胃癌早期診斷相關血清腫瘤標志物的研究進展

雷彩琴，原麗莉

山西醫(yī)科大學附屬白求恩醫(yī)院，太原 030000

胃癌是中國最常見的惡性腫瘤之一，其發(fā)病率在惡性腫瘤中排名第四[1]。隨著生物技術的發(fā)展，降低胃癌患者的病死率和提高胃癌的早期診斷率已經(jīng)成為一道亟待解決的問題。當前確診胃癌是以胃鏡、組織學病檢為主，但胃鏡及胃鏡下組織病檢為侵入性，患者痛苦不易接受，檢查費用高，并且對醫(yī)生的操作能力具有較高的要求。近年來，在臨床工作中為了探尋無創(chuàng)、安全、方便、特異、靈敏的檢測方法，檢測血清或血漿腫瘤標志物越來越得到人們的重視。血清或血漿腫瘤標志物均為腫瘤細胞直接合成或非腫瘤細胞經(jīng)誘導合成并釋放入血的物質(zhì),例如：癌及抑癌基因產(chǎn)物、酶、同工酶、癌胚抗原和腫瘤相關抗原等。目前，臨床上普遍用這些物質(zhì)作為胃癌的檢測和胃癌患者結(jié)果的預測。迄今為止，仍未發(fā)現(xiàn)單一的具有高的靈敏度與特異度的標志物，多數(shù)需要聯(lián)合檢測、分析才能降低其誤診率，進而呈現(xiàn)其診斷價值?，F(xiàn)對胃癌早期診斷相關血清腫瘤標志物——DNA甲基化、非編碼RNA、胃蛋白酶原(PG)、胃泌素、骨橋蛋白(OPN)、乳腺癌轉(zhuǎn)移抑制基因(BRMSl)、胃癌相關抗原(MG7-Ag)和糖類抗原72-4(CA724)等進行綜述。

1 DNA甲基化

40多年前，Leon等[2]就發(fā)現(xiàn)正常人血液循環(huán)中游離DNA水平遠遠低于腫瘤患者。DNA甲基化是指DNA甲基轉(zhuǎn)移酶將甲基轉(zhuǎn)移到CpG二核苷酸上，與DNA雙螺旋中胞嘧啶核苷的嘧啶環(huán)的第5位碳原子共價結(jié)合，形成5-甲基胞嘧啶(5-mc)的過程。CpG二核苷酸富集于基因組的某些特定區(qū)域，稱為CpG島。而在正常細胞內(nèi)，大部分基因啟動子CpG島為非甲基化狀態(tài)。

DNA甲基化與胃癌密切相關?；騿幼訁^(qū)的CpG島發(fā)生異常甲基化可引起DNA修復基因、抑癌基因、凋亡基因等沉默或下調(diào)，其中抑癌基因轉(zhuǎn)錄失活是導致胃癌發(fā)生的主要生物學機制。許多文獻已報道，抑癌基因p16、CDH1、DAPK、RASSF1A、RASSF10等啟動子甲基化與胃癌發(fā)生密切相關。最早發(fā)現(xiàn)的細胞周期依賴的蛋白激酶抑制劑就是p16啟動子異常甲基化。p16異常甲基化可導致抑癌基因失活，從而促進胃癌的發(fā)生。p16甲基化是胃癌發(fā)生的一個早期分子事件，其可以作為胃癌早期診斷的一個檢測指標。Abbaszadegan等[3]研究也證實，p16啟動子過度甲基化是胃癌發(fā)生中的重要事件，血清中p16甲基化的檢測可能是早期發(fā)現(xiàn)胃癌的生物標志物。Liu等[4]關于CDH1基因的研究表明，CDH1基因是一個具有潛能的浸潤或轉(zhuǎn)移抑制基因，該基因啟動子區(qū)甲基化導致的低表達，從而導致胃癌發(fā)生，CDH1基因的甲基化頻率在早期胃癌中高達40%。DNA甲基化在胃癌早期階段就已形成，故可用于胃癌早期的檢測。隨著對DNA甲基化的深入研究，Li等[5]就CHFR、FANCF、MGMT、MLH1、RASSF1A甲基化在胃癌中的預測價值進行研究，發(fā)現(xiàn)這5種DNA損傷修復基因甲基化可作為胃癌預后標志物，且CHFR可能與抗腫瘤藥物紫杉醇敏感性有關。Wang等[6]關于血清UCHLI啟動子甲基化對胃癌進展的診斷價值研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)LNC、THBS1、UCHL1、DLEC1甲基化可提示胃癌的存在，而僅UCHLI與胃癌的不良預后相關。另外已有許多研究證實，去甲基化可激活許多沉默的抑癌基因，DNA甲基化的位點可用于胃癌抗腫瘤藥物的靶向治療。因此，DNA甲基化是當下與胃癌關系最明確和最重要的腫瘤表觀遺傳修飾，有望成為胃癌診斷的重要生物標志物。DNA甲基化不僅與胃癌的發(fā)生發(fā)展相關，且與胃癌的早期診斷、預后判斷、化學治療密切相關。

