1.1. Đặc điểm chung
1.1.1. Dịch tễ học
1.1.2. Nguyên nhân và yếu tố nguy cơ cuả ung thư dạ dày
1.1.3. Triệu chứng
1.1.4. Giải phẫu bệnh ung thư dạ dày
Phân loại của Lauren (1965) [38]
Phân loại theo WHO (1977): gồm 5 loại
Phân loại của hiệp hội nghiên cứu UTDD Nhật Bản [56]
1.1.5. Chẩn đoán giai đoạn
1.1.6. Điều trị UTDD
1.2. Gen PIK3CA
Tầm quan trọng của đột biến PIK3CA trong UTDD vẫn còn chưa rõ ràng. Mặc dù một số báo cáo đã chỉ ra mối quan hệ giữa các đột biến PIK3CA và tiên lượng, nhưng có ít bệnh nhân được phân tích và những phát hiện khác nhau giữa các nghiên cứu. Nghiên cứu này sử dụng giải trình tự gen để đánh giá các đột biến PIK3CA ở bệnh nhân UTDD.
Đã có rất nhiều nghiên cứu về vấn đề này trong khoảng hơn mười năm trở lại đây. Nghiên cứu của Karuto Hazada và cộng sự (2016), các đột biến PIK3CA đã được phát hiện ở 25 (12%) trong số 208 bệnh nhân. Mười bệnh nhân có đột biến c.1634A> G (p.E545G), mười người có đột biến c.1624G> A (p.E542K), mười ba người có đột biến c.1633G> A (p.E545K), chín người có c.3139C> T (p.H1047R), và một có đột biến c.3140A> G (p.H1047Y) [78].
Nghiên cứu của Jing Shi và cộng sự (2012), exon 9 và 20 của gene PIK3CA trong mô ung thư dạ dày được giải trình tự. Có tổng cộng 8 đột biến PIK3CA (7,1%) được tìm thấy trong 113 ung thư dạ dày. Trong số này, 3 đột biến, trong đó có P539S, E542K và E545K, là trong exon 9, và 5 đột biến, trong đó có H1048D, G1050S, W1057R, W1057C và I1062T, là trong exon 20. Để phân tích số sao chép của gen PIK3CA, real-time quantitative PCR được thực hiện ở 131 ung thư dạ dày và 37 mẫu chứng. Nghiên cứu cho thấy tỷ lệ PIK3CA khuếch đại trong ung thư dạ dày là 67% (88/131) trong nghiên cứu này, trong khi không có khuếch đại PIK3CA đã được tìm thấy trong 37 mẫu chứng [79].
Mười ba bệnh nhân (13/111 bệnh nhân, 11,7%) có đột biến PIK3CA codon 545, một bệnh nhân có đột biến codon 1047 trong nghiên cứu của Chie Ito và cộng sự (2017) [80].
1.2.3.2. Nghiên cứu tại Việt Nam
Hiện nay, nghiên cứu gen PIK3CA liên quan đến ung thư dạ dày vẫn còn là khoảng trống.
1.3. Các kỹ thuật sinh học phân tử phát hiện đột biến gen PIK3CA gây UTDD
Trong nghiên cứu này, đột biến exon 9 và exon 20 của gen PIK3CA ở bệnh nhân UTDD được phát hiện nhờ các kĩ thuật sinh học phân tử.
2.1. Đối tượng nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
2.1.2. Thiết kế nghiên cứu: Thiết kế nghiên cứu mô tả cắt ngang.
2.1.3. Phương pháp chọn mẫu: chọn mẫu thuận tiện.
2.1.4. Cỡ mẫu nghiên cứu: 75 mẫu
2.2. Thời gian nghiên cứu
2.3. Chỉ tiêu nghiên cứu
2.4. Kết quả phân tích gen
2.5. Dụng cụ, trang thiết bị, hóa chất nghiên cứu
2.6. Phương pháp nghiên cứu
2.6.1. Mô hình nghiên cứu
2.6.2. Nội dung nghiên cứu
2.6.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
2.6.4. Quy trình và các kỹ thuật nghiên cứu
2.6.5. Phương pháp xử lý số liệu:
2.7. Đạo đức trong nghiên cứu
3.1. Đặc điểm chung của đối tượng
3.1.1. Đặc điểm về tuổi
Nhóm tuổi
n
%
≤60
38
50.67%
>60
37
49.33%
SD
58.8±13.5
Nhận xét: Độ tuổi trung bình của nhóm bệnh nhân nghiên cứu là 58.8 (giới hạn từ 29 đến 89 tuổi). Nhóm bệnh nhân trên 60 tuổi và dưới 60 tuổi có tỉ lệ như nhau.
