân tử tổn thương tuyến giáp Một số dấu ấn có giá trị để phân biệt trường hợp khơng điển hình từ mẫu chọc hút tế bào kim nhỏ cần đặt Cụ thể a) mẫu khơng chẩn đốn; b) trường hợp tế bào khơng điển hình có ý nghĩa khơng xác định c) tổn thương dạng nang Cần kiểm tra độ nhạy xét nghiệm phân tử tương ứng Kết quả: Đánh giá đột biến gen RAS mẫu tế bào học nang tuyến giáp không ghi nhận đột biến Kết có giá trị phát tổn thương dạng nang (trong có carcinơm) Những trường hợp tế bào khơng điển hình có ý nghĩa không xác định, bao gồm carcinôm dạng nhú phát qua số xét nghiệm phân tử BRAF, RET/PTC, PAX8/PPAR RAS Một số dấu ấn khác có độ nhạy cao kiểm tra Kết luận: Kết hợp tế bào học tuyến giáp xét nghiệm phân tử góp phần làm tăng tần suất chẩn đoán bệnh lý tuyến giáp Tuy nhiên, số trường hợp tế bào khơng điển hình âm tính với dấu ấn phân tử dẫn đến bỏ sót số trường hợp ác tính Chun Đề Giải Phẫu Bệnh Background: The Bethesda system for standardized reporting of thyroid cytology has had a significant positive impact in improving clarity of communication and management of patients evaluated for thyroid nodules Problematic areas still exist in the triage of some of these samples, particularly those in the categories of “follicular lesion with atypia of uncertain significance” and “follicular lesion” categories Methods: The literature on molecular and genetic abnormalities in thyroid lesions is reviewed Potentially useful markers or abnormalities for distinguishing currently problematic categories of FNA cytology samples have been identified for several settings, specifically a) non-diagnostic samples; b) atypia of uncertain significance; and c) follicular lesions The sensitivity of the respective molecular analyses in these settings is examined Results: Evaluation for RAS mutation in samples with negative or suboptimal follicular cytology may be useful in detecting potentially significant follicular lesions (carcinomas.) Cytologic samples with atypia of uncertain significance, which may include the possibility of papillary carcinomas may be fruitfully evaluated using a panel of molecular tests for BRAF, RET/PTC, PAX8/PPAR and RAS The potential utility of other markers to further enhance sensitivity are presented Conclusion: We conclude that an era of combined modality testing in thyroid cytology is emerging where classical cytologic findings can be coupled with molecular data to increase the predictive power of our diagnostic interpretations, but that there remains a group of atypical cytologic samples negative for known molecular markers in which the risk of malignancy is too high to ignore completely Toång quan Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Soá * 2011 * Đại học Oklahoma - USA Chuyên Đề Giải Phẫu Bệnh Y Hoïc TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Soá * 2011 GIỚI THIỆU VÀ BỐI CẢNH Tần suất ung thư tuyến giáp ngày tăng số khu vực giới, có lẽ gia tăng phát trường hợp ung thư tuyến giáp dạng vi nhú Tuy nhiên, tỷ lệ tử vong ung thư Mỹ không thay đổi đáng kể theo thời gian Cách đánh giá xử trí nhân giáp có thay đổi rõ rệt suốt ba mươi năm qua Hai tiến đáng kể chẩn đoán minh chứng cho thay đổi Đầu tiên đời kỹ thuật xạ hình tuyến giáp cho phép phân loại chức tuyến giáp bao gồm nhân “nóng” (gia tăng bắt xạ), nhân "lạnh" nhân không bắt xạ Sử dụng đơn kỹ thuật loại trừ nhân “nóng” Nhân “lạnh” thường gặp u tuyến giáp thực thể lành tính Bước tiến quan trọng thứ hai quản lý theo dõi bệnh nhân năm cuối thập niên 20 phổ biến phương pháp chọc hút tuyến giáp kim nhỏ (FNA) Kỹ thuật tương đối đơn giản, phân loại tổn thương tuyến giáp lành tính ác tính Tuy nhiên, nói trên, cịn gặp nhiều khó khăn chẩn đốn trường hợp khơng điển hình, trung gian lành tính ác tính Về chẩn đốn hình ảnh, siêu âm kiểm tra chọc hút tế bào tuyến giáp kim nhỏ thay xạ hình tuyến giáp, kỹ thuật trở nên có giá trị để tiếp tục chuẩn hóa hệ thống hóa thực hành Phục vụ chẩn đốn tế bào học tuyến giáp quán lý tưởng để tiếp tục theo dõi điều trị trường hợp không trực tiếp điều trị phẫu thuật Chuyên Đề Giải Phẫu Bệnh Toång quan INTRODUCTION AND BACKGROUND The incidence of thyroid cancer has been observed to be increasing in some areas of the world, presumably due to increased detection of small papillary thyroid carcinomas US mortality rates due to this cancer however have not shifted significantly over time(1) Evaluation and management of thyroid nodules has changed dramatically over the past thirty years Two significant diagnostic advances have catalyzed this change The first was the introduction of radionuclide scanning technology using which allowed a functional classification of thyroid nodules into those considered “hot” (i.e taking up or trapping the radionuclide) and those that were “cold” or failed to trap the radiotracer This step alone was useful in excluding many hot nodules from the need for further evaluation(2) However, the remaining cold nodules, while containing an enriched proportion of neoplastic lesions, still included many benign entities The popularization of thyroid fine needle aspiration (FNA) biopsy during the last few decades of the 20th century was the second important step forward in patient management This happened because a wealth of evidence demonstrated that this relatively simple, readily available technique could further categorize thyroid lesions into some that were clearly malignant and some that were clearly benign Again however, there remained a large group of cases that fell in between, where the malignant features could not be reliably distinguished from the benign proliferations(3,4,5) As experience accumulated with thyroid FNA, and as ultrasound examination gradually supplanted radionuclide scintigraphy in the imaging evaluation of the thyroid, it became valuable to further standardize and codify cytopathologic practices to ensure consistent communication and ideally, to further ensure appropriate patient follow-up or treatment in those categories not leading directly to surgical treatment Tổng quan Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Số * 2011 Viện ung thư quốc gia (NCI) tổ chức hội nghị vào tháng Mười năm 2007 đưa hệ thống phân loại mẫu FNA tuyến giáp, với đầy đủ liệu nhằm phân tích kết đưa định xử trí, theo dõi bệnh nhân Áp dụng hệ thống Bethesda thực hành lâm sàng hữu ích quản lý bệnh nhân có nhân giáp Tuy nhiên, hệ thống phân loại tối ưu Nhiều trường hợp trải qua phẫu thuật "không cần thiết" Tương tự vậy, nhiều trường hợp phân loại nhóm nguy thấp chẩn đốn cuối tổn thương ác tính Phối hợp với xét nghiệm phân tử giúp giảm bớt yêu cầu phẫu thuật không cần thiết, gia tăng số lượng trường hợp có nguy thấp trung gian bệnh xác định chắn lành tính ác tính Những biến đổi di truyền-phân tử ung thư tuyến giáp dạng nang Carcinôm tuyến giáp dang nang ung thư biểu mô tuyến giáp phổ biến thứ hai Bệnh có nhiều yếu tố ảnh hưởng, bao gồm thiếu iốt, tiếp xúc với xạ ion hóa, có kèm bệnh lành tính tuyến giáp tồn từ trước (nhân đơn độc/u tuyến, phình giáp) số hội chứng gia đình (bệnh Cowden, hội chứng Werner, hội chứng Carney) Bệnh Cowden bệnh hiếm, rối loạn gen trội NST thường gây đột biến dòng tế bào mầm gen PTEN nằm nhiễm sắc thể 10q22-23 Những tổn thương tuyến giáp thường gặp bệnh nhân bệnh Cowden, xấp xỉ 10-20% tổn thương tuyến giáp tiến triển thành ung thư The outcome of a National Cancer Institute (NCI) consensus conference held in October of 2007, was a tiered classification system of thyroid FNA samples, linked with sufficient follow-up data to provide clinicians and patients a structure under which to interpret the reported findings and make management decisions(6) Application of the Bethesda system in clinical practice has already been reported to have a salutary impact on patient management(7,8) But despite these advances, there are still several situations in which the best efforts at evaluation yield inconclusive results While it is encouraging that we can identify groups of patients with elevated risk of harboring a malignancy in the thyroid, for a patient in a high risk group who undergoes “needless” surgery for a lesion ultimately found to be benign, the classification system has not provided the best outcome Similarly for patients in low risk groups who ultimately are found to have a malignancy, the evaluation protocols have been suboptimal It is into this abyss that the molecular diagnostician enters with the intent of providing additional information that may reduce the requirement for needless surgery, or increase the number of low or intermediate risk individuals who endure uncertainty until their disease can fully declare itself benign or malignant Molecular-genetic alterations in follicular carcinomas thyroid Follicular carcinomas are the second most common type of thyroid malignancy They appear to be associated with several potential etiologic or predisposing factors, including iodine deficiency, exposure to ionizing radiation, pre-existing benign thyroid disease (solitary nodule/adenoma, goiter) and some familial syndromes (Cowden disease, Werner syndrome, Carney complex)(9) Cowden disease is a rare autosomal dominant disease caused by a germline mutation in the PTEN gene located on chromosome 10q22-23 Thyroid lesions are common in these patients, with approximately 10-20% developing carcinomas(10) Chuyên Đề Giải Phẫu Bệnh Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Số * 2011 Hội chứng Werner rối loạn gặp Bệnh có đột biến gen lặn NST thường, đột biến dòng tế bào mầm gen WRN thuộc NST 8p11-12, tần suất kết hợp với carcinôm tuyến giáp dạng nang khoảng 3% Bất thường