2 非編碼RNA

隨著全基因組測序技術的快速進步，發(fā)現(xiàn)在基因組內(nèi)大約只有2%的基因有編碼蛋白質(zhì)的功能，為編碼基因，余約90%的基因為非編碼基因即無編碼蛋白質(zhì)的功能，而人體內(nèi)普遍存在的非編碼RNA為微小RNA(miRNA)和長鏈非編碼RNA(lncRNA)。

miRNA是一類無轉(zhuǎn)錄活性，長約22個核苷酸的小分子RNA，對基因的表達具有重要的調(diào)節(jié)作用。越來越多的研究證實miRNA可以通過調(diào)節(jié)細胞增殖、分化、凋亡、侵襲與轉(zhuǎn)移，參與胃癌的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移，可作為胃癌診斷標志物用于胃癌的診斷及判斷預后。Li等[7]關于miR-17-92的研究顯示，胃癌患者血清中miR-17-92簇水平較正常人顯著升高，同時其研究結(jié)果顯示miR-17-92簇不僅在胃癌中具有區(qū)別價值，而且在識別腸上皮化生(胃癌癌前病變)方面具有預測能力。更重要的是，miR-17-92還可以區(qū)分癌癥的早期階段，這表明miR-17-92簇的表達可能在胃癌的早期診斷中具有重要作用，可以作為診斷早期胃癌的潛在血清生物標志物。Zhou等[8]研究顯示，胃癌患者miR-223的表達明顯高于健康者，其診斷胃癌的ROC曲線下面積為0.812、靈敏度為70%、特異度為80%，表明miR-223在診斷胃癌時具有相對較高的診斷準確性。另外，Kong等[9]對預后良好和不良患者進行全基因組血清miRNA分析顯示，miR-423-3p與胃癌顯著相關，并發(fā)現(xiàn)miR-423-3p表達與預后良好和不良顯著相關，miR-423-3p高表達是胃癌患者總體生存期短的有力獨立預測因子，故miR-423-3p可作為胃癌干預的潛在靶點。

lncRNA是長度約200個核苷酸的非編碼RNA，lncRNA能在轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)蛋白編碼基因表達。近年來有研究證明IncRNA能通過多種途徑調(diào)節(jié)胃癌細胞的侵襲及轉(zhuǎn)移，與胃癌的發(fā)生相關。例如：Rinn等[10]的研究發(fā)現(xiàn)HOTAIR是利用調(diào)控特定基因表觀遺傳學的機制進而參與腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移；Li等[11]關于H19的研究發(fā)現(xiàn)其在胃癌中高表達能夠增強胃癌細胞的增殖、分化、侵襲、轉(zhuǎn)移等行為。一些lncRNA與腫瘤的預后相關，且可為改善胃癌的預后提供新的治療途徑。ANRIL表達代表胃癌預后不良，且可使抑癌基因miRNA-99a/miRNA-449a沉默從而促進胃癌的發(fā)生[12]。目前許多研究發(fā)現(xiàn)，GAPLlNC、HULC、MEG3、FENDRR、GAS5等IncRNA在胃癌中異常表達與胃癌發(fā)生、侵襲與轉(zhuǎn)移密切相關，有望成為胃癌診斷的標志物，而GAS5也與胃癌預后不良相關。