3.1.2. Đặc điểm về giới
Giới
n
%
p<0.05
Nam
46
61.33
Nữ
29
38.67
Tổng
75
100
Nhận xét: Trong số bệnh nhân nghiên cứu có 46 bệnh nhân nam, chiếm 61.33%. Tỉ lệ nam nữ khác biệt có ý nghĩa thống kê α=0.05.
3.1.3. Đặc điểm tuổi theo mô bệnh học
Nhóm tuổi
Thể ruột
Thể lan tỏa
n
%
n
%
≤60
11
30.56
27
69.23
>60
25
69.44
12
30.77
SD
65.3
53.2
p < 0.05
Nhận xét: Tuổi trung bình của nhóm bệnh nhân UTDD thể ruột là 65.3, của nhóm UTDD thể lan tỏa là 53.2. Tuổi trung bình của 2 nhóm khác biệt có ý nghĩa thống kê với α=0.05. Nhóm UTDD thể lan tỏa gặp chủ yếu nhóm bệnh nhân dưới 60 tuổi (69.23%). Ngược lại nhóm UTDD ruột tỏa gặp chủ yếu nhóm bệnh nhân trên 60 tuổi (69.44%).
3.1.4. Đặc điểm giới theo mô bệnh học
Giới
Thể ruột
Thể lan tỏa
n
%
p<0.05
n
%
p>0.05
Nam
23
63.89
23
58.97
Nữ
13
36.11
16
41.03
Nhận xét: Trong các bệnh nhân ung thư dạ dày thể ruột, tỉ lệ nam chiếm 63.89%, tỉ lệ nam: nữ khác biết có ý nghĩa thống kê với α=0.05. Tỉ lệ nam chiếm 58.97% trong ung thư dạ dày thể lan tỏa và tỉ lệ nam: nữ không có sự khác biệt.
3.2. Kết quả tìm đột biến exon 9 (codon 542, 545) và exon 20 (codon 1047) gen PIK3CA
3.2.1. Tách DNA từ mô đúc paraffin
DNA của bệnh nhân được tách theo qui trình từ mô ung thư dạ dày của bệnh nhân. Sau khi tách, các mẫu DNA được kiểm tra nồng độ và độ tinh sạch bằng phương pháp đo mật độ quang học.
Nhận xét: Nồng độ mẫu DNA bệnh nhân HP1591 đạt 306.5 ng/µl, mật độ quang ở bước sóng 260/280nm là 1,97 đạt tiêu chuẩn độ tinh sạch DNA cho các phản ứng tiếp theo.
Nhận xét: Nồng độ DNA thu được thấp nhất là 9.1ng/µl, cao nhất là 941.3ng/µl. Kết quả đo quang cho thấy tất cả các mẫu DNA đều đạt độ tinh sạch cao (A260/A280 nằm trong khoảng 1.8-2.0). DNA tách chiết đạt tiêu chuẩn sử dụng cho thí nghiệm tiếp theo.
3.2.2. Phản ứng PCR
3.2.3. Phân tích kết quả đột biến
Sau khi kiểm tra chất lượng các đoạn PCR đã được khuếch đại bằng điện di trên gel agarose, tiến hành giải trình tự trực tiếp các đoạn PCR thu được. Phân tích kết quả bằng phần mềm ApE và Bioedit và phân tích kết quả giải trình tự với gen gốc trên Genebank. Kết quả cho thấy có hai đột biến gen được phát hiện gồm một đột biến trên exon 9 và một đột biến trên exon 20.
Mũi tên thẳng đứng chỉ vị trí đột biến.
Nhận xét: Giải trình tự exon 9 gen PIK3CA phát hiện bệnh nhân mã số 6082 có đột biến c.1625delA (codon 542) chưa được công bố. Đột biến mất nucleotid làm thay đổi acid amin, dịch khung protein tương ứng từ vị trí đột biến.
3.2.3.2. Đột biến trên exon 20:
So sánh với trình tự gốc trên genbank
Mũi tên thẳng đứng chỉ vị trí đột biến.
Nhận xét: Giải trình tự exon 20 gen PIK3CA phát hiện bệnh nhân mã số D453 có đột biến sai nghĩa dị hợp tử chưa từng được công bố, thay thế nucleotid c.3102G>T dẫn đến bộ ba thứ 1034 GAG mã hóa acid amin glutamic chuyển thành GAT mã hóa acid amin aspartic.
3.2.3.3. Kết quả đột biến gen liên quan mô bệnh học
Mô bệnh học
Không đột biến
Đột biến
n
%
n
%
Thể ruột
36
100
0
0
Thể lan tỏa
37
94,87
2
5,13
Nhận xét: Giải trình tự 2 exon 9 và 20 gen PIK3CA của 75 bệnh nhân phát hiện 2 đột biến ở bệnh nhân ung thư dạ dày thể lan tỏa, không phát hiện đột biến ở bệnh nhân ung thư dạ dày thể ruột.