gen tìm thấy phần lớn carcinôm tuyến giáp dạng nang, liên quan đến nhiễm sắc thể 7, 8, 11, 17, 18 số diện vị trí gen PAX8, PPAR hai Chúng phát phương pháp lai chỗ gắn huỳnh quang Đột biến sinh dưỡngthường gặp carcinôm tuyến giáp dạng nang (chiếm 40-50% trường hợp) liên quan với protein truyền tín hiệu từ gen NRAS, HRAS, đặc biệt axit amin 12, 13 61 Thật vậy, có đến 30% tất ung thư người có đột biến gen RAS Trong u tuyến giáp, đột biến gen NRAS thường gặp nhất, gen HRAS KRAS Đột biến gen Ras phá vỡ hoạt động men GTP kích hoạt protein MPAK (kích thích hoạt động phân bào) phosphatidylinositol-3 kinase (PI3K) đường hoạt hóa tín hiệu tế bào, dẫn đến rối loạn chế điều hòa gen, thúc đẩy tế bào tuyến giáp tăng sinh biệt hóa Tuy nhiên, kích hoạt gen Ras đột biến khơng đặc hiệu carcinơm tuyến giáp dạng nang, gặp u tuyến tổn thương khác phình giáp tăng sản, đột biến gen RAS giữ vai trò tiến triển khối u nhạy cảm với yếu tố sinh ung Đột biến gen Ras thường gặp u tiến triển u khơng biệt hóa Đột biến thường gặp thứ hai tìm thấy carcinơm tuyến giáp dạng nang, với xuất độ 30-40% chiếm tỷ lệ nhỏ u loại phồng bào, liên quan đến gen phối hợp PAX8 PPAR, theo sau chuyển vị t (2, 3) (q13; p25) Prôtein tạo từ gen phối hợp PAX8/PPAR, tạo tác động âm tính chức bình thường gen PPAR, gen ức chế phát triển biệt hóa tế bào nang tuyến giáp Chuyên Đề Giải Phẫu Bệnh Toång quan Werner syndrome is a rare autosomal recessive disorder with a germline mutation in the WRN gene on 8p11-12, and associated with thyroid follicular carcinoma in about 3% of patients(11) Conventional cytogenetic abnormalities are found in a majority of follicular carcinomas, and involve a variety of chromosomes (7, 8, 11, 17, 18) and some of these appear to involve either the PAX8 or PPAR loci or both Fusion of these two can be detected using fluorescent in-situ hybridization (FISH) probes The most common somatic mutations seen in follicular carcinomas (40-50% of cases) involve the N-ras, H-ras and N-ras signalling proteins, especially those located in amino acids 12, 13, and 61 Indeed, up to 30% of all human cancers have RAS mutations NRAS mutations are most frequent in thyroid tumors, followed by HRAS and KRAS The general outcome of mutation of these Ras genes is disruption of their intrinsic GTPase activity and constituitive activation of the Raf-MEK-mitogen-activated protein kinase (MAPK) and phosphatidylinositol-3-kinase (PI3K)/AKT cell signalling pathways, leading to dysregulation of specific genes that promote thyroid proliferation and differentiation Activating Ras mutations, however, are not specific for follicular thyroid carcinoma, and have been observed in follicular adenomas, and lesions classified as hyperplastic nodules, suggesting that they play a role in tumor progression and susceptibility to carcinogenesis(12) Ras mutations have also been associated with increased aggressiveness and are found more frequently in undifferentiated tumors The second most common mutation found in follicular thyroid carcinomas, identified in30-40% of cases, although only in a small proportion of oncocytic type tumors, involves fusion of the promoter of PAX8 with the PPARgene following t(2;3)(q13;p25) rearrangement The PAX8/PPARfusion protein appears to have a dominant-negative effect on the normal functioning of PPAR, which normally inhibits follicular growth and promotes Tổng quan Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Số * 2011 differentiation Về vi thể, khối u có kèm chuyển vị thường có cấu trúc đặc, tỷ lệ xâm nhập mạch máu cao, có kèm đột biến gen Ras, điều cho thấy chúng theo đường bệnh sinh khác Đột biến quan sát u tuyến xu hướng xâm nhập mạch máu sớm thường gặp lứa tuổi trẻ Về vi thể, cấu trúc thường gặp nang tuyến nhỏ, dạng đặc bè, vỏ bao sợi dày, hóa mơ miễn dịch dương tính với galectin-3 / HBME1, dấu ấn miễn dịch hữu dụng việc phân biệt u tuyến giáp lành tính hay ác tính Một số đột biến gen khác mô tả carcinôm tuyến giáp dạng nang, đột biến ảnh hưởng đến đường tín hiệu PI3K kiểm sốt sống, phát triển di cư tế bào Con đường tín hiệu đóng vai trị quan trọng tiến triển u chế bệnh sinh Đột biến gen PIK3CA thường gặp 613% carcinôm tuyến giáp dạng nang số lượng gen gia tăng lên đến 25% Đột biến gen RAS PTEN hoạt động thông qua đường 6-12% carcinôm tuyến giáp dạng nang có đột biến gen PTEN làm giảm chức protein PTEN, dẫn đến kích hoạt AKT dịng thác tín hiệu Những thay đổi nêu áp dụng chủ yếu chẩn đốn carcinơm tuyến giáp dạng nang Mặc dù số u tuyến dạng phồng bào có đột biến gen RAS đột biến khác, nhiên tiêu chuẩn cụ thể chưa xác định Gần ghi nhận khối u có đột biến gen GRIM19 Đây gen ức chế tế bào chết theo lập trình, giữ vai trị bệnh sinh u Chưa có vai trị rõ ràng đột biến DNA ti thể, tìm thấy phồng bào, trường hợp u u Tumors with this translocation have a more solid growth pattern and a higher rate of vascular invasion than tumors without this rearrangement(13) Only rarely they also show Ras mutations, suggesting that they follow a different path of oncogenesis This mutation is rarely observed in follicular adenomas due to their propensity for early vascular invasion and therefore presentation at an early age When found, they often demonstrate a morphologic phenotype of microfollicular, solid/trabecular growth, thick fibrous capsule and immunophenotype-positive for galectin-3 and/or HBME-1(14), markers that have been reported to be occasionally useful in differentiating benign and malignant thyroid tumors Several other gene mutations are described in follicular thyroid carcinomas, and several of these influence PI3K signaling that oversees cell survival, proliferation and migration It appears this pathway may be more important in tumor progression than tumorogenesis(15) The PIK3CA gene is mutated in 6-13% of follicular thyroid carcinomas, and gene copy numbers are increased in up to 25% of such tumors(16,17) Additionally, mutations in RAS and PTEN may act via this pathway PTEN mutations are indentified in 6-12% of follicular carcinomas, and act to decrease the function of PTEN, resulting in activation of AKT and its downstream targets(18) The changes mentioned above apply primarily to traditional follicular carcinomas Although some oncocytic follicular tumors have RAS and other mutations, a consistent pattern has not been identified Recently, mutations in the GRIM19 gene have been identified in a number of these tumors(19) This anti-apoptotic gene could play a role in tumorigenesis Any role for mitochondrial DNA mutations, which can be found in both neoplastic and non-neoplastic oncocytic cells, has not been firmly identified Chuyên Đề Giải Phẫu Bệnh Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Số * 2011 Tổng quan Biến đổi phân tử carcinôm tuyến giáp dạng nhú Molecular alterations in thyroid papillary carcinomas Carcinôm tuyến giáp dạng nhú ung thư tuyến giáp thường gặp nhất, đặc biệt nước phương Tây Tần suất bệnh cao nhiều yếu tố, bao gồm phát qua siêu âm tuyến giáp, gia tăng chẩn đoán biến thể nang nhú, tiếp xúc với xạ ion hóa mơi trường, chế độ ăn giàu iốt Ngồi ra, chứng cho thấy bệnh lành tính tuyến giáp viêm tuyến giáp Hashimoto, u tuyến nang bệnh Grave phát triển thành carcinơm tuyến giáp dạng nhú Papillary carcinoma is the most common thyroid malignancy, and, at least in the Western world, is increasing in frequency This has been attributed to several factors, including increased detection due to use of ultrasound in evaluation of the thyroid, improved diagnostic recognition of follicular and other variants of papillary carcinoma, increased exposure to ionizing radiation in the environment, and an apparent increase in iodine rich diets(20) In addition to these recognized factors, evidence suggests that benign thyroid diseases such as Hashimoto’s thyroiditis, follicular adenoma and Grave’s disease are present in an increased number of patients who develop papillary carcinoma Yếu tố di truyền phả hệ liên quan số trường hợp Bệnh nhân có bệnh đa polip gia đình (FAP), rối loạn gen trội NST thường đặc trưng đột biến gen APC gia tăng nguy phát triển thành carcinôm tuyến giáp dạng nhú, đặc biệt biến thể dạng sáng đặc Carcinơm tuyến giáp dạng nhú có tính di truyền, với bất thường gen trội NST thường Một số liên kết với vị trí chromosome đặc biệt Bất thường tế bào quan sát số trường hợp carcinôm tuyến giáp dạng nhú Tương tự carcinôm tuyến giáp dạng nang, nhiều đột biến sinh dưỡngđược phát carcinôm tuyến giáp dạng nhú, liên quan đến đường tín hiệu MAPK Tuy nhiên, khơng giống carcinôm tuyến giáp dạng nang, 70% carcinôm tuyến giáp dạng nhú có đột biến gen BRAF gen RAS, tái xếp lại nhiễm sắc thể liên quan đến gen RET gen NTRK1 Đột biến gen BRAF phổ biến carcinôm tuyến giáp dạng nhú,chiếm tần suất khoảng 45%, kết kích thích liên tục MEK ERK, kích thích dịng thác tín hiệu đường MAPK, kiểm soát gen liên quan đến tăng sinh tế bào, biệt hóa chết theo lập trình Hầu hết đột biến ung thư tuyến giáp đột biến điểm mã có thứ tự Chuyên Đề Giải Phẫu Bệnh Hereditary factors have been implicated in some cases Patients with familial adenomatous polyposis (FAP), an autosomal dominant disorder characterized by mutation of the APC gene, experience a markedly increased risk of developing papillary carcinoma, particularly the cribriform-morular variant(21) A familial set of papillary carcinomas also is observed, most often with autosomal dominant inheritance, some with linkage to specific chromosome areas, but not yet to a specific gene(22,23) Cytogenetic abnormalities are observed in a minority of cases of papillary carcinoma(24) Similar to follicular carcinomas, many