綜上所述，miRNA、lncRNA在胃癌的發(fā)生與發(fā)展中產(chǎn)生明顯的影響，對胃癌的診斷、評估及改善預后等具有重要的意義。

3 PG

PG屬于天冬氨酸蛋白酶家族，是胃蛋白酶無活性的前體。根據(jù)其生化性質(zhì)和免疫原性分為胃蛋白酶原Ⅰ(PGⅠ)和胃蛋白酶原Ⅱ(PGⅡ)2種亞型。PGⅠ的分泌主要是由位于胃底腺的黏液頸細胞和主細胞來完成，而PGⅡ除由以上細胞分泌之外，還可由位于胃竇幽門腺和十二指腸Brunner腺等細胞分泌。

胃癌是正常胃黏膜組織慢性復雜的一個病變過程。國外學者Correa首次提出了腸型胃癌發(fā)生的多步驟假說，即慢性非萎縮性胃炎—萎縮性胃炎—腸上皮化生—異型增生—胃癌。有學者的研究表明，當胃黏膜發(fā)生萎縮時，假幽門腺代替胃底腺的主細胞引起PGⅡ合成增加，而PGⅠ水平下降，導致PGR(PGⅠ/PGⅡ)水平下降。另有學者的研究也曾報道，胃黏膜組織發(fā)展為胃癌前病變或胃癌可導致PG基因突變，進而無法分泌PGⅠ，使血清中PGⅠ持續(xù)降低；而PGⅡ主要由成熟腺細胞分泌，致癌因子對其影響較小，故變化不大，導致PGR持續(xù)降低。因此早期胃癌患者血清PGⅠ、PGR的水平降低不如晚期胃癌明顯，即PGⅠ和PGR水平的變化在早期胃癌的篩查可以起很好的預測作用。許多文獻研究證實，當胃黏膜發(fā)生病變時，血清PG水平可間接反映胃黏膜的功能狀態(tài),PG也可用于胃癌的早期篩查。日本關于PG的一項研究顯示，當PGⅠ≤50 ng/mL且PGR<3時診斷胃癌的靈敏度、特異度分別為55%、75%。在我國，2008年的胃癌預防亞太共識意見中推薦的臨界值——PGⅠ<70 ng/mL、PGR<3.0可以很好的預測胃癌；而我國關于PG的研究差異較大，Zhang等[13]一項關于PG的研究表明PGⅠ≤70 μg/L和PGR≤6時，PG對胃癌預測的靈敏度、特異度分別是62.1%、94.2%；而吳會麗等[14]的研究顯示，當PGⅠ≤64.8 ng/mL、PGⅠ/PGⅡ<3.7時其對胃癌診斷的靈敏度為87.3%、特異度為48.7%。國內(nèi)研究差異較大，可能與研究對象生活環(huán)境與方式、種族等相關，但PGⅠ、PGR下降提示胃癌高風險，這與國外研究結(jié)果一致。PG、PGR國內(nèi)外研究一致表明了其對診斷胃黏膜病變具有特定的參考價值。

另有學者報道，PG可以用于檢測胃癌復發(fā)及轉(zhuǎn)移。胃癌術后PG變化有助于了解殘胃黏膜的分泌狀況。胃癌根治術后患者PG水平降至很低。許多研究者對全胃切除患者的PG水平進行研究發(fā)現(xiàn)，PG水平升高有可能為具有分泌功能的腫瘤細胞增殖所致，因此全胃切除術后PG水平升高是胃癌復發(fā)的檢測指標之一?？傊琍G對于胃癌的早期診斷和篩查，以及復發(fā)和轉(zhuǎn)移具有重要的意義。