3.2.3.4. Kết quả đột biến gen liên quan đến các chỉ số khác
Chỉ số
Không đột biến
Đột biến
Tổng
n
%
n
%
Giới
Nam
Nữ
45
28
97.82
96.55
1
1
2.18
3.45
46
29
Tuổi
≥60
< 60
38
35
100
94.59
0
2
0
5.4
38
37
Nhận xét: Trong nghiên cứu này, chúng tôi phát hiện hai đột biến, một ở bệnh nhân nam, một ở bệnh nhân nữ và cả hai gặp ở bệnh nhân dưới 60 tuổi (36 và 37 tuổi).
4.1. Đặc điểm chung của nhóm nghiên cứu
Trong nghiên cứu của chúng tôi, tuổi trung bình của nhóm bệnh nhân ung thư dạ dày thể ruột là 64.3 (từ 47 đến 89 tuổi), trong đó chỉ có 1 bệnh nhân dưới 50 tuổi, ung thư dạ dày thể lan tỏa là 53.2 tuổi (từ 29 – 80 tuổi). Tuổi trung bình của 2 nhóm có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê α=0.05. Trong nghiên cứu của van der Woude CJ và cộng sự, tuổi trung bình của bệnh nhân ung thư thể ruột là 73 tuổi (từ 58 – 91 tuổi) và tuổi trung bình của bệnh nhân ung thư thể lan tỏa là 66 tuổi (từ 56 – 92 tuổi) [88]. Ushiku T báo cáo năm 2013 tuổi trung bình của bệnh nhân ung thư thể lan tỏa là 67 tuổi (từ 53 – 84 tuổi) [89]. Ung thư dạ dày thể lan tỏa thường gặp ở bệnh nhân trẻ từ 40 – 60 tuổi, đặc biệt bệnh UTDD lan tỏa di truyền thường khởi phát bệnh từ sớm, trung bình là 38 tuổi, dao động trong khoảng từ 14 đến 69 tuổi, nhưng phần lớn là trước 40 tuổi [57], [62]. Ung thư dạ dày thể lan tỏa thường có tiên lượng xấu, tuổi khởi phát trẻ, chuẩn đoán khó khăn do ung thư dạ dày thể lan tỏa thường ở lớp dưới niêm mạc, dọc theo chiều dài dạ dày, để phát hiện sớm cần các bác sĩ giải phẫu bệnh, bác sĩ nội soi có kinh nghiệm, chuyên môn cao, trang thiết bị nội soi hiện đại,... Đồng thời, việc phát hiện bệnh còn phụ thuộc vào thói quen kiểm tra sức khỏe định kỳ, hoặc tầm soát bệnh khi có các triệu chứng ở đường tiêu hóa hoặc có tiền sử gia đình có bệnh nhân mắc ung thư dạ dày. Vì vậy, muốn phát hiện sớm bệnh cần có thời gian nâng cao ý thức bảo vệ sức khỏe của người dân, trình độ chuyên môn của các bác sĩ , cần trang bị những trang thiết bị hiện đại,...
Trên thế giới, các đột biến được báo cáo đều là dạng thay thế đơn nucleotid dẫn đến thay thế 1 acid amin trong chuỗi polypeptide của protein p110α. p110α được gọi là tiểu đơn vị xúc tác vì nó quyết định hoạt tính xúc tác của PI3K. Đột biến không làm thay đổi kích thước của protein nhưng làm thay đổi chức năng. Các nghiên cứu chỉ ra dạng đột biến ở codon 452 và 545 là thay thế acid amin glutamate thành acid amin lysin. Trong nghiên cứu của Chie Ito và cộng sự tại Nhật Bản, nghiên cứu của Stefano Barbi và cộng sự ở Italia, 100% đột biến ở codon 545 và codon 542 là dạng thay thế acid amin glutamat thành acid amin lysine. Ngoài ra có 1 số dạng đột biến khác, thay thế glutamat thành các acid amin khác như acid amin glysin, cystein. Ở exon 20, nhiều đột biến được báo cáo, trong đó chủ yếu là ở codon 1047 với dạng đột biến chủ yếu là thay thế acid amin histidin thành acid amin khác. Có sự khác nhau giữa các nghiên cứu, trong nghiên cứu của Chie Ito và cộng sự tại Nhật Bản, Stefano Barbi và cộng sự ở Italia, Qing-Ying Zhang và cộng sự ở Trung Quốc, toàn bộ đột biến ở codon này là dạng thay thế histidin thành arginin. Ji-Won Kim và cộng sự thực hiện nghiên cứu tại Hàn Quốc báo cáo 7 trường hợp đột biến codon 1047 và toàn bộ là đột biến tạo mã kết thúc. Ngoài ra còn gặp 1 số dạng đột biến khác như p.H1048D, p.G1050S, p.W1057R, p.W1057C và p.I1062T, p.M1043V, p.G1050D, p.T1053I... [82]
