微衛(wèi)星不穩(wěn)定、血管內(nèi)皮生長因子、基質(zhì)金屬蛋白酶在胃癌腹膜轉(zhuǎn)移中作用的研究概況△

呂艷華，楊繼元

長江大學(xué)附屬第一醫(yī)院腫瘤科，湖北 荊州4340000

目前中國胃癌診療狀況呈現(xiàn)“一高三低”（病死率高，早期診斷率、手術(shù)根治率和5年生存率低）的特點，嚴重危害中國居民的健康[1]。大部分胃癌患者就診時已處于非早期，侵襲、轉(zhuǎn)移是致死的主要原因，其途徑主要有血行播散、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和腹膜種植轉(zhuǎn)移，其中腹膜轉(zhuǎn)移是胃癌復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移最常見的模式，是預(yù)后的決定性因素[2]。該病理過程主要包括腫瘤細胞脫落、遷移、黏附、降解、生長、血管生成、免疫逃逸、改變宿主微環(huán)境等，涉及多基因、多因子協(xié)同參與，其中轉(zhuǎn)移相關(guān)因子的協(xié)同作用促使腫瘤發(fā)生轉(zhuǎn)移[3]，目前主要研究的因子包括微衛(wèi)星不穩(wěn)定（microsatellite instability，MSI）、血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP），本文對以上因子在胃癌腹膜轉(zhuǎn)移中作用的研究概況進行綜述。

1 胃癌腹膜轉(zhuǎn)移的機制及診療現(xiàn)狀

1.1 胃癌腹膜轉(zhuǎn)移的發(fā)病機制

胃癌腹膜轉(zhuǎn)移的具體發(fā)病機制尚不完全清楚，目前大多傾向于“種子-土壤”學(xué)說[4]：①病灶突破漿膜并脫落，脫落的腫瘤細胞主要為胃癌原發(fā)灶、遠處轉(zhuǎn)移灶或術(shù)中解剖所致的醫(yī)源性播散；②有活性的腫瘤細胞游離于腹腔，多數(shù)黏附于腹膜乳斑上；③腫瘤細胞侵襲腹膜皮下組織，逐漸形成新生血管，完成“種植”；④有活性的游離腫瘤細胞藏匿于受損腹膜表面的炎性基質(zhì)，逃避機體免疫[5]。

1.2 胃癌腹膜轉(zhuǎn)移的診療現(xiàn)狀

胃癌伴腹膜轉(zhuǎn)移診斷率低、療效欠佳、預(yù)后不良，目前全世界仍無療效顯著的標(biāo)準(zhǔn)治療方案，其現(xiàn)狀主要歸納為以下幾點：①發(fā)生率高，術(shù)前或術(shù)中被診斷伴有腹膜轉(zhuǎn)移患者近20%，胃癌根治性切除術(shù)后發(fā)生腹膜轉(zhuǎn)移者超過50%[6]；②診斷滯后，腹膜轉(zhuǎn)移早期主要為微轉(zhuǎn)移，包括正電子發(fā)射斷層成像/計算機斷層掃描（positron emission tomography/computed tomography，PET/CT）在內(nèi)的影像學(xué)檢查診斷靈敏度低，難以檢查到直徑＜5 mm的結(jié)節(jié)，且腹腔積液的細胞學(xué)及分子學(xué)檢查漏診率高；③臨床癥狀重，頑固性腹腔積液可繼發(fā)感染、腸梗阻、腎功能不全、惡病質(zhì)等，患者的生活質(zhì)量顯著惡化[3]；④治療困難、預(yù)后極差，“腹膜-血漿屏障”及腹膜癌紊亂的血供狀態(tài)使系統(tǒng)性化療無法產(chǎn)生有效的細胞毒作用，高選擇性腹腔灌注化療及靶向治療效果也較差，惡性腹腔積液患者的生存期僅為4～6個月[7]。因此深入研究胃癌腹膜轉(zhuǎn)移的發(fā)病機制對胃癌的診斷、治療和預(yù)后有重要意義。