4 胃泌素

胃泌素是由胃竇和十二指腸G細胞合成并釋放的一種胃腸激素，其種類繁多，胃泌素-17(G-17)占80%～90%、胃泌素-34(G-34)占5%～10%。

近年來，不斷有研究表明胃泌素的分泌受胃酸負反饋調(diào)節(jié)。在萎縮性胃炎中G-17的水平能夠用來評估萎縮程度和部位，低水平的G-17提示廣泛的胃萎縮，是胃癌發(fā)生的高風險指標。張玲霞等[15]的研究顯示，G-17水平在胃的不同癌變部位存在差異，是體現(xiàn)胃竇分泌功能的一種敏感指標。因G-17對胃黏膜有營養(yǎng)作用,也可與受體結(jié)合啟動細胞內(nèi)的多種信號轉(zhuǎn)導，故胃泌素會影響癌細胞的生長、惡性轉(zhuǎn)化。王偉偉等[16]通過研究發(fā)現(xiàn)，早期胃癌組血清中G-17水平顯著低于進展期胃癌組，進而表明G-17與胃黏膜病變惡性程度相關。陳旭等[17]關于G-17聯(lián)合PG血清學檢測在早期胃癌篩查中的應用價值研究顯示，當G-17界值為6.21 pmol/L、PGⅠ為81.09 μg/L、PGR為3.1時，三者聯(lián)合診斷早期胃癌的靈敏度、特異度分別為76.95%、85.59%。2015年上海國際研討會就中國早期胃癌篩查方案確定了胃鏡檢查的血清學臨界值：PGⅠ≤70.0 μg/L且PGR≤7.0和G-17≤1.0 pmol/L或G-17≥15.0 pmol/L，該篩查方案對篩查早期胃癌意義重大。

5 OPN

OPN是一種具有多功能的分泌型磷酸糖蛋白。眾多研究發(fā)現(xiàn)，OPN異常表達于肺癌、乳腺癌、胃癌等多種惡性腫瘤中，其與腫瘤的發(fā)生及演變密不可分。吳倩嵐等[18]研究結(jié)果顯示，OPN在非胃癌黏膜組織中的表達明顯低于胃癌黏膜組織，并闡述了OPN的表達伴隨胃癌的浸潤深度、進展與分化程度及TNM分期的增加而升高，而與年齡、性別無顯著相關，OPN異常表達與胃癌的侵襲轉(zhuǎn)移密切相關。許英藝等[19]的Meta分析結(jié)果進一步證實，OPN表達增加涉及胃癌整個過程，在不同臨床分期中有明顯差別。為了探討OPN在早期胃癌中的診斷作用，張忠等[20]采用ELISA方法檢測38例正常對照者、135例胃癌前期疾病/病變患者和94例胃癌患者的血清OPN水平，結(jié)果顯示OPN診斷胃癌的ROC曲線下面積為0.824，靈敏度為68.09%，特異度為82.66%。總之，OPN用于診斷胃癌有一定的參考價值，可能是判斷胃癌預后的參考指標。

6 BRMSl

BRMSl是一種通過調(diào)控轉(zhuǎn)錄來抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因。近年來BRMSl逐漸受到人們關注，研究發(fā)現(xiàn)BRMSl抑制轉(zhuǎn)移的作用在乳腺癌、黑色素瘤、咽癌、膀胱癌、卵巢癌等腫瘤中均有體現(xiàn)。當前對于BRMS1在胃癌中的研究并不多，袁圓等[21]采用免疫組織化學法檢測60例胃癌組織及60例相應癌旁組織中BRMS1蛋白的表達情況，發(fā)現(xiàn)BRMS1在胃癌組織中及癌旁組織中表達差異有統(tǒng)計學意義，同時其研究也顯示BRMS1在胃癌患者組織分化程度、有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和臨床分期間的差異也均有統(tǒng)計學意義。綜上所述，在胃癌患者轉(zhuǎn)移、預后評估方面，BRMS1具有十分重要的意義。

7 MG7-Ag

MG7-Ag屬于糖蛋白的分泌抗原，是鼠源性抗人胃癌單抗MG識別的一種非特異性膜表面抗原。當機體受到致癌因子刺激時，正常組織細胞膜表面糖蛋白結(jié)構發(fā)生相應變化，抗原決定簇發(fā)生質(zhì)和量的變異，抗原分泌進入外周血并特異性與相關抗體結(jié)合，MG7-Ag的表達隨之升高。MG7-Ag主要存在于胃癌，陽性表達率達80%，但在正常人血液中含量很少。漆丹平等[22]的研究也顯示，胃癌組的MG7-Ag陽性率顯著增高，且其陽性率也隨著胃部病變惡性程度的增高而上升，提示MG7-Ag能作為診斷胃癌有效的標志物。趙建芳等[23]對60例胃癌患者的MG7-Ag研究顯示，MG7-Ag診斷胃癌的靈敏度為85.71%，特異度為77.78%，陽性預測值為80.0，陰性預測值為82.07，另該研究顯示早期胃癌患者血清中MG7-Ag水平顯著低于進展期胃癌患者；淋巴結(jié)無轉(zhuǎn)移患者血清中MG7-Ag水平顯著低于淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移胃癌患者。由此可見，血清MG-Ag水平變化能夠反映胃癌的進展、侵襲轉(zhuǎn)移的程度，動態(tài)觀察其變化可用于診斷早期胃癌。