Khả năng gây ung thư của các đột biến protein p110α được thể hiện trong đặc tính enzyme của chúng. Cơ chế liên quan đến ung thư của các đột biến chưa được biết rõ ràng. Tuy nhiên, đột biến codon 1047 đã được xác định làm tăng hoạt tính của enzyme lipase kinase so với không đột biến ở nhiều nghiên cứu [7], [98]. Các đột biến trong miền xoắn ốc của p110α (p.E542K và p.E545K) cũng làm tăng hoạt tính enzym. Các thông tin có thể giải thích hiệu ứng đột biến này trong khu vực xoắn ốc không có sẵn, nhưng có thể hiểu rằng sự khác biệt về điện tích được tạo ra bởi sự thay thế glutamate thành lysine có khả năng làm thay đổi hình dạng, từ đó làm thay đổi hoạt động của enzyme [94]. Các nghiên cứu sinh hóa cho rằng Glu542 và Glu545 tương tác với Lys379 và Arg340 của miền p85 nSH2 và tương tác này ức chế hoạt động của tiểu đơn vị xúc tác p110α. nSH2 có mặt trong phức hợp protein p110α/niSH2 của tế bào bình thường, nSH2 nằm gần giao diện giữa vùng kinase và miền xoắn ốc theo cách cho phép nó tương tác với cả hai miền cũng như với miền C2 của p110α. Các thí nghiệm sinh hóa cho thấy đột biến thay thế nucleotid ở codon 542, 545 làm thay đổi liên kết này và làm mất tác dụng ức chế của nSH2 [98], [99]. Từ đó có thể xác định cơ chế thông qua đó các đột biến có thể có hiệu ứng tăng hoạt động của enzyme: chúng có thể thay đổi tương tác của nSH2 với các miền xoắn ốc và kinase theo cách tương tự như cách liên kết giữa phosphotyrosine của các chất kích hoạt sinh lý với nSH2 [99]. Như vậy đột biến trên các codon 542 và 545 có thể làm thay đổi cấu tạo và cấu trúc của miền xoắn ốc cũng như phức hợp p110α/niSH2 làm mất tác dụng ức chế của nSH2, do đó làm tang hoạt tính của enzyme.
His1047 trong vùng kinase là một điểm nóng cho các đột biến soma trong ung thư. Điều thú vị là His1047 bị đột biến với Arg trong phần lớn các trường hợp, nhưng arginine thường có mặt ở vị trí tương đồng trong p110γ của con người [93]. Trong cấu trúc của phức p85α/nSH2 p85 của enzyme loại bình thường, acid amin 1047 nằm trong một xoắn của vùng C-terminal vùng kinase và gần với C-terminal của vòng lặp kích hoạt, tạo ra liên kết hydro với nhóm cacbonyl của Leu956 trong vòng lặp kích hoạt. Trong cấu trúc của p110α đột biến p.H1047R định hướng không gian của chuỗi bên có arginine1047 vuông góc chuỗi bên có histidine 1047 trong loại không đột biến. Trong hướng này, arginine 1047 tạo một khe hở trong vùng kinase và hướng về phía màng. Các hiệu ứng bổ sung của đột biến này bao gồm đoạn acid amin đầu C tận của p110α, 1050 đến 1062, bị rối loạn cấu trúc. Định hướng mới của vòng lặp này đặt một số vùng của nó trực tiếp lên bề mặt để tương tác với màng. Cấu tạo của vòng lặp khác (acid amin 864–874) cũng tương tác với màng. Như vậy, những thay đổi này cho thấy kết quả tăng hoạt động của enzyme từ đột biến p.H1047R là kết quả của sự tương tác mạnh hơn của protein đột biến với màng, từ đó, giúp tăng khả năng tiếp cận với chất nền PIP2 [100], [101].
Đột biến thứ hai được phát hiện trên exon 20 là đột biến thay thế nucleotid c.3102G>T dẫn đến bộ ba thứ 1034 GAG mã hóa acid glutamic chuyển thành GAT mã hóa acid aspartic. Đột biến này chưa được công bố, cơ chế liên quan với ung thư cũng chưa được biết rõ. Tuy nhiên các báo cáo trước đó về đột biến trên exon 20 mã hóa vùng kinase đều cho thấy đột biến vùng này làm tăng hoạt tính enzyme PIK3.
4.3. Liên quan đột biến trên exon 9 (codon 542, codon 545) và exon 20 gen PIK3CA với mô bệnh học