生物学的パラメータと予後
大腸がんには.病理診断や病期分類などの予後指標に加え.生物学的指標や分子.遺伝子など.多くの予後因子が関連しています。 これらのパラメータは予後推定値を向上させるのに役立つが.独立した予後予測値を持つかどうかを確認するためには.さらなる研究が必要である。
(i) 定期的な血清学的指標
1.生化学的指標
検査所見と予後の関連性については.コンセンサスが得られていない。 ほとんどの研究で.ヘモグロビン.血沈.白血球数.肝機能指標（GGTP.SGOT.SGPT.LDHなど）.血清総蛋白.フェリチンは予後と関連がないと結論づけられています。 しかし.Hannisdalらは.ヘマトクリットが30mm/hを超え.白血球数が10×109/Lを超えると予後が悪くなり.生存期間が短くなることを明らかにした（P < 0.05）． Xu Fangyingは.尿糖は予後に対して独立した有意性を示したが.血糖は有意性を示さなかったと報告した[90]。
2.血清カルチノエンブリオニクスの抗原
血清カルシノエンブリオニック抗原（CEA）は.腫瘍細胞の免疫回避を引き起こし.腫瘍細胞の拡大・転移に寄与する能力があります。 CEA は大腸がんの早期診断には適さないが.大腸がん患者における術前血清 CEA 値の上昇は.病変の拡 大と術後の予後不良を示唆することが多くの臨床データで証明されている。 CEAはTNMステージとは独立した陰性予後因子として使用できることを示唆する研究もある[93]。 米国癌学会（AJCC）は.術前血清CEA値に応じてTNM病期をI-IV CxC0C1に修正することを提案し.術前血清CEA値をクラスI予後因子として分類しているほどである[94]。
しかし.血清CEA値と予後との間に相関があるかどうかは議論のあるところである。 実際.臨床の現場では.進行したステージであっても半数以上の患者さんで血清CEA値の上昇は認められませんでした。 2002年.孫逸仙大学付属癌病院の大腸癌患者245名が血清CEAを正常基準値以上（5ng/ml以上）で陽性であり.その割合は42.0％であった。 これらの患者を除いて.血中CEA濃度は生体内の腫瘍負荷を客観的に反映していないと思われ.これらの患者でCEAが高い場合とそうでない場合で生存期間に差があるかどうかは.今後のフォローアップの課題である。
また.CEAと他の腫瘍マーカーの併用検査もより多く報告されています。 一般に.CEA.CA19-9.CA-50の測定は.予後判定に一定の意義があるとされています。 しかし.個々の検査の感度は高くなく.複合的な検査が診断的な価値を持つ。
近年.大腸がん研究において.CEAに対する液性免疫と細胞性免疫が注目されています。 抗 CEA 抗体に関する海外の研究では.ほとんどの大腸がん患者の血清中に高い特異性と濃度で抗 CEA 抗体が存在すると結論づけている。 Wu Xiaojun ら[95]は 69 例の大腸がん患者を対象に抗 CEA 抗体を検査し.陽性率は 63.8%（44/69 例）であった。CEA と抗 CEA 抗体の複合検査により陽性率は 84.1%となり.予後との相関をフォローアップで検討中である。
3. CA19-9
CA19-9は.ルイス血液型物質と結合した唾液酸性乳酸-ネロケットペントースであり.内皮細胞表面受容体に結合してがん細胞の浸潤・転移に関連して機能するグリコアンチジェンで.腫瘍患者では血液中に放出される。 ほとんどの研究 [96, 97] は.CA19-9はCEAより感度が低いが.病気の再発の診断には特異的であると結論づけている。 ある研究では.原発巣の71.0％にCA19-9が発現し.術前血清のCA19-9陽性率（>37UI/ml）は20.6％であったが.術後1カ月後の血清のCA19-9陽性率はわずか6.6％であった。 原発巣.術前.術後血清のCA19-9陽性は.死亡率の上昇を予測した。 3つの指標すべてで陰性だった人は.再発がなく.5年生存率は97.1％でした。 一方.3つの指標すべてが陽性だった人の62.5％が再発し.5年生存率は42.8％にとどまりました。