2 MSI與胃癌腹膜轉(zhuǎn)移

2.1 MSI

微衛(wèi)星（microsatellite，MS）是由1～6個核苷酸構(gòu)成的具有高度多態(tài)性的簡單重復(fù)DNA序列，該序列功能復(fù)雜多樣，可影響染色體結(jié)構(gòu)的形成和重組，進而影響基因的復(fù)制與表達[8]。完整的細胞錯配修復(fù)（mismatch repair，MMR）系統(tǒng)由7種蛋白特異性結(jié)合為功能性異二聚體，其中以mutL同系物1（mutL homolog 1，MLH1）及 PMS1同系物 2（PMS1 homolog 2，PMS2）最為重要，可糾正DNA復(fù)制和校對過程中出現(xiàn)的錯配，消除復(fù)制錯誤，維持基因組穩(wěn)定，即保持MS序列高保真復(fù)制。若MMR功能缺陷，無法及時糾正細胞正常增殖過程中MS序列形成的小型環(huán)狀DNA結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)堿基對的插入或缺失，引起MS長度發(fā)生改變，將會導(dǎo)致MSI的形成[9]。

2.2 MSI與胃癌及腹膜轉(zhuǎn)移的關(guān)系

由MSI產(chǎn)生的框移突變使受損基因所編碼的蛋白結(jié)構(gòu)異常及相關(guān)抑癌基因、致癌基因的突變累積，可引起腫瘤的發(fā)生，已先后在遺傳性非息肉性直腸癌、胃癌、乳腺癌中被發(fā)現(xiàn)[9]。根據(jù)常用的5個MS位點在腫瘤中的表達狀態(tài)將MSI分為3類：①該序列中兩個及以上位點存在MSI為高度微衛(wèi)星不穩(wěn)定（microsatellite instability-high，MSI-H）；②該序列中一個位點存在MSI為低度微衛(wèi)星不穩(wěn)定（microsatellite instability-low，MSI-L）；③該序列中無位點存在MSI為微衛(wèi)星穩(wěn)定（microsatellite stable，MSS）[8]。研究表明，MSI在癌前病變中已存在，參與腫瘤的早期發(fā)生，MSI的早期檢測可成為胃癌早期診斷的潛在預(yù)測指標(biāo)[10]。

大部分研究顯示MSI狀態(tài)在從正常組織演變?yōu)榘┣安∽冎敝聊[瘤形成的發(fā)展過程中檢出率逐漸升高，但其在胃癌生物學(xué)特性方面結(jié)論尚未統(tǒng)一。Hu等[11]研究顯示胃癌組織中MLH1啟動子甲基化水平明顯高于胃腺瘤、慢性胃炎、正常胃黏膜組織，與腸上皮化生、異型增生相似，其表達水平與MSI及年齡有關(guān)，與性別、病理組織學(xué)、臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腹膜及遠處轉(zhuǎn)移等臨床特征無關(guān)。而Choi等[12]研究結(jié)果顯示，MSI-H患者多為年長女性、病灶在胃遠端、Lauren分型為腸型患者，與MSI-L及MSS比較，腫瘤腹膜轉(zhuǎn)移、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及遠處轉(zhuǎn)移率均較低，分期相對較早，5年生存率較高，預(yù)后較好。Zhao等[13]實驗結(jié)果顯示MSI-L胃癌患者表現(xiàn)出更具有脈管轉(zhuǎn)移侵略性的臨床特征，尤其是淋巴結(jié)侵襲導(dǎo)致的不良預(yù)后。Pascua等[14]支持端粒酶活性的最低表達水平與MSI-H有關(guān)。Polom等[15]研究結(jié)果與Choi等[12]的研究結(jié)果類似，均認為MSI的檢測結(jié)果可成為胃癌患者潛在的預(yù)后標(biāo)志之一。但其在另一項研究中結(jié)果顯示MSI在賁門癌與非賁門癌組織中的表達無差異，且MSI-H型與MSI-L/MSS型生存曲線接近相同[16]，此差異可能由于研究選取人群及數(shù)量差異所致，所以MSI的胃癌生物學(xué)特性仍有待研究。另一方面MSI型胃癌患者遠期生存獲益與化療相關(guān)，Kim等[17]對1276例Ⅱ期和Ⅲ期接受胃腸切除術(shù)患者的臨床資料進行了回顧性分析：在未接受化療的Ⅱ期和Ⅲ期患者中，MSI-H型患者的生存期分別長于MSI-L/MSS型患者，在接受化療的患者中，MSI-H型與MSI-L/MSS型患者的總生存率比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義，即在未接受化療時MSI-H型患者的預(yù)后優(yōu)于MSI-L/MSS型患者，表明化療影響了MSI-H型患者的預(yù)后。Marrelli等[18]的一項長期隨訪研究中顯示MSI對非賁門癌患者的預(yù)后有顯著影響，尤其是Ⅱ期和Ⅲ期患者。MSI-H型患者預(yù)后相對較佳，但其對氟尿嘧啶類藥物的敏感性差于MSI-L/MSS型患者，在對胃癌腹膜轉(zhuǎn)移患者普遍實行腹腔熱灌注化療的時代，應(yīng)進一步深入研究MSI與化療的關(guān)系。

