胃癌生物學標志物的相關研究進展

莫麗蓉，楊金芳，李 雪，虎金鵬，周 燕，白飛虎※

(1.寧夏醫(yī)科大學第三臨床學院，銀川 750000；2.寧夏回族自治區(qū)人民醫(yī)院消化內(nèi)科，銀川 750001)

全球癌癥狀況最新數(shù)據(jù)顯示，胃癌是目前全球第五大常見癌癥，其病死率居于癌癥病死第三位[1]，且5年生存率低于30%[2]，全球胃癌高發(fā)地主要集中在東亞國家，如中國、日本、韓國。雖然目前臨床中對于胃癌的診療技術不斷提高，但大部分胃癌確診時已偏向晚期，且早期胃癌根治術后仍有發(fā)生轉移和復發(fā)的可能性。一項數(shù)據(jù)表明，2015年美國新確診胃癌患者數(shù)達24 590例，其中因胃癌死亡數(shù)達10 720例[2]，此項數(shù)據(jù)表示，目前胃癌患者數(shù)量日益增多，而胃癌患者遠期生存率卻不盡人意。胃癌遠期生存率的高低主要取決于胃癌發(fā)現(xiàn)時其所處的階段[3]，由于尚缺乏早期可以發(fā)現(xiàn)胃癌的標志物，胃癌確診時多已達晚期，使得胃癌患者具有較高的病死率和較差的預后。

胃癌的發(fā)生是一種多因素、多發(fā)展階段、多步驟的網(wǎng)絡調(diào)節(jié)與控制過程，目前，對于胃癌發(fā)病機制尚不完全明確，從而給胃癌早期診斷、治療、預后帶來了相應的困難。目前臨床中仍主要使用TNM分期系統(tǒng)對胃癌患者進行臨床分級，并且臨床醫(yī)師利用TNM分期預測胃癌患者的遠期生存率。但是，同樣TNM分期的患者所表現(xiàn)出的臨床結果卻不盡相同，這使得人們開始尋求影響胃癌患者遠期生存率的新型標志物。參與腫瘤的調(diào)控和轉移的基因包括人類表皮生長因子受體(human epidermal growth factor receptor，HER)2、上皮鈣黏素(E-cadherin，E-cad)、肝細胞生長因子受體(hepatocyte growth factor receptor，HGFR)、微RNA(microRNA，miRNA)等，因此可以將其作為胃癌的診斷、治療及預后指標?，F(xiàn)就胃癌生物學標志物的相關研究進展予以綜述。

1 HER2

HER2基因是表皮生長因子受體家族成員之一，該家族還包括HER1、HER3、HER4三個成員，是致癌基因C-erB-2/neu的產(chǎn)物，HER2基因在正常條件下是一種非激活狀態(tài)，一旦接受體內(nèi)外的相關因素刺激后其結構、表達及調(diào)控均將失常，從而使HER2基因處于被激活狀態(tài)，基因擴增下誘導細胞膜蛋白的過表達，調(diào)節(jié)細胞內(nèi)信號轉導途徑，包括增生、分化、細胞凋亡等[4]。目前，在多種不同的惡性腫瘤中已經(jīng)檢測到HER2基因，其中，研究最多的是乳腺癌。研究顯示，HER2在多種癌癥的發(fā)生中起作用，HER2過表達可在10%～34%的浸潤性乳腺癌以及7%～34%的胃癌或胃食管交界癌中檢測到[5]。此外，在結腸癌、膀胱癌、卵巢癌、子宮內(nèi)膜癌、肺癌、宮頸癌、食管癌中也有HER2過表達或擴增的報道[6]。對于乳腺癌患者HER2基因為常規(guī)性檢測，而對于胃癌患者尚未廣泛開展。未來，隨著對HER2基因與胃癌相關研究的進展，胃癌中HER2基因的檢測也逐漸成為胃癌診斷、治療及預后的熱點。

1.1HER2基因在胃癌中的檢測方法及表達差異 目前最常用于檢測HER2蛋白表達及基因擴增情況的方法主要有免疫組織化學染色(immunohistochemistry，IHC)和熒光原位雜交法(fluorescence in situ hybridization，F(xiàn)ISH)。早期利用乳腺癌的HER2評判標準來評判胃癌細胞的HER2狀態(tài)，但后期發(fā)現(xiàn)胃癌與乳腺癌中HER2表達有明顯差異?，F(xiàn)已被學術界廣泛接受的Hofmann等[7]改良的評判胃癌HER2狀態(tài)標準通過ToGA研究等驗證了其準確性和可行性。ToGA研究是一項全球范圍內(nèi)關于胃癌和胃食管結合部腺癌的多中心臨床研究，其研究結果顯示，HER2 IHC ++/FISH陽性或IHC +++占據(jù)16.6%[7]。結合該臨床中心的研究結果，將HER2陽性定義為IHC ++/FISH陽性或IHC +++，其中不包含IHC 0或+/FISH陽性。有研究提出，對于診療中HER2陽性胃癌患者需要采取不同的治療措施[8]。

