胃癌早期診斷的研究

周 迪，路明亮，蔣明茗

昆明醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院消化內(nèi)科，云南 昆明 650101

2014年流行病學顯示，胃癌是世界上第四大常見癌癥，超過70%的病例發(fā)生在發(fā)展中國家。超過50%的病例發(fā)生在東亞。胃癌是全球男女死亡的第二大主要原因。在亞洲，胃癌是僅次于乳腺癌和肺癌的第三大最常見癌癥，并且是僅次于肺癌的第二大最常見的癌癥死亡原因[1]。早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療是提高胃癌生存期和改善預后的重要原則。其中早期診斷是早期治療的前提，因此，早期診斷胃癌顯得尤為重要。本文將從早期胃癌診斷各個方面的最新進展進行闡述。

1 腫瘤標志物

腫瘤標志物的檢測在篩查及診斷早期胃癌中具有重要作用，因其容易實施、價格易接受、患者耐受性好等優(yōu)點在臨床上廣泛應用。近年來，血清類、蛋白類、尿液類、RNA類等標志物研究出現(xiàn)很多新進展。

1.1 血清類Zeng等[2]研究發(fā)現(xiàn)，miR-101-3p是萎縮性胃炎(atrophic gastritis,AG)和胃癌的潛在診斷標志物。miR-101-3p聯(lián)合胃蛋白酶原Ⅰ(PGⅠ)、PGⅠ/Ⅱ(AUC=0.856，靈敏度為80.23%，特異度為77.05%)可有效區(qū)分AG和胃癌。Kayamba等[3]研究探討了使用胃液中的血液作為篩查工具的可能性，以確定需要轉診進行內(nèi)窺鏡檢查的患者。胃液中存在血液與胃黏膜病變有關，它對胃癌檢測具有高靈敏度但低特異度。Feng等[4]通過587例臨床病例回顧性研究探討了四種腫瘤標志物對早期胃癌的診斷和預后意義，得出早期胃癌中CEA、CA19-9、AFP和CA125的陽性率相對較低，CA19-9水平升高與女性和淋巴結轉移的存在有關，CEA水平升高是早期胃癌預后不良的獨立危險因素。Werner等[5]提出，針對腫瘤相關抗原(TAA)的自身抗體作為用于早期發(fā)現(xiàn)胃癌的生物標志物。僅測試的自身抗體和組合對胃癌篩查無足夠的敏感性。盡管如此，當與其他標志物聯(lián)合使用時，一些自身抗體，例如抗MAGEA4、抗CTAG1或抗TP53及其組合可能有助于胃癌早期檢測測試的發(fā)展。Yang等[6]研究顯示，四種血清生物標志物(COPS2、CTSF、NT5E和TERF1)可以作為胃癌的非侵入性診斷指標，并且它們的組合有可能用作整體胃癌存活率的預測指標。綜上所述，胃液中血液、TAA的自身抗體及其組合、一些新的血清生物標志物及其組合為胃癌早期診斷提供了新的思路，將來可能使早期胃癌的檢出率得到提高。

1.2 蛋白類蛋白質(zhì)組學的研究是近年腫瘤研究的熱點之一，使用蛋白質(zhì)組學技術來開發(fā)新的腫瘤生物標志物，可以幫助早期診斷胃癌并協(xié)助預后分析。Zhou等[7]研究顯示，質(zhì)譜支持的蛋白質(zhì)組學為發(fā)現(xiàn)腫瘤生物標志物提供了更多可能性。通過探索質(zhì)譜和生物信息學技術用于早期胃癌篩選的候選蛋白質(zhì)生物標記。采用LC-MS/MS結合TMT標記，通過血漿蛋白質(zhì)組學鑒定的蛋白質(zhì)有助于將早期胃癌與健康對照區(qū)分開。Shen等[8]提出一種高通量蛋白質(zhì)檢測技術，即多重鄰近延伸分析(PEA)，被用于測量300多種蛋白質(zhì)的水平。通過單變量分析來分析每種蛋白質(zhì)的改變，進行彈性網(wǎng)邏輯回歸以選擇血清蛋白進入診斷模型。基于靶向蛋白質(zhì)組學和彈性網(wǎng)邏輯回歸，確定了一種血清蛋白標記，可有助于臨床胃癌診斷，尤其是對于早期患者和MSI高的患者。Cheng等[9]研究進行LC-MS/MS測定和生物信息學分析以鑒定胃癌發(fā)現(xiàn)群組中的血漿生物標志物。結果表明，LC-MS/MS對血漿生物標志物發(fā)現(xiàn)具有強大且高度敏感性，性激素結合球蛋白(SHBG)可能是胃癌管理的潛在血漿生物標志物。Jiang等[10]研究提出胃癌組織的蛋白質(zhì)組學定量分析表明，脂肪酸結合蛋白(FABP1)和脂肪酸合酶(FASN)的共表達可能是早期胃癌的生物標志物。Liu等[11]結果表明，針對14-3-3ζ(一種蛋白質(zhì))的自身抗體可能是檢測和診斷胃癌的潛在血清學生物標志物。Wu等[12]報道，多達一半的胃液蛋白質(zhì)組在疾病狀態(tài)下受到調(diào)節(jié)，并提出了一種簡單的生物標志物評分矩陣用于早期胃癌檢測，診斷靈敏度為95.7%。且驗證了使用來自胃液的380個蛋白質(zhì)豐度特征的SWATH-MS產(chǎn)生的數(shù)字化記錄可以將患者與彌漫型胃癌分開。