(ii) がん細胞の核DNA量
腫瘍細胞のDNAのプロイディーは.患者の予後を決定するのに利用することができます。 大腸がん患者では.前がんから悪性へと細胞が進行するにつれて.二倍体損失が増加する。 二倍体腫瘍に比べ.異数体腫瘍の組織ではCEAの上昇が明らかです。 異数性は通常.病期とともに増加し.異数性腫瘍は二倍体腫瘍よりも不利で高い増殖率を示します。 異数体腫瘍は通常.予後不良を示唆する他の病理学的因子と関連している [98-100]。
しかし.大腸癌の予後判定における核DNA量の価値については.まだ議論がある。 Bauer らは.大腸がん細胞の核内 DNA 量と予後の関係を確認していないが.Dukes A.B stage 細胞の核分裂・増殖サイクルの中で S 期細胞の割合が 20%を超えると予後不良となることを明らかにした。
Witzigは.DNA配列が.DNA ploidyよりも最も有用な予後情報を提供すると報告している[99]。 DNA配列は.リンパ節転移陰性の患者における高リスクの決定因子であると思われる。
(iii) 発癌性遺伝子と癌遺伝子
1.発がん性遺伝子
1982年にPulcianiが.活性化した細胞性がん遺伝子がNIH3T3マウス細胞を形質転換させることを発見してからは.大腸がん遺伝子とその生物学的挙動との関係も分子レベルで探求されるようになった。 大腸がん細胞では.核内の12番目のKi-rasコドンにおける変異や.c-Ki-ras, c-Ha-ras, N-ras, c-Myc, c-fosなどの遺伝子の増幅の存在が確認されています。 しかし.遺伝子と予後の関係は明らかではありません。
(1) ラズ
ras癌遺伝子ファミリーにはH-ras.K-ras.N-rasがあり.これらの変異は大腸癌の重要な遺伝子変化である。 rasのコドン12または13の変異は.498人の患者の4つのグループにおいて予後と関連していることが判明した。 Elnatan らは.左半切除結腸ではより侵攻性の高い腫瘍が存在し.予後が悪いことを報告したが.右半切除結腸ではそうではなかった。Andreyev らは.Dukes stage C の患者では ras 変異がより重要であると報告している。 また.7群610人の患者を対象とした別の研究では.ras遺伝子変異と予後の間に関連は見られなかった。 上記の2つの主要なタイプの研究において.実験デザインや患者の選択などに本質的な違いはなかった。 さらに詳しく分析すると.予後的意義がないと報告されたものは.ほとんどが特定の病期の腫瘍に限定されていた。 一方.有意性を報告したのは.ほとんどがDukes A/Dの混合ケースであった。 ras遺伝子変異を有する大腸がんは.Dukes病期とは無関係に強い浸潤能を有している可能性がある[101-103]。
(2) c-Myc
c-Myc癌遺伝子の改変には.過剰発現と遺伝子増幅が含まれます。 大腸がんの半数以上では.Myc遺伝子が3倍から40倍に過剰発現していることが分かっています。 少数の腫瘍でMyc遺伝子が3〜4倍に増幅されていた。 遺伝子の過剰発現と増幅の間に相関はなかった。 ほとんどの腫瘍は.遺伝子増幅を伴わない過剰発現のみである。 患者の約30％は低レベルのc-Myc増幅を有し.その程度は化学療法感受性と相関する。 rNA解析 ほとんどの研究で.c-Myc遺伝子コピー数またはRNA発現は予後と関連しないと結論づけられている。 しかし.c-Mycが過剰発現している患者は.過剰発現していない患者よりも予後が良好であると報告されており.この効果は腫瘍内にp53の変異があらかじめ存在する患者に限られる。c-Mycタンパク質の免疫組織化学的研究もいくつかのグループで報告されている（Millerら, 1992, 118例.Bhatavdekarら.1997.48例）c-Mycタンパク質陽性染色の予後に関する重要性はない […] 。 103-105].