of the somatic mutations detected in papillary carcinoma affect MAPK signalling; however, unlike follicular carcinomas, more than 70% of papillary carcinomas harbor one of the recognized mutations in BRAF or RAS genes, or a chromosomal rearrangement involving RET and NTRK1 genes(25,26).BRAF mutations are the most commonly detected abnormality in papillary thyroid carcinoma, seen in roughly 45% of cases, and result in continuous stimulation of MEK and ERK, downstream effectors in the MAPK pathway, that are responsible for control of expression of several Tổng quan Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Số * 2011 600, gọi BRAFV600E, BRAFK601E mô tả u tuyến biến thể nang carcinơm tuyến giáp dạng nhú U có đột biến gen BRAF thường carcinôm tuyến giáp dạng nhú loại cổ điển (mặc dù đột biến gen BRAF tìm thấy biến thể tế bào cao, biệt hóa khơng biệt hóa) Bệnh thường tiến triển Một đột biến sinh dưỡng khác thường gặp hầu hết carcinôm tuyến giáp dạng nhú, với tần suất khoảng 20-30%, liên quan đến việc tái xếp lại gen RET nhiễm sắc thể 10q11.2 Qua đó, gen RET chịu ảnh hưởng 15 gen khởi động Sự tái xếp này, RET / PTC, dẫn đến kích hoạt gen RET đường MAPK Phổ biến tái xếp lại gen RET/PTC Bức xạ ion hóa thường kèm với tái xếp lại gen u, thường gặp lứa tuổi trẻ Carcinôm tuyến giáp dạng nhú loại cổ điển thường có gen RET/PTC1, đó, carcinơm tuyến giáp dạng nhú loại đặc thường có diện gen RET/PTC3 Sự tái xếp gen RET/PTC thường gặp ung thư loại vi nhú Các biến đổi gen xảy sớm xem bệnh sinh u Những u thường không tiến triển thành carcinôm tuyến giáp loại thối sản biệt hóa Đột biến điểm gen NRAS, HRAS KRAS chiếm tỷ lệ thấp carcinôm tuyến giáp dạng nhú, xuất độ khoảng 10%, chúng thường gặp carcinôm tuyến giáp dạng nang Về hình thái, carcinơm tuyến giáp dạng nhú có đột biến gen Ras, u thường có vỏ bao, đặc điểm nhân không bật Tỷ lệ di hạch trường hợp thường cao thấp carcinôm tuyến giáp dạng nhú khác Đột biến gen thường gặp thứ tư liên quan với tái xếp lại gen neurotrophic tyrosine kinase I (NTRK1), kích hoạt đường tín hiệu MAPK, thường tìm thấy carcinôm tuyến giáp genes involved in cell proliferation, differentiation and apoptosis Most mutations in thyroid carcinomas are due to point mutation of codon 600, designated BRAFV600E, although BRAFK601E has been described in adenomas and the follicular variant of papillary thyroid cancer BRAF-positive tumors are usually classical papillary thyroid carcinomas (although BRAF mutations are also seen in the tall cell variant, poorly differentiated thyroid cancer and undifferentiated thyroid cancer of papillary origin) and appear to have a more aggressive course(27) Another frequent (20-30%) somatic mutation found almost exclusively in papillary carcinomas involves chromosomal rearrangements of RET at 10q11.2, whereby RET falls under the influence of the promoter of one of at least 15 other separate genes These rearrangements, designated RET/PTC, result in constituitive activation of RET and stimulation of the MAPK pathway The most common of these rearrangements are RET/PTC and 3(28).Ionizing radiation seems to be a frequent co-factor in tumors with these rearrangements, along with younger age RET/PTC 1-associated tumors are usually classic-type papillary carcinomas, while those associated with RET/PTC are more commonly a solid-type papillary carcinoma(29) RET/PTC rearrangements have also been described frequently in microcarcinomas, suggesting that they are an early genetic event in tumorigenesis These tumors have been found to be unlikely to progress to anaplastic or poorly differentiated carcinomas Point mutations in NRAS, HRAS, and KRAS genes are seen in a lower percentage of papillary carcinomas, roughly 10%, and these are most commonly follicular variant carcinomas(30) Morphologic correlates of papillary carcinoma with Ras mutations include encapsulation and less prominent nuclear features usually associated with papillary carcinoma Rates of lymph node metastasis from these tumors have been conflictingly reported to be higher(31) and lower29 Chun Đề Giải Phẫu Bệnh Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Số * 2011 dạng nhú Khi thụ thể màng tyrosine kinase kết hợp với chất kết nối yếu tố phát triển hướng thần kinh kích hoạt gen Ras đường MAPK Ba gen TPM3, TPR TFG diện chủ yếu tế bào nang tuyến giáp, carcinơm tuyến giáp dạng nhú có tái xếp lại gen với gen NTRK1 NST 1q22 Gen NTRK1 không thường biểu mô tuyến giáp, có tái xếp lại với ba gen trên, vùng tyrosine kinase tế bào gen NTRK1 biểu protein phối hợp, kích hoạt đường MAPK xem bệnh sinh u Tái phát xảy với xuất độ 5% Trong carcinôm tuyến giáp dạng nhú, tái xếp gen không liên quan với đặc điểm mô học đặc biệt Đột biến gen RAS (cũng đột biến gen PTEN PIK3CA), dẫn đến kích hoạt đường truyền tín hiệu PI3K/PTEN/AKT, gặp carcinôm tuyến giáp dạng nhú, gặp carcinơm tuyến giáp loại thối sản dạng nang Sự biểu gen carcinôm tuyến giáp dạng nhú khác nhóm mơ học Một số yếu tố góp phần vào việc phân loại mơ học u cấu trúc khác biến thể cổ điển, nang biến thể khác Nhiều gen có tính tăng điều hịa, đặc biệt gen MET, LGALS3 (galectin-3) KRT19 (cytokeratin 19) MicroRNAs (miRNAs miRs) phân tử RNA khơng mã hóa protein, đóng vai trị tác nhân điều hịa tổng hợp protein tế bào, biểu sản phẩm gen sinh ung gen đè nén u Một số Chuyên Đề Giải Phẫu Bệnh Toång quan than with other papillary carcinomas A fourth molecular genetic mutation, which is found exclusively in papillary carcinomas and results in activation of the MAPK pathway involves rearrangement of the neurotrophic tyrosine kinase I (NTRK1) gene (TRK rearrangement) When this membrane receptor tyrosine kinase binds its ligand, nerve growth factor, it activates Ras and the MAPK pathway Three genes (TPM3, TPR, and TFG), all highly expressed in thyroid follicular cells, undergo rearrangement with NTRK1, located at 1q22, in papillary thyroid cancer(32) NTRK1 is not normally expressed in thyroid tissues, but when rearranged with one of these three genes, the intracellular tyrosine kinase domain of NTRK1 becomes expressed in the fusion protein, thus activating the MAPK pathway and driving tumorigenesis(33) Occurring in less than 5% of papillary carcinomas overall, these rearrangements are not associated with any particular histologic features Prevalence of the finding does vary considerably between locations and populations RAS mutations (as well as PTEN or PIK3CA mutations), resulting in activation of the PI3K/PTEN/AKT signalling pathway, are also occasionally observed in papillary carcinoma, but are uncommon when compared with their frequencies in anaplastic and follicular carcinomas Gene expression profiles of papillary thyroid carcinomas have been done for many of the histologic subtypes of this cancer These have contributed further rationale for the histologic categorization of these tumors, as different patterns have been seen between classic, follicular and other variants(34) Additionally, several genes are observed to be up-regulated, specifically MET, LGALS3 (35) (galectin-3) and KRT19 (cytokeratin 19) MicroRNAs (miRNAs or miRs) are nonprotein coding RNA molecules that act as molecular regulators (primarily inhibitors) of protein synthesis within the cell, including the Toång quan Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Soá * 2011 expression of various oncogene and tumor suppressor gene products Several specific miRNAs đặc hiệu tìm thấy carcinơm tuyến giáp dạng nhú, bao gồm tăng điều hòa miR-221, miR-222, miR-224, miR-155, miR-187, miR-181b miR-146b Carcinơm tuyến giáp dạng nang có biểu tăng điều hòa miR-221, miR-222, miR-155, miR-187, miR-181b, miR-224 Chúng đóng vai trị quan trọng bệnh sinh ung thư biểu mô tuyến giáp lâu dài hữu ích chẩn đốn Các biến đổi phân tử u ác tính khác tuyến giáp Carcinơm tuyến giáp biệt hóa hay cịn gọi dạng đảo u khơng thường gặp, điểm đặc trưng tế bào nang tuyến phần đặc điểm nang Cơ chế bệnh sinh liên quan đến ba đường tiềm năng, trực tiếp từ biểu mô nang tuyến giáp, hai từ carcinơm tuyến giáp dạng nhú biệt hóa rõ ba từ carcinơm tuyến giáp dạng nang biệt hóa rõ Phát biến đổi mức phân tử u bao gồm u xuất nguồn từ tế bào nang tuyến biệt hóa rõ (đột biến BRAF RAS) khởi đầu carcinơm biệt hóa (TP53   catenin (CTNNB1)) TP53 diện khoảng phần ba ung thư biệt hóa kém, chí xuất độ thường gặp carcinơm loại thối sản (khơng biệt hóa), đóng vai trị tiến triển u Về hóa mơ miễn dịch, biểu p53 u biệt hóa thường tương quan với diện đột biến gen TP53 nhìn thấy 40-50% khối u Carcinơm tuyến giáp loại thối sản u có độ ác cao tế bào khơng biệt hóa Xuất độ 2% u ác tính tuyến giáp, tỷ lệ thay đổi tùy theo địa lý thường xảy người lớn tuổi Bệnh thường gặp người có tiền sử bệnh lý tuyến giáp lành tính ác tính, tiền sử 10 miRNAs signatures have been consistenly found in papillary thyroid carcinoma, including upregulation of miR-221, miR-222, miR-224, miR155, miR-187, miR-181b, and miR-146b Follicular thyroid cancers also demonstrate upregulation of miR-221, miR-222, miR-155, miR187, miR-181b, and miR-224(36) These may play a role in the genesis of thyroid carcinomas and in the longterm may prove of diagnostic value(37) Molecular alterations malignancies in other thyroid Poorly differentiated (so-called insular) carcinoma is an uncommon tumor, best characterized as a thyroid tumor of follicular cells with partial loss of follicular characteristics Heuristically, it may be thought of as arising along three potential pathways, one directly from thyroid follicular epithelium, another from welldifferentiated papillary carcinoma, and a third from well-differentiated