目前，胃癌HER2的檢測標準日益規(guī)范。國內(nèi)外均采用Hofmann等[7]改良后的HER2評判標準進行大樣本的研究，結果顯示胃癌患者中HER2的陽性率為7.3%～20.2%[9]。國內(nèi)關于該方面的多項多中心研究結果顯示約為12%，尤其在腸型胃癌和胃食管結合部的一些腺癌中，其陽性率有升高趨勢[10]。

1.2HER2基因與胃癌預后的關系 目前，HER2基因是否能成為胃癌預后的一項獨立因素尚存在爭議。Qiu等[11]研究證實HER2基因陽性與早期胃癌的預后存在相關關系，但對于晚期胃癌并不適用。Grabsch等[12]提出HER2的過表達與胃癌的預后之間并不存在明顯關系，而有研究認為HER2的過表達對胃癌的預后起一定的預測作用，其中HER2陽性的胃癌患者預后可能較HER2陰性者差[13]。Liang等[14]對HER2與胃癌預后的Meta分析指出：HER2過表達與胃癌患者總生存期存在一定程度的相關性，HER2的過表達與鮑曼分型、腫瘤分化、淋巴轉移、靜脈浸潤、淋巴管浸潤方面相關，而在腫瘤大小、浸潤深度以及腫瘤分期方面并未發(fā)現(xiàn)具有相關性。總之，HER2基因過表達患者的預后較非表達者差。目前，雖然針對HER2陽性是否與胃癌預后相關性方面的結論尚不統(tǒng)一，但HER2基因參與受體活化、信號轉導等過程，并且發(fā)揮重要作用，與此同時也與腫瘤細胞的增殖、分化、轉移轉化過程有關。

1.3HER2基因與胃癌的靶向治療 目前，對于晚期胃癌患者的治療方式主要是以化療聯(lián)合靶向治療為主的一種綜合治療方案。隨著腫瘤生物學的快速發(fā)展，腫瘤分子標志物的不斷涌現(xiàn)，眾多靶向藥物治療由此產(chǎn)生，如表皮生長因子、血管生成、免疫關鍵位點阻滯劑、細胞周期、細胞凋亡、關鍵酶等信號通路。

曲妥珠單抗是一種人源化抗HER2的單克隆抗體，其選擇性作用于HER2胞外域，降低了 HER2受體的活性，減弱了后續(xù)的一系列信號的發(fā)生，其中包括蛋白激酶B、信號轉導及轉錄激活因子3[15]。一項多中心的關于評估化療藥物聯(lián)合曲妥珠單抗治療HER2陽性晚期胃癌療效的相關研究結果顯示，化療藥物聯(lián)合曲妥珠單抗對HER2陽性晚期胃癌患者的總體生存率反而有一定的提高[16]。2010年歐盟已批準將曲妥珠單抗作為HER2陽性胃癌晚期患者的治療藥物[17]。未來的研究中隨著胃癌發(fā)展的分子機制進一步深入，胃癌靶向精準治療也會成為治療胃癌的一項新的治療方案。

2 E-cad

E-cad基因位于染色體16q22.1，全長約100 kb，其結構由16個外顯子和15個內(nèi)含子構成，其中包括3個部分(細胞外區(qū)、跨膜區(qū)和細胞質(zhì)區(qū))，細胞外區(qū)的外顯子能與鈣特異性結合發(fā)揮黏附功能[18]。E-cad是一類鈣依賴性跨膜蛋白，幾乎存在于所有上皮細胞表面，可介導細胞與細胞間相互黏附，具有維持細胞與組織結構完整性的作用，其表達量與腫瘤細胞分化、侵襲及轉移方面均有一定關系。E-cad只有通過與鏈蛋白互相接合構成完整的一個復合體才能發(fā)揮正常功能，如果該復合體中任一部分發(fā)生改變，對正常組織來說，則意味著不能正常發(fā)育，對于來源于上皮性腫瘤細胞而言，則有機會引起瘤細胞從原發(fā)病灶的脫離，從而向鄰近組織侵襲和向遠處轉移[19]。有文獻報道，E-cad在多種來源于上皮于上皮細胞源性腫瘤中呈失表達狀態(tài)，如乳腺癌、直腸癌、食管癌、宮頸癌等[20-22]。