(3) TGFaおよびTGFβ
TGFaは.EGFRと相互作用して細胞増殖を引き起こすことにより.in vitroで結腸癌細胞の増殖を促進することが示されている。yunesら [106] は105人の患者を研究し.TGFa発現が低い患者（陽性細胞25％未満）は高い発現（陽性細胞25％以上）を持つ患者よりも予後が悪いことを示唆した。tGFβは上皮の増殖を抑制して分化を促進し.間葉細胞の増殖と細胞移動を促進させる。 腫瘍細胞の特徴として.TGFβの阻害作用の消失が挙げられます。 松下らは.腫瘍では正常大腸粘膜に比べTGFβのmRNAおよびタンパク質の発現が有意に高いことを示し.腫瘍の間葉系血管内皮細胞や線維芽細胞様細胞が大腸がん細胞が分泌するTGFβと結合する能力を持っていると示唆しました。 腫瘍の成長を促進する。 Pan Yuanqingら[107]は.TGFβ1が最も予後を左右すると結論づけた。
(4) c-erbB-2
c-erbB-2 は Her-2/neu とも呼ばれ.分子量 185 kD のチロシンキナーゼ活性を持つ糖タンパク質です。 Kapitanovic et al[108] (1997) は大腸腺癌 151 例を対象に.このグループの全例で c-erbB-2 を発現し.強陽性が 43％.その免疫組織化学染色は生存と負の相関があり.中程度の強度を示しました 平均生存期間は陽性染色例で120週.強陽性で28週.弱陽性で275週であった。koyらはDukes病期Bの大腸癌164例を検討し.腫瘍の33.5％が細胞質的に陽性染色され.5年生存率は陰性群の77％に対して陽性群で47％. Kapitanovicも高c-erbB-2の発現は予後不良と結論した [108, 109 ]. 上記の3群とは対照的に.異型大腸がんではc-erbB-2が過剰発現していれば予後良好であることが報告されている。 したがって.c-erbB-2発現と大腸癌の予後との関係についても.大規模な症例を整理し.比較条件を厳密に管理した上で.信頼できる結論を導き出すために深く研究する必要がある[110]。
(5) Bcl-2
Bcl-2は.アポトーシスを抑制する25kDのタンパク質をコードする役割を持つがん遺伝子である。 大腸癌における多くの研究は.Bcl-2過剰発現と再発や生存率との関係を示さず.Bcl-2陽性腫瘍と陰性腫瘍との間で5-FU治療への反応性に差がないことを示している。 Bcl-2陽性の患者は予後が良好であることを示唆する研究もある。 bcl-2陽性/p53陰性の腫瘍の予後は.他の染色型よりも良好であることも報告されている[111]。
2.がん遺伝子
(1) p53
p53は非常に重要な癌遺伝子であり.癌の約50％はp53遺伝子に変異があると言われています。 変異は.p53の機能的活性を喪失させる最も重要な形態である。 p53は大腸腺腫から癌への悪性化に関与し.潰瘍性大腸炎に伴う大腸癌では.その初期にp53の変化が関与していることが文献から報告されています。
p53の変化と大腸がんの予後との関係はよく知られているが.その検出に用いられるモノクローナル抗体の種類は様々で.p53陽性の基準として1%の核陽性から10%以上の核陽性までがある。 第二に.ポジティヴのローカライズにも賛否両論がある。 いくつかの研究では.p53の細胞質陽性は核陽性よりも予後的意義が大きいと報告されている（Sun et al, 1992; Bosari et al, 1994）。 しかし.この細胞質染色が方法論的なアーチファクトなのか.それとも生物学的に意義のある真の結果なのかは不明である。 細胞質におけるp53陽性反応は.時に正しく評価することが困難である。 しかし.一般に.p53の変異は予後と関連している[112]。
(2) DCC
大腸がん関連遺伝子であるSmad 4.Smad 2.DCCの3つは18番染色体長腕に存在し.近年.大腸がんの発がんには18qのヘテロ接合体欠損（LOH）が関係していることが分かってきた。 JenらとQgunbiyiら[114]は.18q対立遺伝子の消失がII期の大腸癌の予後と関連し.II期の18q消失患者はIII期の患者と同様であったと報告した。
Shibataらは.ポリクローナル抗体（721）.マイクロ波抗原修復法を用いた免疫組織化学によりDCCの発現を検討した。 DCC染色が陽性であったII期患者の5年生存率は94.3％であったのに対し.染色が陰性であった患者の5年生存率は61.6％であった。 DCCが陽性のIII期患者の5年生存率は59.3％であったのに対し.陰性例では33.2％であった。