follicular carcinoma(38) Molecular alterations observed in these tumors include those observed in well-differentiated follicular cell-derived tumors (e.g., BRAF and RAS) that probably represent initial inciting molecular insults and those viewed as being more specific to poorly differentiated carcinomas (e.g., TP53 and catenin (CTNNB1)) that probably represent subsequent events leading to tumor progression The former (TP53) is present in about one third of poorly differentiated carcinomas, and is even more frequent in anaplastic (undifferentiated) carcinomas, suggesting a role in tumor progression Demonstration of p53 by immunohistochemistry in poorly differentiated tumors frequently correlates with the presence of TP53 mutation, and is seen in 40-50% of such tumors(39) Anaplastic carcinoma is a highly aggressive malignancy of the thyroid that has lost most evidence of follicular cell origin It accounts for less than 2% of thyroid malignancies, although rates vary geographically, and characteristically occurs in older adults It is more frequent in Chun Đề Giải Phẫu Bệnh Tổng quan Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Số * 2011 (FLUS) Tuy nhiên, tỷ lệ ác tính trường hợp "tổn thương dạng nang" "nghi ngờ ác tính" cịn cao, việc điều trị trường hợp có dấu ấn phân tử âm tính thường khơng hiệu quả, dù áp dụng loại phẫu thuật khác (cắt thùy giáp cắt tuyến giáp toàn phần) Xét nghiệm phân tử hữu ích cho trường hợp có xét nghiệm phân tử dương tính, giúp giảm bớt số lượng bệnh nhân yêu cầu phẫu thuật hai lần Sử dụng đơn tế bào học nhạy để phát u xuất nguồn từ tế bào nang tuyến Độ đặc hiệu phân loại cao không cần thêm xét nghiệm khác, tức giá trị tiên đoán âm cao Bộ xét nghiệm phân tử nêu có độ đặc hiệu cao tổn thương ác tính, khơng có giá trị tiên đốn âm cao cho trường hợp tế bào học có ý nghĩa khơng xác định Bảng Still significant numbers of malignancies remain within the “follicular lesion” and “suspicious for malignancy” groups, which means that the clinical management of molecular markernegative patients is not significantly impacted, although the type of surgery offered might differ (lobectomy vs total thyroidectomy) This could reduce the number of patients in the molecularpositive group who would require two procedures for proper management of their cancer These data illustrate (again) the importance of sensitivity along with specificity in any testing algorithm Cytology alone is quite sensitive to detecting follicular-cell derived neoplasms It is quite specific in classifying those cases not needing further evaluation, i.e a high negative predictive value A molecular panel as noted above has a very high specificity for malignant lesions, but does not have a particularly good negative predictive value, when applied to the group of cytologically indeterminate cases Table Phân loại tế bào học % ác tính % ác tính dấu ấn phân tử dương tính Lưu ý Khơng xếp loại Âm tính FLUS 2-10 5-10 100 100 Tổn thương dạng nang 20-30 100 Nghi ngờ ác tính Ác tính 50-70 100 0,9% (-) Khơng có ung thư nhóm khơng đột biến (n=21) 21% ung thư nhóm khơng đột biến (n=23) 50% (n=7) 98 100 Trích từ liệu Nikiforov et al.(60) 16 cytologic samples with indefinite findings for malignancy as a means of more reliably categorizing these patients The data (see Table 1) tend to support this application especially for those specimens categorized as “follicular lesion of uncertain significance” (FLUS) Cytologic Category Percentage Percentage Notes with with malignancy malignancy cytolog if positive only molecular marker Unsatisfactory (59) Negative 2-10 100 0.9% if negative FLUS 5-10 100 No cancers in mutation negative group (n=21) Follicular Lesion 20-30 100 21% cancers in mutation negative group (n=23) Suspicious for 50-75 100 50% (n=7) malignancy Positive for 98 100 malignancy Adapted from data from Nikiforov et al.(60) Chuyên Đề Giải Phẫu Bệnh Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Soá * 2011 Xem xét đánh giá thêm miRNA vào dấu ấn phân tử tìm đột biến mơ tả giúp nâng cao giá trị tiên đoán âm Một phương pháp tiếp cận khác, hướng vào mẫu tế bào học khơng xác định, dựa đánh giá phân tích mRNA Ngồi ra, carcinơm tuyến giáp dạng nhú, đánh giá dấu ấn sinh học huyết (bao gồm dấu ấn phân tử nói trên) cho thấy nhiều hứa hẹn Kết tế bào học dương tính bao gồm carcinơm tuyến giáp dạng nhú dạng tủy, với carcinôm tuyến giáp loại biệt hóa thối sản Nói chung, áp dụng xét nghiệm phân tử chẩn đoán tiên lượng hai phân loại sau khơng hiệu Nếu chẩn đốn carcinơm tuyến giáp dựa tế bào học, nên tiếp tục đánh giá phát đột biến gen RET Điều hữu ích thành viên khác gia đình sàng lọc có bất thường dòng tế bào mầm tiềm Nghiên cứu tiền cứu đánh giá đột biến gen PTEN NTRK1 không áp dụng cho mẫu tế bào học Tuy nhiên, với tỷ lệ tương đối thấp đột biến, kỳ vọng vào xét nghiệm không cao Áp dụng xét nghiệm phân tử vào giải phẫu bệnh có số giá trị thiết lập chẩn đốn tổn thương dạng nang khơng điển hình tuyến giáp với đặc điểm khu trú carcinôm tuyến giáp dạng nhú, mà phương pháp khác (hóa mô miễn dịch, nhuộm Hematoxylin Eosin thường quy) thường không hiệu Đột biến gen RAS, RET/PTC BRAF hỗ trợ chẩn đốn ung thư biểu mơ đưa hướng điều trị phù hợp Các tổn thương vỏ bao hiển thị kiểu đột biến, thay đổi tế bào học diện khu trú Sử Chuyên Đề Giải Phẫu Bệnh Toång quan Consideration is being given also to adding miRNA evaluation to the panel of mutation markers described above, in the hopes of further improving the negative predictive value to a clinically usable level An alternative approach, also directed at indeterminate cytologic samples, based on evaluation of mRNA analysis, has been developed and marketed by a for-profit venture, and validated by a number of participating academic and private institutions in the US(57,58) Also, serum biomarker approaches to the evaluation of thyroid carcinoma (including those based on the molecular markers discussed above) show promise(59) The positive for malignancy cytologic category will include both differentiated thyroid carcinomas of papillary type and medullary type, together with poorly differentiated and anaplastic tumor types Generally the latter two categories may not benefit from further molecular testing in terms of diagnosis or prognosis If a medullary carcinoma is recognized cytologically as an index case, further evaluation of the patient, or the tumor, for detection of RET mutation can be useful if other family members are to be screened for potential germline abnormalities Prospective studies to evaluate the further utility of PTEN or NTRK1 mutations have not been applied to cytologic samples However, given the relatively low prevalence of these mutations, the expected added value of these assays appears to be low Application of molecular testing to surgical pathology has some value in the setting of an atypical thyroid follicular lesion with patchy or focal features suggesting papillary carcinoma, where other methods (IHC and routine H&E) are inconclusive Demonstration of a mutation such as RAS, RET/PTC or BRAF might be of support in making the diagnosis of carcinoma and giving further appropriate treatment Encapsulated lesions like this have been shown to uniformly contain the mutation, even though the cytologic 17 Tổng quan Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Soá * 2011 dụng xét nghiệm phân tử khác giải phẫu bệnh cho hiệu gián tiếp điều trị Phát đột biến gen BRAF giúp dự đốn đáp ứng với điều trị iod phóng xạ hỗ trợ chẩn đốn thơng thường alterations are present only focally Another use of molecular evaluation in surgical pathology might be in directing therapy more individually Being able to use BRAF-mutation status to predict responsiveness to convention radioiodine treatment could be a valuable adjunct to conventional diagnostic reporting TÓM TẮT VÀ KẾT LUẬN SUMMARY AND CONCLUSIONS Các đường đột biến carcinôm tuyến giáp dạng nhú (chủ yếu gen RET/RAS/BRAF/MAPK) carcinôm tuyến giáp dạng nang (hầu hết đột biến gen RAS chuyển vị PAX8/PPAR) có khác biệt loại trừ lẫn nhau, mở nhiều hội sử dụng dấu ấn phân tử khác giúp cải thiện độ xác chẩn đốn Tuy nhiên, độ nhạy độ đặc hiệu dấu ấn thường thấp Việc đánh giá mẫu FNA tuyến giáp khơng điển hình với bảng xét nghiệm phân tử hữu ích việc phân loại nguy ác tính bệnh Xác suất ác tính trường hợp có tế bào học khơng điển hình FNA khoảng 40% Bộ xét nghiệm phân tử chẩn đoán bao gồm BRAF, PAX8/PPAR, RAS, RET xác định nhóm bệnh nhân với xác suất ác tính gần 100%, từ giúp định hướng phẫu thuật áp dụng phương pháp điều trị khác Tuy nhiên, xét nghiệm phân tử, có đến 30% ung thư tuyến giáp không phát đột biến, tỷ lệ cao Do đó, vấn đề cịn lại cần làm mẫu tế bào học khơng điển hình xét nghiệm phân tử cho kết âm tính Một xét nghiệm có giá trị tiên đốn âm cao, cần thiết để mở đường cho nghiên cứu The distinct, and largely mutually exclusive, mutation pathways observed in papillary thyroid carcinomas (mostly RET/RAS/BRAF/MAPK) versus follicular thyroid cancers (mostly due to mutations of RAS or PAX8/PPAR translocation) provides for opportunity to use various molecular markers in improving diagnostic accuracy However, the sensitivity and specificity of individual markers are often too low to provide clinical utility as the combined negative predictive values leave significant clinical gaps in management The evaluation of indeterminate thyroid FNA cytologic samples with a panel of molecular tests shows significant promise in allowing further risk-stratification for presence of malignancy The probability of malignancy for patients with an indeterminate FNA