3 VEGF與胃癌腹膜轉(zhuǎn)移

3.1 VEGF

腫瘤的生長依賴血管供應(yīng)氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)、生長因子、蛋白水解酶等，目前發(fā)現(xiàn)的眾多腫瘤血管生長因子中VEGF最為關(guān)鍵[19]。VEGF家族包括6種分泌型糖蛋白，參與血管及淋巴管生成。其中VEGF-A是最重要的誘導(dǎo)血管生成因子，含量最多，分裂原性最強。VEGF-A基因包含8個外顯子和7個內(nèi)含子，位于染色體6p21.3，編碼一類分子量約為45 kD的二聚體糖蛋白，不同的剪切方式賦予其特有的生物學(xué)特性，即不同的肝素結(jié)合位點可結(jié)合于細胞表面、細胞外基質(zhì)，或分泌到細胞外液，特異性刺激內(nèi)皮細胞上的受體，介導(dǎo)多重生長及增殖功能[20]。

3.2 VEGF與胃癌及腹膜轉(zhuǎn)移的關(guān)系

VEGF通過以下機制促進腫瘤的發(fā)展：①激活血管內(nèi)皮細胞，改變細胞骨架并刺激多種內(nèi)皮細胞的遷移、生長及存活[21]；②增強微血管通透性，使血漿纖維蛋白外滲并形成纖維蛋白凝塊，作為新生血管的支撐物，且外滲的蛋白沉積于細胞外間質(zhì)延緩了水腫液體的清除，促進惡性腹腔積液及胸腔積液等病理狀態(tài)的形成[22]；③作為一種分裂素，促進血管內(nèi)皮細胞增殖，并誘導(dǎo)多種蛋白酶降解基底膜，如MMP，使上皮細胞遷移，啟動血管生成，并參與淋巴系統(tǒng)的生長發(fā)育，為腫瘤擴散及遠處轉(zhuǎn)移提供條件；④明顯減弱樹突狀細胞的抗原呈遞功能，抑制機體免疫防御系統(tǒng)，即促進腫瘤細胞免疫逃逸[23]。