(3) Rb-1
Rb遺伝子は染色体13q14に位置し.少なくとも12個のエキソンがあり.DNA結合タンパク質の一種である分子量105kD.928アミノ酸のタンパク質（p105-Rb）をコードする遺伝子を構成し.増殖を制御し細胞増殖を抑制する特定の遺伝子の転写を調節する。gopeらは大腸がんの70％に正常粘膜と比較してRb遺伝子が2〜5倍に増幅していることを発見している。 残りの腫瘍は正常と同様であったが.正常より低くなることはなかった。 サザンブロットを用いた研究により.大腸がんではRb遺伝子が消失したり.転写が不活性化することはないことが示された。 核型研究では.大腸がんの48％から55％が13番染色体の非ランダム獲得（3倍体または4倍体）であることが示されている。 大腸がんではRb遺伝子の発現が増加していますが.そのRb遺伝子が具体的にどのように機能しているかは未解決のままです[1]。
(4) p27
p27遺伝子は.細胞周期のG1期に作用し.細胞周期のG0/S期移行を防ぐ重要な細胞周期阻害因子であり.12p13に局在する抗がん遺伝子でもある。 p27遺伝子の核内発現量は腫瘍の悪性度と負の相関があることがわかっており.新しい腫瘍マーカー.予後指標になると考えられている[115]。 は.149例の大腸癌の分析にマイクロ波修復免疫化学を適用し.染色陽性は核.細胞質または核と血漿に局在した。p27陽性腫瘍（n=134）の平均生存期間は151ヶ月で.陰性例（n=15）の69ヶ月に比べ.有意差はなかった。
(5) p21
p21遺伝子がコードするタンパク質の相対分子量は約21kDで.p21タンパク質は様々なサイクリン-CDK複合体に結合してCDKキナーゼ活性を阻害し.細胞がG1-S期の壁を通過するのを妨げ.細胞をG1期にとどめて細胞増殖を抑制したり.DNAに損傷を受けた細胞に修復の機会を与えてゲノム安定性を維持し細胞の悪性転換を防いだりしている。
合計399人の患者の免疫組織化学的研究によって54％のp21陽性腫瘍が得られたが.陽性率は31％から71％であり.これは使用したモノクローナル抗体と陽性の判定基準の違いに関連している。 これらのうち3つのグループはp21陽性腫瘍の予後不良を報告し.1つのグループだけがp21陽性染色が独立した予後因子であると報告した[111]。
Fuら[116]は.原発性直腸癌の放射線照射前の生検標本でp53とp21/WAFlを免疫組織化学で検出し.p53とp21の発現と放射線照射後の病理組織学的変化および臨床特徴との関連を検討した。 結果 p53+またはp21-腫瘍の多くは放射線に抵抗性であり.p53-またはp21+腫瘍の多くは放射線に感受性であった。 放射線照射後の体積減少はp53-またはp21+腫瘍の方が顕著であった。p53+またはp21-患者はP53-またはP21+患者よりも再発や遠隔転移を起こしやすく.5年生存率が低かった。統計的な差はなかったが.p53およびp21発現の検出は放射線感受性患者の術前線量療法の選択に役立つパラメータであると思われた。
(6) p16
p16は.pRbタンパク質のリン酸化を阻害し.G1期の細胞周期を阻害するサイクリン依存性キナーゼ（CDK）阻害剤である。p16はRb細胞周期制御経路（p16-Rb-p21ras）のキー分子の一つで.ほとんどのヒト腫瘍細胞でダウンレギュレーションされている。 その制御低下のメカニズムは主に遺伝子欠損.突然変異.プロモーターメチル化と言われており.また 癌遺伝子タンパク質によるその生成物の結合と転写後修飾。 大腸がんにおける p16 欠損の頻度は 50%から 67%であり.年齢との有意な相関はなく.生存率との有意な相関があると報告されている。p16 陰性大腸がんは予後不良である [117-119]．
3.複合テスト
腫瘍の発生過程では.その悪性状態を誘導・維持するために複数の遺伝子と多段階の変化が必要とされます。 単に一つまたはいくつかの癌遺伝子や癌遺伝子を予後の指標として適用することは単純すぎるかもしれません。様々な癌遺伝子や癌遺伝子の発現や変異を包括的に解析することにより.その生物学的挙動や臨床予後との関係がさらに明らかになり.まだ深い研究が必要であると思われます。