馬釗等[23]研究發(fā)現(xiàn)，正常胃黏膜和胃癌組織中E-cad表達差異有統(tǒng)計學意義，在高、中、低分化的胃癌中，陽性表達率逐漸減少，提示腫瘤的分化程度與E-cad的低表達有緊密關系。劉津等[24]通過研究表明，胃癌浸潤深度與E-cad表達的陽性率存在相關性，未侵及漿膜的胃癌E-cad表達陽性率較侵及漿膜低，各浸潤深度間的E-cad表達具有一定差異，有胃癌淋巴結轉移的E-cad表達陽性率低于無淋巴結轉移者，原發(fā)灶中E-cad的低表達是早期胃癌患者是否出現(xiàn)淋巴結轉移的一個高危因素。故E-cad的表達與腫瘤浸潤深度有關，其表達異常與胃癌病理分型、分化程度、浸潤深度及是否淋巴轉移具有明顯相關性，對胃癌的發(fā)生、發(fā)展、浸潤、轉移、預后起重要作用。

E-cad基因在轉移的腫瘤中出現(xiàn)低表達說明該基因可能是一種抑癌基因，雖然目前已經(jīng)有相當多關于E-cad的研究，但其許多作用機制尚不明確，如E-cad在胃癌淋巴轉移中的表達及參與調(diào)控的確切機制尚不明確，所以關于E-cad的研究仍需進一步深入，如E-cad低表達發(fā)生在腫瘤前還是后，E-cad是否促進E-cad的低表達等。

3 HGFR

HGFR是具有多功能的一種細胞因子，其可以參與上皮細胞與部分腫瘤細胞的分裂作用，并促進細胞的移動，c-Met編碼的蛋白是一種原癌基因，該基因是HGFR的主要受體，c-Met屬于酪氨酸激酶受體，HGFR與細胞上的c-Met結合后，c-Met的自身磷酸化可激活受體內(nèi)在的酪氨酸激酶活性，從而導致細胞分裂或分化增加，細胞分離，運動能力增強，連接消失，最終參與細胞的增殖、分化、轉移[25]。HGFR可快速、可逆、可飽和、特異性、高親和度地與其受體相結合，不同濃度的HGFR針對不同類型的細胞作用也存在不同，其中可能與存在于細胞膜上不同類型受體及相應受體數(shù)量有關，同時與HGFR受體結構的變化也存在關系。

HGFR起初被認識是作為刺激肝細胞增生的一種分子，現(xiàn)在已逐漸被認為是一種具有許多復雜功能的細胞因子。許多學者根據(jù)基因的復制與蛋白表達發(fā)現(xiàn)，c-Met過度表達與胃癌的發(fā)病機制有密切關系，并且認為c-Met的過表達作為胃癌預后的不良因素[26-27]。但胃癌患者中c-Met的表達程度為0%～68%[28-29]。這一差異很大程度上是由于人們對c-Met基因復制、擴增、蛋白表達方法的不同。Wu等[30]通過胃癌及其鄰近的正常胃組織標本進行HGFR與c-Met基因的檢測，結果提示HGFR及其受體與腸型胃癌的形成有關。Amemiya等[31]通過實驗指出在甲胎蛋白陽性的胃癌組中c-Met表達率高于甲胎蛋白陰性胃癌組，兩者差異有統(tǒng)計學意義，這可能是甲胎蛋白陽性胃癌患者預后較差的一種原因。有研究顯示[32]，大約一半胃癌患者人群中血清HGFR明顯高于正常人，手術切除胃癌后其血清HGFR水平具有降低趨勢，這一結論說明腫瘤的發(fā)生使血清HGFR升高。Lamszus等[33]在鼠乳腺癌和膠質(zhì)瘤模型的研究中還發(fā)現(xiàn)HGFR對刺激腫瘤血管的形成具有重要作用。

HGFR在胃癌發(fā)生、發(fā)展、轉移過程中存在一定關系，從而影響腫瘤生長速度、浸潤深度。NK4可競爭結合HGFR受體c-Met，從而在抑制腫瘤發(fā)生、發(fā)展及侵襲生長過程中起作用，這可能在以后將會成為一種抑制癌癥發(fā)生、發(fā)展、轉移的一種新型基因治療方法[34]。同樣可以利用HGFR與胃癌組織中c-Met的高親和力關系，采用HGFR作為載體對胃癌進行導向治療。未來的研究中，對于HGFR與胃癌相關性的研究可為胃癌的發(fā)生、發(fā)展及治療提供一種新方法。

