第一部分青年结肠癌的临床病理特征研究背景和目的:结直肠癌多发于老年人,90%以上发生于55岁以上。近年来随着在老年人群中普及肿瘤筛查和纤维肠镜检查,结直肠癌的总发病率和死亡率明显下降,而青年结直肠癌(early-onset colorectal cancer,EOCRC)的发病率却在逐年上升。青年结直肠癌是区别于老年结直肠癌的独立亚型,具有独特的临床病理特征和预后。青年结直肠癌常被定义为一种侵袭性疾病,诊断时分期晚,组织学分化差,粘液腺癌、印戒细胞癌常见,预后差。左右半结肠癌从胚胎起源到流行病学、临床病理特征、分子特征、治疗及预后方面均有明显差异,其相关研究愈来愈受到重视。目前国内外在青年结直肠癌中左右半结肠的相关研究很少,亟待大样本的数据分析以更好的指导临床工作。本研究旨在探索≤40岁青年结肠癌的临床病理特征及左、右半结肠癌的差异,从而为今后青年结肠癌的治疗和预后提供新的思路。方法:收集2004年1月至2014年12月期间山东大学齐鲁医院手术切除并经病理确诊的年龄≤4 0岁结肠癌患者18 7例,其中4例家族性腺瘤性息肉病(familial adenomatous polyposis,FAP)被剔除,2例原发部位不明确被剔除。纳入研究病例181人,建立包括性别、年龄、病变部位、家族遗传史、息肉病、吸烟史、TNM分期、手术方式、采集淋巴结个数、病理类型、肿瘤分级、总生存期(overall survival,OS)、无病生存期(disease-free survival,DFS)等在内的临床资料数据库,进行完整的随访。所有患者于2017年12月31日终止随访,总生存期为手术日期至死亡日期,无病生存期为手术日期至复发或转移日期,精确至年月日。根据解剖结构以结肠脾曲为分界,分为左半结肠癌和右半结肠癌两组:发病部位位于结肠脾曲、降结肠及乙状结肠的纳入左半结肠癌组;而发病部位位于回盲部、升结肠、结肠肝曲和横结肠的纳入右半结肠癌组。按照年龄<30岁和31-40岁分为两组。采用SPSS 23.0统计软件对数据进行统计分析。各因素之间的相关性采用卡方检验,生存分析采用Kapln-Meier法和多因素COX比例风险模型分析,p<0.05认为差异有统计学意义。结果:1、在青年结肠癌患者中,低分化者共51例(28.2%);有粘液腺癌成分者(包括印戒细胞癌和粘液腺癌)共79例(43.7%)。2、青年结肠癌患者的5年生存率58.4%。左半结肠癌的5年生存率50.8%,右半结肠癌的5年生存率64.6%。≤30岁组的5年生存率49.7%,>30岁组的5年生存率66.0%。3、在青年结肠癌患者中,左半结肠癌的N分期较右半结肠癌晚,N2期比例分别为40.2%和24.2%,差异有统计学意义(p=0.02)。同时左半结肠癌的临床分期较右半结肠癌晚,Ⅲ期+Ⅳ期比例分别为72.0%和51.5%,差异有统计学意义(p=0.013)。4、在青年结肠癌患者中,左半结肠癌采集淋巴结个数小于12枚者(46.3%)显著多于右半结肠癌(31.3%),差异有统计学意义(p=0.038)。5、在青年结肠癌患者中,左右半结肠癌在年龄、性别、分化程度、粘液腺癌比率、R0切除率、家族史上均无显著差异(p>0.05)。6、单因素分析显示,在青年结肠癌患者中,Ⅰ-Ⅳ期中右半结肠癌患者 DFS(HR0.718,95%CI 0.475-1.083,p=0.091)和 OS(HR0.688,95%CI 0.444-1.066,p=0.092)较左半结肠癌患者均有提高趋势,临近统计学差异;Ⅰ-Ⅲ期右半结肠癌较左半结肠癌患者DFS(HR0.662,95%(CI0.370-1.182,p=0.16)和OS(HR0.608,95%CI:0.321-1.153,p=0.123)有提高趋势,但无统计学差异;Ⅳ期左半结肠癌和右半结肠癌患者OS无显著差异(HR0.913,95%CI 0.497-1.676,p=0.769)。