cytology is about 40%(6) A molecular panel of tests including BRAF, PAX8/PPAR RAS, and RET is able to identify a group of these patients with virtually 100% probability of malignancy, thus helping to expedite them towards surgical or other therapies However, in using such a molecular panel, up to 30% of thyroid cancers will have no mutation detected a proportion too high to ignore (54) clinically Hence, the problem remains as to what to with indeterminate cytologic samples that are negative for the panel of molecular tests we have identified A testing algorithm with a very high negative predictive value is still needed in order to inspire confidence in the path of watchful waiting or inaction Người dịch: ThS Trần Hương Giang, ThS Phan Đặng Anh Thư Hiệu đính: ThS Đồn Thị Phương Thảo 18 Chuyên Đề Giải Phẫu Bệnh Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Soá * 2011 TÀI LIỆU THAM KHẢO 10 11 12 13 14 15 16 17 National Cancer Institute, A Snapshot of Head and Neck and Thyroid Cancers, http://www.cancer.gov/aboutnci/servingpeople/snapshots/headneck.pdf accessed 22 Mar 2011 Van Nostrand D (2006) Radionuclide imaging of thyroid nodules.in Thyroid Cancer, Part III, pp 223-228, DOI: 10.1007/978-1-59259995-0_20 Miller JM, Hamburger JI, Kini S,(1979) Diagnosis of thyroid nodules Use of fine-needle aspiration and needle biopsy JAMA 241 481-484 Prinz RA, O’Morchoe PJ, Barbato AL et al (1983) Fine needle aspiration biopsy of thyroid nodules Ann Surg 198, 70-73 Gharib H, Goellner JR,(1993) Fine-needle aspiration biopsy of the thyroid: an appraisal Ann Intern Med 118, 282-289 Baloch ZW, Cibas ES, Clark DP, Layfield LJ, Ljung B, Pitman MB, Abati A (2008) The National Cancer Institute Thyroid fine needle aspiration state of the science conference : A summation CytoJournal;5:6 Theoharis CG, Schofield KM, Hammers L, Udelsman R, Chhieng DC (2009) The Bethesda thyroid fine-needle aspiration classification system: year at an academic institution Thyroid Nov;19(11):1215-23 Nayar R, Ivanovic M (2009) The indeterminate thyroid fineneedle aspiration: experience from an academic center using terminology similar to that proposed in the 2007 National Cancer Institute Thyroid Fine Needle Aspiration State of the Science Conference Cancer Cytopathol Jun 25;117(3):195-202 Nikiforov YE, Ohori NP (2009) Follicular carcinoma, in Diagnostic Pathology and Molecular Genetics of the Thyroid, Nikiforov, Biddinger and Thompson eds Wolters-Kluwer, LWW, Baltimore, MD pp132-3 Harach HR, Soubeyran I, Brown A, et al (1999) Thyroid pathologic findings in patients with Cowden disease Ann Diagn Pathol; 3:331-340 Ishikawa Y, Sugan H, Matsumoto T, et al (1999) Unusual feature of thyroid carcinomas in Japanese patients with Werner syndrome and possible genotype-phenotype relations to cell type and race Cancer; 85:1345-1352 Vitagliano D, Portella G, Troncone G, et al (2006) Thyroid targeting of the N-ras(Gln61Lys) oncogene in transgenic mice results in follicular tumors that progress to poorly differentiated carcinomas Oncogene; 25:5467-5474 French CA, Alexander EK, Cibas ES, et al (2003) Genetic and biological subgroups of low-stage follicular thyroid cancer Am J Pathol; 162:1053-1060 Nikiforov MN, Lynch RA, Biddinger PW et al (2003) RAS point mutations and PAX8/PPAR rearrangement in thyroid tumors: evidence for distinct molecular pathways in thyroid follicular carcinoma J Clin Endocrinol Metab;88:2318-2326 Shinohara M, Chung YJ, Saji M, et al (2007) AKT in thyroid tumorigenesis and progression Endocrinology;148:942-947 Wang Y, Hou P, Yu H, et al (2007) High prevalence and mutual exclusivity of genetic alterations in the phosphatidylinositol-3kinase/akt pathway in thyroid tumors J Clin Endocrinol Metab; 92:2387-3290 Wu G, Mambo E, Guo Z, et al (2005) Uncommon mutation, but common amplifications of the PIK3CA gene in thyroid tumors J Clin Endocrinol Metab;90:4688-4693 Chuyên Đề Giải Phẫu Bệnh 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 Toång quan Halachmi N, Halachmi S, Evron E, et al Somatic mutations of the PTEN tumor suppressor gene in sporadic follicular thyroid tumors Genes Chromosomes Cancer 1998;23:239-243 Maximo V, Botelho T, Capela J, et al (2005) Somatic and germline mutation in GRIM-19, a dual function gene involved in mitrochondrial metabolism and cell death is linked to mitochondrion-rich (Hurthle cell) tumours of the thyroid Br J Cancer; 92:1892-1898 Nikiforov Y, Ohori P (2009) Papillary carcinoma, in Diagnostic Pathology and Molecular Genetics of the Thyroid, Nikiforov, Biddinger and Thompson eds Wolters-Kluwer, LWW, Baltimore, MD pp160-162 Plail RO, Bussey HJ, Glazer G, et al (1987) Adenomatous polyposis: an association with carcinoma of the thyroid Br J Surg;74:377-380 Uchino S, Noguchi S, Kawamoto H, et al (2002) Familial nonmedullary thyroid carcinoma characterized by multifocality and a high recurrence rate in a large study population World J Surg;26:897-902 McKay JD, Lesueur F, Jonard L, et al (2001) Localization of a susceptibility gene for familial nonmedullary thyroid carcinoma to chromosome 2q21 Am J Hum Genet; 69:440-446 Roque L, Nunes VM, Ribeiro C, et al (2001) Karyotypic characterization of papillary thyroid carcinomas Cancer;92:25292538 Frattini M, Ferrario C, Bressan P, et al (2004) Alternative mutations of BRAF, RET and NTRK1 are associated with similar but distinct gene expression patterns in papillary thyroid cancer Oncogene;23:7436-7440 Kimura ET, Nikiforova MN, Zhu Z, et al (2003) High prevalence of BRAF mutations in thyroid cancer: genetic evidence for constituitive activation of the RET/PTC-RAS-BRAF signaling pathway in papillary thyroid carcinoma Cancer Res;63:1454-1457 Nikiforova MN, Kumura ET, Gandhi M, et al (2003) BRAF mutations in thyroid tumors are restricted to papillary carcinomas and anaplastic or poorly differentiated carcinomas arising from papillary carcinomas J Clin Endocrinol Metab;88:5399-5404 Nikiforov Y, Ohori P op cit p.164 Nikiforov Y, Rowland JM, Bove KE, et al (1997) Distinct pattern of ret oncogene rearrangements in morphological variants of radiation-induced and sporadic thyroid papillary carcinomas in children Cancer Res;57:1690-1694 Zhu Z, Gandhi M, Nikiforovna MN, et al (2003) Molecular profile and clinical-pathologic features of the follicular variant of papillary thyroid carcinoma An unusually high prevalence of ras mutations Am J Clin Pathol;120:71-77 Hara H, Fulton N, Yashiro T, et al (1994) N-ras mutation: an independent prognostic factor for aggressiveness of papillary thyroid carcinoma Surgery;116:1010-1016 Pierotti MA, Bongarzone I, Borello MG, et al (1996) Cytogenetics and molecular genetics of carcinomas arising from thyroid epithelial follicular cells Genes Chromosomes Cancer;16:114 Russell JP, Powell DJ, Cunnane M, et al (2000) The TRK-T1 fusion protein induces neoplastic transformation of thyroid epithelium Oncogene;19:5729-5735 Giordano TJ, Kuick R, Thomas DG, et al (2005) Molecular classification of papillary carcinoma: distinct BRAF, RAS and 19 Toång quan 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 20 Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Soá * 2011 RET/PTC mutation-specific gene expression profiles discovered by DNA microarray analysis Oncogene;24:6646-6656 Chevillard S, Ugolin N, Vielh P, et al (2004) Gene expression profiling of differentiated thyroid neoplasms: diagnostic and clinical implications Clin Cancer Res;10:6586-6597 Chen YT, Kitabayashi N, Zhou XT, et al (2008) MicroRNA analysis as a potential diagnostic tool for papillary thyroid carcinoma Mod Pathol; 21: 1139–1146 Nikiforova MN, Tseng GC, Steward D, et al (2008) MicroRNA expression profiling of thyroid tumors: biological significance and diagnostic utility J Clin Endocrinol Metab;93:1600-1608 Rosai J, Carcangiu ML, DeLellis RA (1992) Tumors of the Thyroid Gland Washington, DC Armed Forces Institute of Pathology: Dobashi Y, Sugimura H, Sakamoto A, et al (1994) Stepwise participation of p53 gene mutation during dedifferentiation of human thyroid carcinomas Diagn Mol Pathol;3:9-14 Seethala RR and Nikiforov YE (2009) Anaplastic (undifferentiated) carcinoma, in Diagnostic Pathology and Molecular Genetics of the Thyroid, Nikiforov, Biddinger and Thompson eds Wolters-Kluwer, LWW, Baltimore, MD.p 228 Donghi R, Longoni A, Pilotti S, et al (1993) Gene p52 mutations are restricted to poorly differentiated and undifferentiated carcinomas of the thyroid gland J Clin Invest; 91:179-184 Garcia-Rostao G, Tallini G, Herraro A, et al (1999) Frequent mutation and nuclear localization of beta-catenin in anaplastic thyroid carcinoma Cancer Res; 59:1811-1815 Mulligan LM, Kwok JB, Healey CS, et al (1993) Germ-line mutations of the RET proto-oncogene in multiple endocrine neoplasia type 2A Nature; 363:458-460 Donis-Keller H, Dou S, Chi D, et al (1993) Mutuations in the RET proto-oncogene are associated with MEN 2A and FMTC Hum Mol Genet; 2:851-856 Eng C, Smith DP, Mulligan LM, et al (1994) Point mutation within the tyrosine kinase domain of the RET proto-oncogene in multiple endocrine neoplasia type 2B and related sporadic tumours Hum Mol Genet; 3:237-241 deGroot JW, Links TP, Plukker JT, et al (2006) RET as a diagnostic and therapeutic target in sporadic and hereditary endocrine tumors Endocr Rev; 27:535-560 Biddinger PW (2009) Medullary Carcinoma in Diagnostic Pathology and Molecular Genetics of the Thyroid, Nikiforov, Biddinger and Thompson eds Wolters-Kluwer, LWW, Baltimore, MD.pp 251-254 DeLellis RA, Lloyd RV, Heitz PU, et al (2004) eds Pathology and Genetics of Tumours of Endocrine