4 miRNA

miRNA是一類真核生物內(nèi)源性的小分子單鏈RNA，長度通常21～25核苷酸，可以通過與靶信使RNA上3′-非編碼區(qū)互補結合，抑制基因的翻譯和(或)使信使RNA降解抑制靶基因表達，每個miRNA具有調(diào)節(jié)數(shù)百個信使RNA的潛能，故miRNA的異常表達與腫瘤的發(fā)生存在一定的聯(lián)系[35-36]。研究發(fā)現(xiàn)[37]，miRNA與胃癌的形成具有一定相關性，既可以發(fā)揮抑癌基因的作用，也可以起到致癌基因的作用。如miR-148a在胃癌組織中低表達，在體外，上調(diào)miR-148a后能顯著抑制胃癌細胞的遷移能力，提示其可能為一個抑癌基因，起到抑制胃癌侵襲、轉移的作用[38]。近年來，關于miRNA與胃癌發(fā)生、發(fā)展中的具體功能和機制及其對胃癌診斷、治療、預后中的應用已完成了大量的科學基礎研究，更進一步地完善了胃癌發(fā)生、發(fā)展的生物分子學和遺傳學方面的機制，并為胃癌的診斷、治療及預后提供了新的標志物。

4.1與胃癌發(fā)生有關的miRNA miR-21、miR-23a、miR-27a、miR-9、miR-101、miR-106a、miR-13ob、miR-106b-2簇、miR-200等在胃癌形成過程中起到促進及誘導其發(fā)生的作用，miR-31、miR-34、miR-34b/c、miR-93、miR-141、miR-181-c、miR-218等抑制胃癌的發(fā)生[39-41]。這些miRNA表達在胃癌組織與非胃癌組織中不盡相同，部分是對細胞侵襲或轉移有作用，另外一些則對惡性細胞的生長、分化具有一定的作用[42]。

幽門螺桿菌感染可促進胃癌的發(fā)生，目前已將幽門螺桿菌列為生物學致癌因子。Tsuchiya等[43]研究表明，miR-146a與miR-15可能參與幽門螺桿菌感染的胃黏膜上皮細胞天然免疫下的核因子κB信號活化的負調(diào)控，從而引起幽門螺桿菌感染的胃黏膜上皮發(fā)展為胃癌過程。Yuan等[44]結果顯示用EB病毒感染胃癌細胞后miR-200表達性降低，同時伴有細胞黏附的缺失，其表明miR-200與EB病毒感染密切相關，而EB病毒的感染與胃癌的發(fā)生、發(fā)展也有緊密的關系。

4.2與胃癌診斷與預后有關的miRNA 醫(yī)療技術的不斷進步與發(fā)展使胃癌的診斷和治療手段也有了一定的改變。但是由于胃癌早期癥狀的隱匿、患者缺乏健康體檢認識、胃鏡檢查屬有創(chuàng)性操作等，胃癌早期診斷率沒有明顯提高。有研究表明，通過無創(chuàng)性檢測患者血清中miRNA可幫助診斷早期胃癌，miRNA也將成為一種無創(chuàng)性診斷胃癌的生物學標志物，與傳統(tǒng)胃鏡檢查相比，具有創(chuàng)傷小、痛苦小、花費低等優(yōu)勢[45]。

有研究表明，miR-100、miR-105、miR-125b、miR-133a、miR-143、miR-145在彌漫型胃癌中高表達，而miR-20、miR-373、miR-494、miR-498在腸型胃癌中高表達[46]。對于臨床病理類型不同的胃癌，miRNA的表達也有一定差異，這將成為胃癌遠期預后一個較好的參考。

5 結 語

胃癌是全球癌癥中常見的惡性腫瘤之一，其遠期生存率往往不盡人意。盡管目前已發(fā)現(xiàn)許多與胃癌相關的基因學生物標志物，但是這些標志物在胃癌的發(fā)生、發(fā)展、浸潤、轉移中所起的作用仍不明確。然而，截至目前，除了抗HER2的單克隆抗體可用于胃癌的靶向治療外，其他的生物學標志物并沒有足夠的證據(jù)可為臨床提供治療策略，并且多數(shù)患者并沒有從分子治療方面獲益。盡管已有大量的研究數(shù)據(jù)支撐，但目前仍沒有一種新穎、可靠、準確的分子標志物在胃癌的二級預防中發(fā)揮作用[44]。故尋找新的可診斷、治療、評估胃癌預后的生物學標志物至關重要。隨著各種新技術的發(fā)展，有望在未來的研究中，生物學標志物在胃癌的診斷、治療、預測中有新的突破，這將使更多胃癌患者受益。