迄今為止已有大量成熟的研究證實VEGF參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后。Seo等[24]研究發(fā)現(xiàn)胃癌患者血清VEGF水平與胃癌的分化和分期有關(guān)，高水平血清VEGF患者的總生存期和疾病無進展生存期明顯短于低水平血清VEGF患者，在出現(xiàn)晚期轉(zhuǎn)移如腹膜轉(zhuǎn)移時預(yù)后有顯著性差異（P＜0.01）。Abdel-Rahman[25]研究顯示胃癌組織中VEGF mRNA呈陽性表達，正常胃黏膜上皮組織中呈低表達或陰性表達，腹膜和遠處轉(zhuǎn)移、T3～4期胃癌患者VEGF的陽性表達水平均高于非轉(zhuǎn)移及T1～2期患者。Aoyagi等[26]證實了VEGF抑制劑貝伐珠單抗對實驗性裸鼠模型的腹膜傳播有抑制作用，治療組腹腔積液量及細胞有絲分裂指數(shù)均明顯低于非治療組，生存率明顯高于非治療組。Imaizumi等[27]進行的裸鼠模型實驗也支持該研究結(jié)果。Fushida等[28]證實腹腔積液中高表達的VEGF是影響生存的危險因素，可知VEGF對腹膜轉(zhuǎn)移具有重要意義。Kinoshita等[29]在2例胃癌出現(xiàn)難治性腹腔積液的病例報告中報道患者對系統(tǒng)性化療及局部腹腔內(nèi)化療均不敏感，須進行頻繁的腹腔穿刺緩解癥狀，但在靜脈滴注貝伐珠單抗后腹腔積液得到極大的控制。Macedo等[30]研究表明VEGF水平可能是復(fù)發(fā)的預(yù)測因素，其高表達與轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)、不良預(yù)后有關(guān)（P＜0.01），所以VEGF是胃癌腹膜轉(zhuǎn)移患者極為重要的治療靶點及預(yù)測預(yù)后標(biāo)志。一些免疫組織化學(xué)實驗研究已證實MSI與VEGF的表達可能存在一定相關(guān)性，Hansen等[31]在結(jié)腸癌中發(fā)現(xiàn)MSI型患者血清VEGF-A水平高于MSS型患者（P＜0.05）。Miyamoto等[32]報道 MSI-H 型和MSS型表現(xiàn)出不同的致癌途徑，其中包括調(diào)節(jié)血管生成相關(guān)基因的異常表達，其具體機制雖不明確，但MSI-H型腫瘤的VEGF低表達水平可解釋其較低的侵襲性及較好的預(yù)后，并影響不同腫瘤的分子靶向治療效果。因此VEGF可作為評價胃癌腹膜轉(zhuǎn)移靶向治療效果及預(yù)測預(yù)后的強效生物標(biāo)志物。

4 MMP與胃癌腹膜轉(zhuǎn)移

4.1 MMP

MMP是一類活性依賴于Zn2+和Ca2+的肽鏈內(nèi)切酶，廣泛分布在人類染色體上，其26位成員依其催化底物的不同分為6類[33]：膠原酶、明膠酶、間質(zhì)溶解素、膜型MMP、基質(zhì)溶解酶及其他類型酶類。MMP參與機體一些正常及病理過程，降解細胞外基質(zhì)和基底膜，并參與調(diào)節(jié)生長、血管形成、免疫反應(yīng)、上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化和細胞存活。MMP生物功能廣泛，其表達在時間及空間上受到多種復(fù)雜因素的嚴格調(diào)控，大多數(shù)MMP在正常靜止條件下不表達，其主要活性受MMP抑制劑——金屬蛋白酶組織抑制因子家族（tissue inhibitor of metallopeptidase，TIMP）調(diào)節(jié)，各成員在活性部位特異性結(jié)合形成一個穩(wěn)定的無活性的酶抑制復(fù)合體，使機體內(nèi)環(huán)境中MMP位于正確的細胞類型及位置上，并使MMP/TIMP處于平衡狀態(tài)[34]。

4.2 MMP與胃癌及腹膜轉(zhuǎn)移的關(guān)系

MMP幾乎在人類所有類型腫瘤中的表達水平均較高，惡性腫瘤可引起MMP發(fā)生轉(zhuǎn)錄，腫瘤的發(fā)展造成MMP/TIMP失衡，大量被激活的MMP產(chǎn)生多種膠原酶，破壞細胞外的膠原蛋白，降解細胞外基質(zhì)及基底膜，使腫瘤細胞沿著缺失的基底膜向周圍組織、血管、淋巴管侵襲，最終導(dǎo)致腫瘤發(fā)生轉(zhuǎn)移[35]。MMP也可在降解血管基底膜的同時促進血管內(nèi)皮細胞的遷移及新生血管形成，從而進一步促進腫瘤的生長和發(fā)展。腫瘤細胞擴散的多階段過程都需要降解細胞外基質(zhì)及周圍的結(jié)締組織，因此MMP可協(xié)同VEGF使腫瘤發(fā)生轉(zhuǎn)移[36]。