Organs Lyons: IARC Press Orru G, Coghe F, Gavina F, et al (2010) Rapid multiplex realtime PCR by molecular beacons for different BRAF allele 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 detection in papillary thyroid carcinoma Diag Mol Pathol; 19(1):1-8 Feilchenfeldt J, Totsch M, Sheu SY, et al (2003) Expression of galectin-3 in normal and malignant thyroid tissue by quantitative PCR and immunohistochemistry Mod Pathol; 16(11):1117-1123 Savagner F, Rodien P, Reynier P, et al (2002) Analysis of Tg transcripts by real-time TR-PCT in the blood of thyroid cancer patients J Clin Endocrinol Metab; 87(2):635-639 Salvatore G, Giannini R, Faviana P, et al (2004) Analysis of BRAF point mutation and RET/PTC rearrangement refines the fine-needle aspiration diagnosis of papillary thyroid carcinoma J Clin Endocrinol Metab; 89:5175-5180 Cohen Y, Rosenbaum E, Clark DP, et al (2004) Mutational analysis of BRAF in fine needle aspiration biopsies of the thyroid: a potential application for the preoperative assessment of thyroid nodules Clin Cancer Res; 10:2761-2765 Riesco-Eizaguirre G, Gutierrez-Martinez P, Garcia-Cabesas MA, et al (2006) The oncogene BRAF V600E is associated with a high risk of recurrence and less differentiated papillary thyroid carcinoma due to the impairment of Na+/I- targeting to the membrane Endocr Relat Cancer; 13:257-269 Sherman SI (2010) Targeted therapy of thyroid cancer Biochem Pharmacol; 80(5):592-601 Nikiforov YE, steward DL, Robinson-Smith TM, et al (2009) Molecular testing for mutations in improving the fine-needle aspiration diagnosis of thyroid nodules J Clin Endocrinol Metab; 94:2092-2098 Chudova D, Wilde JI, Wang ET et al (2010) Molecular classification of thyroid nodules using high-dimensionality genomic data J Clin Endocrinol Metab Dec; 95(12):5296-304 Haugen BR (2010) Development of a novel molecular classifier to accurately identify benign thyroidnodules in patients with indeterminate FNA cytology (abstract) 15 Sept 2010, 14th International Thyroid Congress, Paris Grogan RH, Mitmaker EJ, Clark OH, The Evolution of Biomarkers in Thyroid Cancer—From Mass Screening to a Personalized Biosignature Cancers 2010; 2: 885-912 Nikiforova MN, Nikiforov YE (2009) Molecular diagnostics and predictors in thyroid cancer Thyroid; 19(12): 1351-1361 Nikiforov YE, Steward DL, Robinson-Smith TM, et al (2009) Molecular testing for mutations in improving the fine-needle aspiration diagnosis of thyroid J Clin Endocrinol Metab 94(6):2092-8 Chun Đề Giải Phẫu Bệnh Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Số * 2011 Toång quan ĐỘT BIẾN GEN TRONG CÁC BỆNH UNG THƯ Hoàng Anh Vũ*, Phan Thị Xinh** GIỚI THIỆU Nghiên cứu y sinh học phân tử năm gần phát hầu hết loại ung thư bất thường gen gây nên Các đột biến gen tạo nên phân tử protein bất thường tế bào ung thư, thúc đẩy tế bào tăng sinh q mức khơng biệt hóa đầy đủ rối loạn trình chết tế bào theo chương trình (apoptosis) Hiểu rõ đột biến gen ung thư cho phép ứng dụng xét nghiệm chẩn đoán theo dõi điều trị hiệu Các liệu pháp điều trị nhắm trúng đích phân tử protein đột biến mang lại nhiều hy vọng cho bệnh nhân ung thư, số trường hợp trở thành lựa chọn điều trị ưu tiên bước đầu cho ung thư chẩn đoán Hai nhóm gen quan trọng thường có đột biến ung thư gen sinh ung (oncogenes) gen đè nén u (tumorsuppressor genes) Đột biến gen nhóm đầu khiến cho tế bào tăng sinh độ, kèm với đột biến gen nhóm sau khiến khối u xuất Cần lưu ý hầu hết trường hợp ung thư khơng có tính di truyền đột biến gen thuộc loại đột biến sinh dưỡng (somatic mutation), mắc phải đời sống riêng bệnh nhân; khoảng 10% ung thư có tính gia đình, thường mang đột biến mầm (germ-line mutation) di truyền qua hệ Giải trình tự chuỗi DNA kỹ thuật tốt để chẩn đoán đột biến gen kỹ thuật cho phép phát tất kiểu đột biến đoạn gen muốn khảo sát, bao gồm đột biến điểm đột biến đoạn thêm đoạn Trong kỹ thuật này, trước hết đoạn gen quan tâm khuếch đại PCR (polymerase chain reaction), sau sản phẩm PCR giải trình tự DNA so sánh với Chuyên Đề Giải Phẫu Bệnh * trình tự chuẩn để xác định đột biến Các kỹ thuật khác, PCR đơn thuần, chẩn đốn số đột biến báo cáo từ trước, bỏ sót đột biến khơng cho biết chi tiết đột biến cần khảo sát ĐỘT BIẾN NHÓM GEN SINH UNG Các gen sinh ung mã hóa cho protein có chức kiểm soát tăng sinh tế bào và/hoặc chết tế bào theo chương trình Sản phẩm gen yếu tố phiên mã, yếu tố tăng trưởng, thụ thể yếu tố tăng trưởng, yếu tố dẫn truyền tín hiệu yếu tố điều hịa chết tế bào theo chương trình Rất nhiều gen sinh ung bị đột biến ung thư, trình bày số minh họa tiêu biểu Các đột biến nhóm gen thường gây tăng hoạt tính protein (activating mutation) Đột biến KRAS Khoảng 80% ung thư đại trực tràng có biểu mức protein EGFR (epidermal growth factor receptor), vốn có vai trị quan trọng việc kiểm soát tăng sinh tế bào Các kháng thể đơn dòng cetuximab panitumumab tác động vùng ngoại bào thụ thể ngăn chặn hoạt động EGFR, làm chậm trình diễn tiến ung thư Tuy nhiên, lâm sàng nhiều bệnh nhân ung thư đại trực tràng có biểu mức EGFR không đáp ứng với kháng thể chống EGFR Trong phần lớn trường hợp này, đột biến gen KRAS nguyên nhân gây kháng thuốc(8,9) Xét nghiệm tìm đột biến KRAS nên thực cho bệnh nhân trước điều trị kháng thể chống EGFR: trường hợp khơng có đột biến KRAS nên khởi đầu điều trị(9, 35) Đột biến KRAS gây kháng thuốc ung thư phổi không tế bào nhỏ điều trị với erlotinib gefitinib (trình bày phần sau) **Bộ mơn Huyết học, Đại học Y Dược TP.HCM Bộ môn Mô – Phôi, Đại học Y Dược TP.HCM Tác giả liên lạc: TS Hồng Anh Vũ ĐT: 0122299337 Email: hoangvuxinh@yahoo.com 21 Tổng quan Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Soá * 2011 KRAS phân tử nằm đường truyền tín hiệu EGFR (Hình 1A) Trong điều kiện khơng có đột biến, KRAS hoạt hóa qua EGFR sau vị trí tyrosine EGFR phosphoryl hóa Đột biến KRAS khiến cho phân tử protein trạng thái hoạt động khơng phụ thuộc EGFR, giải thích cho thất bại sử dụng kháng thể đơn dòng ức chế EGFR Đột biến thường xảy codon 12 13 A exon (trên 90% trường hợp) Các đột biến codon 61 146 gặp Trong nghiên cứu bước đầu 36 bệnh nhân ung thư đại trực tràng, ứng dụng kỹ thuật giải trình tự chuỗi DNA để phát đột biến codon 12 13 exon (Hình 1B) Kết có bệnh nhân mang đột biến KRAS: trường hợp đột biến codon 12 trường hợp codon 13 B Bình thường Đột biến Bình thường Đột biến Hình 1: Đột biến KRAS (A) KRAS nằm đường truyền tín hiệu EGFR (B) Đột biến codon 12 13 phát bệnh nhân Việt Nam ung thư đại trực tràng Ngoài ung thư đại trực tràng, đột biến KRAS thường gặp ung thư tụy (57%), đường mật (31%), phổi (17%), nội mạc tử cung (14%) buồng trứng (14%) Các thuốc điều trị ức chế tín hiệu KRAS bị đột biến dạng ung thư nghiên cứu(7) Trong tương lai, việc giúp tiên đoán đáp ứng với điều trị, chẩn đoán đột biến KRAS có ý nghĩa quan trọng định thuốc ức chế đặc hiệu KRAS Đột biến BRAF Cùng nằm đường truyền tín hiệu tế bào với KRAS, đột biến gen BRAF gặp nhiều loại ung thư khác nhau(10) Đột biến codon 600 exon 15 (V600E) thường gặp tạo cho BRAF trạng thái hoạt hóa liên tục khơng cịn phụ thuộc KRAS, dẫn đến chuyển dạng tế bào theo hướng ung thư (Hình 2) 22 Hình 2: Đột biến V600E tạo cho BRAF trạng thái hoạt hóa liên tục khơng cịn phụ thuộc KRAS, gây chuyển dạng tế bào theo hướng ung thư Giống đột biến KRAS, bệnh nhân ung thư đại trực tràng có đột biến BRAF khơng có đáp ứng với kháng thể đơn dịng cetuximab panitumumab(3,11) Trong carcinôm tuyến giáp, khoảng phân nửa số bệnh nhân có đột biến V600E Đột biến Chuyên Đề Giải Phẫu Bệnh Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Số * 2011 Đột biến EGFR ung thư phổi không tế bào nhỏ khơng liên quan tới tuổi, giới tính, chủng tộc bệnh nhân hay kích thước khối u Đột biến EGFR ung thư phổi không tế bào nhỏ báo cáo lần năm 2004 bệnh nhân có đáp ứng với gefitinib(23, 27) Gen EGFR nằm nhiễm sắc thể số 7, mã hóa cho protein tên Protein EGFR thụ thể màng tế bào, có hoạt tính tyrosine kinase gắn hoạt hóa yếu tố tăng trưởng biểu bì (epidermal growth factor: EGF) Trong tế bào bình thường, hoạt hóa EGFR cần thiết cho nhiều chức quan trọng tế bào trình tăng sinh biệt hóa tế bào, (Hình 3A) Tuy nhiên, hoạt hóa mức đột biến gen dẫn đến tăng sinh bất thường chuyển dạng tế bào Quan trọng nữa, rối loạn hoạt động EGFR đột biến dẫn đến bệnh lý ác tính Đột biến xảy exon 18 – 21, khiến cho protein EGFR ln trạng thái hoạt hóa khơng phụ thuộc chất truyền tín hiệu EGF Do đột biến đa dạng, kỹ thuật giải trình tự chuỗi DNA coi tốt để khảo sát đột biến EGFR có liên quan (làm tăng) khả xâm lấn, di tiến triển ung thư(32) Đột biến V600E thường gặp melanơm(10) có liên quan tới mức độ ác tính tổn thương Gần đây, thuốc ức chế BRAF PLX4032 chứng minh có hiệu 81% bệnh nhân melanơm có mang đột biến V600E(13) Trong tương lai gần, bệnh nhân ung thư có mang đột biến BRAF (chiếm khoảng 8% tổng số bệnh nhân ung thư mơ đặc) điều trị loại thuốc Chẩn đoán đột biến BRAF trở thành phần quan trọng phòng xét nghiệm giải phẫu bệnh phân tử có thêm thuốc đưa vào sử dụng cho bệnh nhân A Toång quan B Exon 19 Exon 21 Sống sót Xâm lấn Tạo mạch Tăng sinh Di Hình 3: Đột biến EGFR (A) Sự hoạt hóa EGFR cần thiết cho nhiều chức quan trọng tế bào (B) Đột biến đoạn exon 19 đột biến điểm exon 21 phát bệnh nhân Việt Nam bị ung thư phổi không tế bào nhỏ Chuyên Đề Giải Phẫu Bệnh 23 Tổng quan Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Soá * 2011 Thường gặp đột biến đoạn (deletion) xảy exon 19, đột biến điểm L858R exon 21 Các đột biến thêm đoạn (duplication) exon 20 hay đột biến điểm exon 18 gặp Đặc biệt, đột biến gặp loại carcinơm tuyến, tìm thấy carcinơm gai – tuyến(24, 38) Hơn nữa, tỷ lệ bệnh nhân có mang