7、在青年结肠癌患者中,≤30岁组远处转移(33.7%)较>30岁组(16.9%)更多,差异有统计学意义(p=0.009)。≤30岁组R0切除率(66.3%)显著低于>30岁组(85.4%),差异有统计学意义(p=0.003)。8、在青年结肠癌患者中,≤30岁组家族史(3.3%)显著少于>30岁组(18.0%),差异有统计学意义(p=0.001)。9、在青年结肠癌患者中,<30岁组和>30岁组在性别、病变部位、分化程度、粘液腺癌比率及采集淋巴结少于12枚比例上均无显著差异(p>0.05)。10、单因素分析显示,在青年结肠癌患者中,Ⅰ-Ⅳ期中30岁以上的DFS(HR0.579,95%CI 0.380-0.882,p=0.006)和OS(HR 0.608,95%CI 0.390-0.948,p=0.026)均显著好于30岁以下患者;Ⅰ-Ⅲ期30岁以上组较 30 岁以下组 DFS(HR 0.721,95%CI 0.404-1.287,p=0.266)和 OS(HR 0.789,95%CI 0.417-1.490,p=0.464)有提高趋势,但无统计学差异;Ⅳ期30岁以上和30岁以下患者OS无显著差异(HR 0.920,95%CI 0.479-1.765,p=0.802)。11、多因素分析发现,在青年结肠癌患者中,肿瘤部位和年龄在Ⅰ-Ⅳ期和Ⅰ-Ⅲ期中都不是DFS的独立影响因素;肿瘤部位和年龄在Ⅰ-Ⅳ期和Ⅰ-Ⅲ期和Ⅳ期中都不是OS的独立影响因素。结论:1、在青年结肠癌患者中低分化癌和粘液腺癌比率高。2、在青年结肠癌患者中,左半结肠癌较右半结肠癌临床分期更晚,生存有劣势。3、在青年结肠癌患者中,30岁以下患者远处转移更常见,R0切除率更低,生存更差。4、在青年结肠癌患者中,肿瘤部位和年龄不是生存的独立影响因素。第二部分青年结肠癌的分子特征研究背景和目的:结肠癌是一种高度异质性肿瘤,同样病理特征的结肠癌可能具有不同的分子发病机制,生物学行为、临床行为、预后和对某些药物的疗效反应也不同。目前认为,结肠癌的分子亚型主要有3种:染色体不稳定(chromosomal instability,CIN)、微卫星不稳定(microsatellite instability,MSI)和CpG岛甲基化表型(epigenetic sileneing through the CpG Island Methylator phenotype,CIMP)。青年结直肠癌(early-onset colorectal cancer,EOCRC)与老年患者相比具有独特的分子学特征,其微卫星高度不稳定性(microsatellite instability-high,MSI-H)比例高,POLE突变率高,EGFR(epidermalgrowth factor receptor)通路中的BRAF、KRAS突变率低。既往研究发现,结直肠癌患者分子分型在不同的肿瘤部位分布不同。右半结肠癌更常合并BRAF突变、KRAS突变、PIK3CA突变,表达为MSI-H、CIMP-H、CMS1和CMS3型,而绝大多数左半结肠癌为MSS、CIN、CMS2和CMS4型,并且伴有显著低水平的BRAF突变率和KRAS突变率。左右半结肠癌与临床病理、分子分型、治疗及预后的相关研究愈来愈受到重视,但是目前国内外关于青年结直肠癌患者分子分型与肿瘤部位的相关性报道尚未检索到。本研究通过分子生物学研究,分析青年结肠癌患者左右半结肠的分子学特征差异,旨在探究青年结肠癌患者的分子学特征及其与发病部位和预后的相关性,为今后青年结肠癌的个体化治疗提供理论基础。方法:收集2004年1月至2014年12月期间山东大学齐鲁医院手术切除并经病理确诊的年龄≤40岁结肠癌患者43例,建立包括性别、年龄、病变部位、家族遗传史、息肉病、吸烟史、TNM分期、手术方式、采集淋巴结个数、病理类型、肿瘤分级、总生存期(overall survival,OS)、无病生存期(disease-free survival,DFS)等在内的临床资料数据库,进行完整的随访。