大量研究表明，MMP的高表達與腫瘤的進展及侵襲存在著一定的相關(guān)性。Wang等[37]的一項MMP2表達與胃癌預(yù)后關(guān)系的Meta分析中顯示，MMP2在正常組織或良性腫瘤組織中無表達或低表達，而在惡性腫瘤組織及轉(zhuǎn)移灶中表達增強，陽性表達患者的總生存期短于陰性表達患者。Shen等[38]也支持MMP2高表達可作為影響胃癌預(yù)后的危險因素。Mimori等[39]在一項大規(guī)模研究中發(fā)現(xiàn)外周血及骨髓中的膜型基質(zhì)金屬蛋白酶1（membrane-type 1 matrix metalloproteinase，MT1-MMP）的陽性表達率與胃癌腹膜轉(zhuǎn)移、遠處轉(zhuǎn)移、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及血管侵襲有關(guān)，因此MMP可作為胃癌腹膜轉(zhuǎn)移遠期預(yù)后的高效標(biāo)志物。盡管不少研究證實了MMP2、MMP9和MMP11在多種轉(zhuǎn)移腫瘤中高表達，卻仍無法確切顯現(xiàn)其家族在腫瘤轉(zhuǎn)移中的決定性作用，在細胞外基質(zhì)環(huán)境中可能存在其他水解酶發(fā)揮與其相似的作用。Zhang等[40]分析32例肺癌患者的臨床資料，結(jié)果顯示，不同年齡、性別、腫瘤大小、淋巴結(jié)及遠處轉(zhuǎn)移的肺癌患者MMP10 mRNA與蛋白表達水平比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。Thiéfin等[41]研究數(shù)據(jù)表明，不同類型腫瘤的進展差異可能與不同TIMP分泌及調(diào)節(jié)模式有關(guān)，MSI-H型患者MMP2、MMP9表達水平低于MSS型患者，TIMP-1、TIMP-2表達水平高于MSS型患者。Morán等[42]也證實MSI-H型結(jié)腸癌相較于MSI-L/MSS型結(jié)腸癌具有較低表達水平的MMP3及MMP9，降低了腫瘤侵襲能力。

綜上所述，結(jié)合MSI與VEGF、MMP的表達水平對胃癌腹膜轉(zhuǎn)移患者的診療及遠期預(yù)后至關(guān)重要。

5 小結(jié)與展望

胃癌腹膜轉(zhuǎn)移的復(fù)雜病理過程受多基因、多蛋白及信號通路的相互調(diào)控，其具體發(fā)生機制仍待探究。即使目前仍然無法全面闡述腫瘤轉(zhuǎn)移行為，且胃癌異質(zhì)性廣泛，但相關(guān)分子在預(yù)測腫瘤侵襲深度、遠處轉(zhuǎn)移、腹膜轉(zhuǎn)移中可作為強效標(biāo)志物，也是患者治療的關(guān)鍵參數(shù)，為開發(fā)相關(guān)信號通路阻斷劑提供了一定理論基礎(chǔ)，可為化療中發(fā)生單靶點抑制劑耐藥的胃癌患者帶來福音[43]。胃癌出現(xiàn)腹膜轉(zhuǎn)移是預(yù)后不良的征兆，因此預(yù)防腹膜轉(zhuǎn)移至關(guān)重要，相信未來在研究學(xué)者的共同努力下會找到更精準(zhǔn)的生物分子標(biāo)志物來預(yù)測、診斷、治療胃癌腹膜轉(zhuǎn)移。