đột biến EGFR khác chủng tộc: Tỷ lệ xấp xỉ 3% người Mỹ, lên đến khoảng 32% người Nhật(27), 36,4% Hàn Quốc(2), 55% Đài Loan(17) 57,4% Thái Lan(37) Đột biến thường tìm thấy bệnh nhân nữ so với bệnh nhân nam, bệnh nhân khơng có tiền hút thuốc so với người hút thuốc Tỷ lệ đột biến cao tìm thấy người châu Á phù hợp với quan sát thử nghiệm lâm sàng trước bệnh nhân châu Á có đáp ứng cao hẳn với điều trị đặc hiệu so với bệnh nhân Âu - Mỹ Erlotinib (biệt dược Tarceva Roche) gefitinib (biệt dược Iressa Astrazeneca) thuốc ức chế đặc hiệu EGFR Trên bệnh nhân châu Á, Iressa tỏ hiệu quả, đặc biệt bệnh nhân có mang đột biến EGFR Một nghiên cứu bệnh nhân Nhật Bản công bố năm 2008 cho thấy tỷ lệ sống thêm năm 79%(39) Tháng 5/2008, nhóm tác giả Mỹ cơng bố kết khả quan hiệu gefitinib định ưu tiên cho bệnh nhân có mang đột biến EGFR, với tỷ lệ sống thêm năm 73% thời gian sống thêm trung vị 17,5 tháng(36) Ngay trường hợp có di não, erlotinib gefitinib tỏ có hiệu bệnh nhân có mang đột biến EGFR(19) Cả erlotinib gefitinib có khả gắn lên vùng tyrosine kinase phân tử EGFR để cạnh tranh với ATP, ngăn cản phosphoryl hóa phân tử đích Các kết nghiên cứu nhằm tìm điểm sinh học cho đáp ứng với thuốc ức chế đặc hiệu EGFR cho thấy tình trạng đột biến gen EGFR yếu tố tiên đốn xác nhất, hóa mơ miễn dịch để đánh giá biểu protein lại không cho thông tin có ý nghĩa 24 cho tiên đốn đáp ứng điều trị(28, 41) Trong khảo sát nhỏ bệnh nhân có đáp ứng với erlotinib Bệnh viện Phạm Ngọc Thạch, chúng tơi dùng kỹ thuật giải trình tự chuỗi DNA phát bệnh nhân có đột biến exon 19 bệnh nhân có đột biến exon 21(Hình 3B) Nghiên cứu tiếp tục để mô tả tần suất phổ đột biến EGFR bệnh nhân Việt Nam Đột biến KIT PDGFRA u mô đệm đường tiêu hóa U mơ đệm đường tiêu hóa (GIST: gastrointestinal stromal tumor) xuất phát từ tế bào mô đệm kẽ Cajal, u trung mô thường gặp đường tiêu hóa CD117 biểu 95% trường hợp GIST coi dấu ấn hóa mơ miễn dịch có giá trị chẩn đoán bệnh KIT PDGFRA thụ thể màng tế bào thuộc gia đình receptor tyrosine kinase (Hình 4A) Giống EGFR, tế bào bình thường KIT PDGFRA hoạt hóa có gắn với chất truyền tín hiệu ngoại bào (SCF: stem cell factor) Đột biến KIT xảy 60 – 80% trường hợp GIST KIT hoạt hóa liên tục cách độc lập với SCF(22) Trong nhóm GIST khơng có đột biến KIT, khoảng phân nửa số bệnh nhân có đột biến PDGFRA Đột biến gen đích điều trị imatinib Tuy nhiên, mức độ nhạy với imatinib giống kiểu đột biến Đột biến KIT thường gặp exon 11 (80% tổng số đột biến) bệnh nhân có đáp ứng tốt với imatinib 400 mg/ngày Các đột biến exon 9, 13 17 gặp đáp ứng với imatinib Bệnh nhân có đột biến exon nên điều trị với liều imatinib 800 mg/ngày khởi đầu sunitinib(5, 31) Trên 32 bệnh nhân Việt Nam, kỹ thuật giải trình tự DNA, chúng tơi phát 22 bệnh nhân có đột biến KIT (17 đột biến exon 11, exon 17 exon 9) (Hình 4B) Các trường hợp khơng có đột biến KIT tiếp tục khảo sát đột biến PDGFRA Chẩn đoán đột Chun Đề Giải Phẫu Bệnh Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Số * 2011 biến KIT PDGFRA thực trước định điều trị imatinib cho bệnh nhân Ngồi GIST, đột biến KIT cịn gặp dạng ung thư khác u tế bào mầm tinh hồn buồng trứng(4,16) hay bệnh bạch cầu cấp dịng tủy(6) ĐỘT BIẾN GEN ĐÈ NÉN U Các protein mã hóa gen đè nén u có chức sửa sai DNA, kiểm soát chu kỳ tế bào chết tế bào theo chương trình A Tổng quan Trong tế bào bình thường, có DNA bị sai hỏng, protein đè nén u tham gia vào trình sửa chữa, giai đoạn chu kỳ tế bào điều chỉnh để có đủ thời gian cho q trình sửa chữa Trường hợp có sai hỏng nghiêm trọng khơng thể sửa chữa tế bào vào đường chết theo chương trình Khi có đột biến gen đè nén u, tế bào có mang DNA sai hỏng khơng chết mà tiếp tục tăng sinh tạo khối u Các đột biến nhóm gen thường làm chức protein tương ứng (inactivating mutation) B Exon Exon 11 Exon 17 Hình 4: Đột biến KIT PDGFRA (A) Sự hoạt hóa KIT PDGFRA phụ thuộc yếu tố tế bào gốc đột biến (B) Đột biến exon 9, 11 17 KIT phát bệnh nhân Việt Nam u mô đệm đường tiêu hóa lâm sàng, phần lớn thực Đột biến gen p53 nghiên cứu Gen P53 thường bị đột biến ung Chẩn đoán đột biến P53 giúp đánh thư (Hình 5A), với khoảng phân nửa số trường giá tiên lượng số loại ung thư, hợp ung thư có đột biến Hàng ngàn kiểu kết nghiên cứu không thống biến P53 báo cáo, đột biến Trong ung thư vú, đột biến P53 có liên quan tới điểm chiếm tỷ lệ cao Đột biến thường nằm di hạch vùng tiên lượng xấu(29, 30) Trong vùng exon – 8, phát tốt ung thư đại trực tràng, phần lớn nghiên cứu kỹ thuật giải trình tự chuỗi DNA Tuy cho thấy đột biến P53 có liên quan tới tiên lượng nhiên chẩn đốn đột biến P53 chưa xấu, có nghiên cứu cho kết phải yêu cầu bắt buộc thực hành ngược lại(18, 34) Trong nghiên cứu 100 Chuyên Đề Giải Phẫu Bệnh 25 Toång quan Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Soá * 2011 bệnh nhân ung thư đại trực tràng, phát đột biến P53 50 bệnh nhân (Hình 5B), khơng tìm thấy mối liên quan tình trạng đột biến với yếu tố tiên lượng khác(46) Trong ung thư vú, tỷ lệ đột biến phát 28% Trần Thị Kim Cúc phát đột biến P53 47,7% bệnh nhân ung thư niêm mạc miệng nhận xét tỷ lệ đột biến người có thói quen hút thuốc cao người không hút(44) A Gần đây, nghiên cứu Nhật Bản cho thấy đột biến P53 có liên quan tới đáp ứng với điều trị bổ trợ 5-fluorouracil sau phẫu thuật ung thư đại trực tràng(15, 40) Các chiến lược điều trị ung thư cách phục hồi lại chức protein P53 tế bào ung thư có đột biến P53 hướng nghiên cứu hứa hẹn nay(33, 42) Nếu nghiên cứu thành cơng, phân nửa số bệnh nhân ung thư có mang đột biến P53 hưởng lợi từ phương thức điều trị B Hình 5: Đột biến P53 (A) Tần suất đột biến gen P53 ung thư (B) Đột biến điểm đột biến lệch khung P53 phát bệnh nhân Việt Nam biện pháp thực bao gồm tăng Đột biến gen BRCA1 ung thư vú cường tầm soát phát sớm, hóa trị liệu dự Trên giới, ung thư vú loại ung thư phòng phẫu thuật dự phòng thường gặp phụ nữ, với nguy trọn đời BRCA1 gen lớn, chiếm khoảng 110 khoảng 10% ước tính có 1,3 triệu trường kilo base pair (kb) nhiễm sắc thể 17 Bản hợp chẩn đoán năm(12, 21), RNA chứa 24 exon với tổng chiều dài 7,8 kb mã hầu hết trường hợp ngẫu nhiên hóa cho phân tử protein gồm 1863 acid amin Tuy nhiên, khoảng 5% trường hợp ung thư vú Protein BRCA1 có chứa vùng chức có mang yếu tố tiền định ung thư di truyền, chủ (domain) quan trọng RING domain phía đầu yếu đột biến mầm số gen mẫn amin (acid amin – 96), coiled-coil domain cảm ung thư Đột biến gen BRCA1 rối loạn di BRCT domain (acid amin 1646 – 1859) phía đầu truyền trội nhiễm sắc thể thường hay gặp carboxyl(26) Protein BRCA1 thành phần ung thư vú, chiếm 45% gia phức hợp protein đóng vai trị quan trọng đình ung thư vú di truyền, với nguy trọn đời q trình sửa chữa DNA, kiểm sốt chu người mang gen đột biến lên đến 80%(21) trình tế bào đảm bảo tính bền vững Đối với phụ nữ có đột biến làm tăng nguy cơ, 26 Chuyên Đề Giải Phẫu Bệnh Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Số * 2011 gen (Hình 6A) Một số yếu tố lâm sàng có liên quan với khả mang đột biến cao BRCA1 bao gồm ung thư vú khởi phát sớm, ung thư vú bên, ung thư vú kèm ung thư buồng trứng, gia đình có người nam ung thư vú, có nhiều trường hợp ung thư vú, có ung thư vú ung thư buồng trứng ung thư vú loại ung thư tiên phát khác(14, 20, 25) Đột biến BRCA1 thường liên quan tới âm tính estrogen receptor, progesterone receptor HER2/neu(43) Tất kiểu đột biến báo cáo BRCA1, bao gồm đột biến lệch khung đọc (frameshift), đột biến vô nghĩa (nonsense), đột biến nhầm nghĩa (missense), chèn đoạn đoạn không thay đổi khung đọc (inframe), đột biến ảnh hưởng trượt exon (splice altering), đột biến vùng không mã hóa đột biến đồng nghĩa (silent) Giải trình tự chuỗi DNA coi tiêu chuẩn vàng để chẩn đốn đột biến BRCA1 kỹ thuật phát tất thay đổi nhỏ trình tự chuỗi DNA(1) Phần lớn đột biến có liên quan tới nguy ung thư đột biến lệch A Toång quan khung đọc đột biến vô nghĩa tạo mã kết thúc sớm sản phẩm protein bị cắt cụt (truncated) Các đột biến kiểu tìm thấy tồn chuỗi mã hóa BRCA1 tạo nên sản phẩm protein đột biến bị khiếm khuyết chiều dài cấu trúc Trong nghiên cứu Đại học Y Dược TP.HCM, chúng tơi dùng kỹ thuật giải trình tự chuỗi DNA để khảo sát đột biến gen BRCA1 cho 50 phụ nữ thuộc nhóm nguy cao bị ung thư vú, có 26 bệnh nhân 24 người chưa bị bệnh Kết phát 18 kiểu thay đổi BRCA1 exon intron, có kiểu đột biến tạo mã kết thúc sớm báo cáo có ý nghĩa lâm sàng (Hình 6B)(45) Vì chưa có số liệu phân bố alen BRCA1 người Việt bình thường, kết luận kiểu thay đổi khác đột biến gây bệnh biều tính đa hình nucleotide đơn (SNP) Chúng ta cần nghiên cứu để có sở liệu, giúp lý giải kết đột biến gen tìm thấy bệnh nhân Việt Nam B Hình 6: Đột biến BRCA1 (A) BRCA1 giữ vai trị quan trọng q trình sửa chữa DNA, kiểm sốt chu trình tế bào đảm bảo tính bền vững gen (B) Hai kiểu đột biến tạo mã kết thúc sớm BRCA1 phát bệnh nhân Việt Nam ung thư vú để bổ sung cho giải phẫu bệnh truyền thống KẾT LUẬN Chẩn đoán đột biến gen ung thư Với xuất thuốc điều trị nhắm phần thiếu thời kỳ y học trúng đích phân tử, giải phẫu bệnh phân tử cá thể hóa (personalized medicine), nhằm tối ngày đóng vai trò quan trọng Chuyên Đề Giải Phẫu Bệnh 27 Tổng quan Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Số * 2011 ưu hóa hiệu điều trị giảm thiểu tác dụng phụ cho bệnh nhân 16 TÀI LIỆU THAM KHẢO 10 11 12 13 14 15 28 Andrulis IL, Anton-Culver H, Beck J, Bove B, Boyd J, Buys S, et al (2002) Comparison of DNA- and RNA-based methods for detection of truncating BRCA1 mutations Hum Mutat; 20(1):6573 Bae NC, Chae MH, Lee MH, Kim KM, Lee EB, Kim CH, et al (2007) EGFR, ERBB2, and KRAS mutations in Korean non-small cell lung cancer patients Cancer Genet Cytogenet; 173(2):107-13 Benvenuti