所有患者于2017年12月31日终止随访,生存期为手术日期至死亡日期,无病生存期为手术日期至复发或转移日期,精确至年月日。这43例患者的肿瘤石蜡样本由南京世和基因生物技术有限公司进行高通量测序(Next Generation Sequencing,NGS),并以癌旁石蜡样本和全血作为阴性对照。根据解剖结构以结肠脾曲为分界,分为左半结肠癌及右半结肠癌两组:发病部位位于结肠脾曲、降结肠及乙状结肠的纳入左半结肠癌组;而发病部位位于回盲部、升结肠、结肠肝曲和横结肠的纳入右半结肠癌组。按照年龄≤30岁和31-40岁分为两组。微卫星不稳定性诊断标准:MSI评分≤0.18定义为MSS,MSI评分≥0.4定义为MSI-H,MSI评分介于0.18-0.4之间为MSI-L。肿瘤突变负荷(Tumor Mutation Burden,TMB)分组标准:TMB值≥31为高TMB,TMB值≤7为低TMB,TMB值介于7-31之间为中TMB。采用SPSS 23.0统计软件对数据进行统计分析。各因素之间的相关性采用卡方检验,生存分析采用Kapln-Meier法和多因素COX比例风险模型分析,p<0.05认为差异有统计学意义。结果:1、在青年结肠癌患者中突变基因共287个,携带种系突变患者共20例(46.5%),其中MMR种系突变13例,POLE种系突变3例,APC种系突变2例,POLD1种系突变1例,还有1例同时携带APC和MMR种系突变。2、在青年结肠癌患者中,左右半结肠基因突变有显著差异的包括DDR2,FBXW7,FGFR2和TET2,右半结肠癌突变率均显著高于左半结肠癌(22.7%和 0%,p=0.020)。3、在青年结肠癌患者中,MMR突变共28例(65.1%),其中失活突变8例。4、在青年结肠癌患者中,MSI-H 9例(20.9%),KRAS突变22例(51.2%),HRAS突变2例((4.7%),NRAS突变 1例(2.3%),BARF突变3例(7.0%),TMB-H 15例(34.9%),POLE突变8例(18.6%)。5、在青年结肠癌患者中,30岁以上MSI-H比例(35.0%和8.7%,p=0.034)和高TMB比例(55.0%和17.4%,p=0.010)均显著高于30岁以下。6、在青年结肠癌患者中,TMB和MSI高度相关(r=0.703,p<0.0001)。7、在青年结肠癌患者中,MSI-H组TMB值(31.1～84.4个突变/Mb,平均52.3,中位数40.0)远高于MSS组TMB值(1.1～134.4个突变/Mb,平均22.5,中位数7.78);POLE突变组TMB值(4.4-134.4个突变/Mb,平均70.6,中位数76.7)远高于POLE野生组TMB值(1.1-73.3个突变/Mb,平均19.0,中位数8.9)。8、单因素分析显示,在青年结肠癌患者中,MSI-H、KRAS突变、高TMB和POLE野生型的DFS和OS均有一定的生存优势,但未达到统计学意义。9、多因素生存分析显示:在青年结肠癌患者中,MSI、KRAS、TMB及POLE对DFS和OS均无影响。结论:1、在青年结肠癌患者中,种系突变常见,右半结肠基因突变高。2、在青年结肠癌患者中,左右半结肠基因突变有显著差异的包括DDR2,FBXW7,FGFR2和TET2。3、在青年结肠癌患者中,30岁以上组MSI-H和高TMB更常见,并且TMB与MSI-H高度相关。4、在青年结肠癌患者中,MSI-H组TMB值远高于MSS组;POLE突变组TMB值远高于POLE野生组。5、在青年结肠癌患者中,MSI、TMB、KRAS突变、BRAF突变、POLE突变对生存无影响。