8 CEA、CA199、CA242、CA724

CEA是癌細胞細胞膜的結(jié)構蛋白的一種，人體內(nèi)含量較少，在多種腫瘤患者都有升高，在胃腸道腫瘤中敏感性更高。鳳敏華等[24]檢測了80例健康者及217例胃癌患者血清中CEA的水平顯示，CEA診斷胃癌的靈敏度和特異度分別為50.6%和85.1%。高文華等[25]認為胃癌患者血清中CEA與TNM分期、漿膜浸潤、腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關,并可評價患者化療療效(CEA下降>50%,或降至正常范圍且持續(xù)≥1個月,則判斷治療有效;若治療后呈持續(xù)增高趨勢,則顯示預后不良),證實血清CEA可反映胃癌病情進展,在胃癌早期診斷中具有重要意義。

CA199、CA242、CA724均為糖鏈抗原。其中，CA199在胃癌、乳腺癌及汗腺癌中高表達，其是從結(jié)腸癌細胞中分離出的，以唾液糖蛋白、唾液糖脂為主構成的抗原，正常人體內(nèi)其含量極低。CA724作為黏蛋白類癌胚抗原常被用于診斷胃腸道腫瘤、卵巢腫瘤、肺癌等，該抗原在其他腫瘤中診斷的靈敏度和特異度低于胃癌。CA242最早用于診斷大腸癌及胰腺癌，其是一種唾液酸化的黏蛋白脂類抗原，這種標志物也存在于其他腫瘤患者的血清中。鳳敏華等[26]檢測血清中CA199、CA242、CA724的水平顯示，CA199、CA242、CA724診斷胃癌的靈敏度和特異度分別為42.0%、35.3%、56.0%和92.6%、94.3%、96.2%。Guo等[28]報道胃癌患者血清中CA199靈敏度為31.5%～68.0%,其水平與患者臨床TNM分期呈正相關。Zhao等[27]報道發(fā)現(xiàn)，血清中CA242水平與腫瘤大小、惡性程度、浸潤范圍等因素有關,其診斷胃癌靈敏度為25%～60%。Assmar等[28]認為,血清CA724與腫瘤浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關,可反映胃癌患者體內(nèi)腫瘤負荷,在胃癌早期診斷及復發(fā)監(jiān)測中意義重大。

劉彥合等[29]對84例胃癌患者的CEA、CA199、CA242及CA724進行分析發(fā)現(xiàn)，血清腫瘤標志物CEA、CA199、CA242、CA724聯(lián)合診斷胃癌靈敏度和特異度分別為94.05%和63.79%。四種腫瘤標志物聯(lián)合診斷胃癌靈敏度較高，聯(lián)合檢測CEA、CA199、CA242及CA724有助于胃癌的早期篩查。因此，早期檢測胃癌患者CA199、CA242、CA724及CEA水平，可為胃癌早期診治提供強有力的參考依據(jù)。

胃癌是生物、社會、環(huán)境、心理等多種因素所致的一種疾病。胃癌早期癥狀不明顯且缺乏敏感的特異性指標，出現(xiàn)癥狀時已是中晚期，致使患者預后不容樂觀。近些年，隨著檢測生物標志物技術的快速進步，越來越多的腫瘤標志物被發(fā)現(xiàn)，在胃癌早期診治及預后評估方面有較大價值。但是，大多數(shù)生物標志物在檢測相應腫瘤的靈敏度及特異度方面仍有所欠缺，探索高敏感度、特異度的生物標志物仍是目前研究的目標。