S, Sartore-Bianchi A, Di Nicolantonio F, Zanon C, Moroni M, Veronese S, et al (2007) Oncogenic activation of the RAS/RAF signaling pathway impairs the response of metastatic colorectal cancers to anti-epidermal growth factor receptor antibody therapies Cancer Res; 67(6):2643-8 Biermann K, Goke F, Nettersheim D, Eckert D, Zhou H, et al (2007) c-KIT is frequently mutated in bilateral germ cell tumours and down-regulated during progression from intratubular germ cell neoplasia to seminoma J Pathol; 213(3):311-8 Blay JY, von Mehren M, Blackstein ME (2010) Perspective on updated treatment guidelines for patients with gastrointestinal stromal tumors Cancer; 116(22):5126-37 Cairoli R, Beghini A, Grillo G, Nadali G, Elice F, Ripamonti CB, et al (2006) Prognostic impact of c-KIT mutations in core binding factor leukemias: an Italian retrospective study Blood; 107(9):3463-8 Campbell PM, Boufaied N, Fiordalisi JJ, Cox AD, Falardeau P, Der CJ, et al (2010) TLN-4601 suppresses growth and induces apoptosis of pancreatic carcinoma cells through inhibition of RasERK MAPK signaling J Mol Signal; 5:18 Cappuzzo F, Varella-Garcia M, Finocchiaro G, Skokan M, Gajapathy S, Carnaghi C, et al (2008) Primary resistance to cetuximab therapy in EGFR FISH-positive colorectal cancer patients Br J Cancer; 99(1):83-9 Chang DZ, Kumar V, Ma Y, Li K, Kopetz S (2009) Individualized therapies in colorectal cancer: KRAS as a marker for response to EGFR-targeted therapy J Hematol Oncol; 2:18 Davies H, Bignell GR, Cox C, Stephens P, Edkins S, Clegg S, et al (2002) Mutations of the BRAF gene in human cancer Nature; 417(6892):949-54 Di Nicolantonio F, Martini M, Molinari F, Sartore-Bianchi A, Arena S, Saletti P, et al (2008) Wild-type BRAF is required for response to panitumumab or cetuximab in metastatic colorectal cancer J Clin Oncol; 26(35):5705-12 Ferlay J, Shin HR, Bray F, Forman D, Mathers C, Parkin DM (2010) Estimates of worldwide burden of cancer in 2008: GLOBOCAN 2008 Int J Cancer; 127(12):2893-917 Flaherty KT, Puzanov I, Kim KB, Ribas A, McArthur GA, Sosman JA, et al (2010) Inhibition of mutated, activated BRAF in metastatic melanoma N Engl J Med; 363(9):809-19 Frank TS, Deffenbaugh AM, Reid JE, Hulick M, Ward BE, Lingenfelter B, et al (2002) Clinical characteristics of individuals with germline mutations in BRCA1 and BRCA2: analysis of 10,000 individuals J Clin Oncol; 20(6):1480-90 Godai TI, Suda T, Sugano N, Tsuchida K, Shiozawa M, Sekiguchi H, et al (2009) Identification of colorectal cancer patients with tumors carrying the TP53 mutation on the codon 72 proline 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 allele that benefited most from 5-fluorouracil (5-FU) based postoperative chemotherapy BMC Cancer; 9:420 Hoei-Hansen CE, Kraggerud SM, Abeler VM, Kaern J, RajpertDe Meyts E, Lothe RA (2007) Ovarian dysgerminomas are characterised by frequent KIT mutations and abundant expression of pluripotency markers Mol Cancer; 6:12 Huang SF, Liu HP, Li LH, Ku YC, Fu YN, Tsai HY, et al (2004) High frequency of epidermal growth factor receptor mutations with complex patterns in non-small cell lung cancers related to gefitinib responsiveness in Taiwan Clin Cancer Res; 10(24):8195203 Iacopetta B (2003) TP53 mutation in colorectal cancer Hum Mutat; 21(3):271-6 Inoue A, Suzuki T, Fukuhara T, Maemondo M, Kimura Y, Morikawa N, et al (2006) Prospective phase II study of gefitinib for chemotherapy-naive patients with advanced non-small-cell lung cancer with epidermal growth factor receptor gene mutations J Clin Oncol; 24(21):3340-6 Khatcheressian JL, Wolff AC, Smith TJ, Grunfeld E, Muss HB, Vogel VG, et al (2006) American Society of Clinical Oncology 2006 update of the breast cancer follow-up and management guidelines in the adjuvant setting J Clin Oncol; 24(31):5091-7 King MC, Marks JH, Mandell JB (2003) Breast and ovarian cancer risks due to inherited mutations in BRCA1 and BRCA2 Science; 302(5645):643-6 Lasota J, Miettinen M (2008) Clinical significance of oncogenic KIT and PDGFRA mutations in gastrointestinal stromal tumours Histopathology; 53(3):245-66 Lynch TJ, Bell DW, Sordella R, Gurubhagavatula S, Okimoto RA, Brannigan BW, et al (2004) Activating mutations in the epidermal growth factor receptor underlying responsiveness of non-small-cell lung cancer to gefitinib N Engl J Med; 350(21):2129-39 Marchetti A, Martella C, Felicioni L, Barassi F, Salvatore S, Chella A, et al (2005) EGFR mutations in non-small-cell lung cancer: analysis of a large series of cases and development of a rapid and sensitive method for diagnostic screening with potential implications on pharmacologic treatment J Clin Oncol; 23(4):85765 Nelson HD, Huffman LH, Fu R, Harris EL (2005) Genetic risk assessment and BRCA mutation testing for breast and ovarian cancer susceptibility: systematic evidence review for the U.S Preventive Services Task Force Ann Intern Med; 143(5):362-79 O'Donovan PJ, Livingston DM (2010) BRCA1 and BRCA2: breast/ovarian cancer susceptibility gene products and participants in DNA double-strand break repair Carcinogenesis; 31(6):961-7 Paez JG, Janne PA, Lee JC, Tracy S, Greulich H, Gabriel S, et al (2004) EGFR mutations in lung cancer: correlation with clinical response to gefitinib therapy Science; 304(5676):1497-500 Parra HS, Cavina R, Latteri F, Zucali PA, Campagnoli E, Morenghi E, et al (2004) Analysis of epidermal growth factor receptor expression as a predictive factor for response to gefitinib ('Iressa', ZD1839) in non-small-cell lung cancer Br J Cancer;91(2):208-12 Patocs A, Zhang L, Xu Y, Weber F, Caldes T, Mutter GL, et al (2007) Breast-cancer stromal cells with TP53 mutations and nodal metastases N Engl J Med;357(25):2543-51 Petitjean A, Achatz MI, Borresen-Dale AL, Hainaut P, Olivier M (2007) TP53 mutations in human cancers: functional selection Chuyên Đề Giải Phẫu Bệnh Y Hoïc TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Số * 2011 31 32 33 34 35 36 37 38 39 and impact on cancer prognosis and outcomes Oncogene;26(15):2157-65 Pierotti MA, Tamborini E, Negri T, Pricl S, Pilotti S (2011) Targeted therapy in GIST: in silico modeling for prediction of resistance Nat Rev Clin Oncol;8(3):161-70 Puxeddu E, Durante C, Avenia N, Filetti S, Russo D (2008) Clinical implications of BRAF mutation in thyroid carcinoma Trends Endocrinol Metab;19(4):138-45 Roh JL, Kang SK, Minn I, Califano JA, Sidransky D, Koch WM (2011) p53-Reactivating small molecules induce apoptosis and enhance chemotherapeutic cytotoxicity in head and neck squamous cell carcinoma Oral Oncol;47(1):8-15 Royds JA, Iacopetta B (2006) p53 and disease: when the guardian angel fails Cell Death Differ;13(6):1017-26 Saridaki Z, Georgoulias V, Souglakos J (2010) Mechanisms of resistance to anti-EGFR monoclonal antibody treatment in metastatic colorectal cancer World J Gastroenterol;16(10):1177-87 Sequist LV, Martins RG, Spigel D, Grunberg SM, Spira A, Janne PA, et al (2008) First-line gefitinib in patients with advanced non-small-cell lung cancer harboring somatic EGFR mutations J Clin Oncol;26(15):2442-9 Sriuranpong V, Chantranuwat C, Huapai N, Chalermchai T, Leungtaweeboon K, Lertsanguansinchai P, et al (2006) High frequency of mutation of epidermal growth factor receptor in lung adenocarcinoma in Thailand Cancer Lett;239(2):292-7 Sugio K, Uramoto H, Ono K, Oyama T, Hanagiri T, Sugaya M, et al (2006) Mutations within the tyrosine kinase domain of EGFR gene specifically occur in lung adenocarcinoma patients with a low exposure of tobacco smoking Br J Cancer;94(6):896903 Tamura K, Okamoto I, Kashii T, Negoro S, Hirashima T, Kudoh S, et al (2008) Multicentre prospective phase II trial of gefitinib for advanced non-small cell lung cancer with epidermal growth Chuyên Đề Giải Phẫu Bệnh 40 41 42 43 44 45 46 Toång quan factor receptor mutations: results of the West Japan Thoracic Oncology Group trial (WJTOG0403) Br J Cancer;98(5):907-14 Tominaga T, Iwahashi M, Takifuji K, Hotta T, Yokoyama S, Matsuda K, et al (2010) Combination of p53 codon 72 polymorphism and inactive p53 mutation predicts chemosensitivity to 5-fluorouracil in colorectal cancer Int J Cancer;126(7):1691-701 Uramoto H, Sugio K, Oyama T, Ono K, Sugaya M, Yoshimatsu T, et al (2006) Epidermal growth factor receptor mutations are associated with gefitinib sensitivity in non-small cell lung cancer in Japanese Lung Cancer;51(1):71-7 Wiman KG (2010) Pharmacological reactivation of mutant p53: from protein structure to the cancer patient Oncogene;29(30):4245-52 Young SR, Pilarski RT, Donenberg T, Shapiro C, Hammond LS, Miller J, et al (2009) The prevalence of BRCA1 mutations among young women with triple-negative breast cancer BMC Cancer;9:86 Trần Thị Kim Cúc, Nguyễn Thị Hồng (2011) Giải trình tự chuỗi DNA phát đột biến gen P53 ung thư niêm mạc miệng Y học TP Hồ Chí Minh;5(2):119-127 Hồng Anh Vũ, Lê Phương Thảo, Phan Thị Xinh, Đoàn Thị Phương Thảo, Hứa Thị Ngọc Hà, Nguyễn Sào Trung (2010) Phát đột biến gen BRCA1 phụ nữ Việt Nam thuộc nhóm nguy cao bị ung thư vú Y học TP Hồ Chí Minh;14(4):674-681 Hồng Anh Vũ, Phùng Ngọc Thùy Linh, Đỗ Thị Thanh Thủy, Hứa Thị Ngọc Hà (2010) Xác định đột biến gen P53 carcinôm tuyến đại trực tràng kỹ thuật giải trình tự chuỗi DNA Y học TP Hồ Chí Minh;14(4):689-696 29 Tổng quan Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Số * 2011 (Gene mutation in cancer) Hoàng Anh Vũ*, Phan Thị Xinh** i Donghi R, Longoni A, Pilotti S, et al Gene p52 mutations are restricted to poorly differentiated and undifferentiated carcinomas of the thyroid gland J Clin Invest 1993; 91:179-184 30 Chuyên Đề Giải Phẫu Bệnh