1.3 尿液類Shi等[13]開發(fā)了一種基于多孔磁性環(huán)糊精聚合物(MA-CD)的新型固相萃取，并用于檢測尿液樣品中的痕量小分子胃腫瘤標志物。結果該方法的分析性能顯示出良好的準確性(88.82%～104.34%)和精度(0.9994)。因此該方法是有效、低成本的胃腫瘤標志物檢測方法。

1.4 RNA類非編碼RNA類分子(miRNA、lncRNA、circRNA)在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中起到重要的調(diào)控作用，同樣其在胃癌的早期診斷中也扮演者重要角色，下列多個研究表明非編碼RNA類分子可以作為胃癌早期診斷的新型腫瘤標志物。

1.4.1 miRNA：Daneshpour等[14]研究表明，miRNA是可以用于敏感性和早期癌癥診斷的新型生物標志物。在該研究中，電化學納米生物傳感器已被制造來同時檢測兩個胃癌相關的miRNA。這種無多重PCR反應的miRNA納米生物傳感器在胃癌的早期診斷以及任何miRNA序列的篩選中顯示出誘人的潛在應用前景。Huang等[15-16]研究表明，miRNA是一組小的非蛋白質(zhì)編碼RNA，在腫瘤發(fā)生中起重要作用。其作為多種基因的阻遏物起作用，改變癌基因和抑癌基因的表達來促進胃癌的發(fā)生。通過患者血清中鑒定miRNA組，以高精度和高靈敏度非侵入性地預測胃癌。由于它們在組織、血清/血漿和其他體液中的穩(wěn)定性，已建議將miRNA作為具有適當臨床潛力的新型腫瘤生物標志物。

1.4.2 lncRNA：Lin等[17]研究鑒定了早期胃癌特異性外泌體lncRNA生物標志物，這些標志物對早期胃癌的非侵入性診斷具有高度敏感性和穩(wěn)定性。這高于癌胚抗原的診斷準確性。因此，外源性lncUEGC1可能有望用于早期胃癌診斷的高靈敏度、穩(wěn)定性和非侵入性生物標志物的開發(fā)。為了研究胃液lncRNA-ABHD11-AS1是否可以成為篩選胃癌的潛在生物標志物，Yang等[18]研究收集了來自良性病變、胃異型增生、胃癌前病變和胃癌的173個組織樣品和130個胃液標本。當使用胃液ABHD11-AS1作為標志物時，早期胃癌患者的陽性檢出率達到71.4%。由于胃液的特殊來源，這些結果表明胃液ABHD11-AS1可能是篩選胃癌的潛在生物標志物。

1.4.3 circRNA類：Zhao等[19]通過qRT-PCR技術檢測hsa_circ_0000181在新鮮胃癌組織和配對的相鄰非腫瘤組織中的表達水平，并檢測胃癌患者和健康人群血漿水平，結果顯示，胃癌患者的癌組織和血漿中的hsa_circ_0000181水平顯著低于配對的相鄰非腫瘤組織和健康人(P<0.001)。組織hsa_circ_0000181的特異度和血漿hsa_circ_0000181的靈敏度分別為85.2%和99.0%。因此得出circRNA與癌癥的發(fā)生和發(fā)展有關。由于高穩(wěn)定性，組織和血漿hsa_circ_0000181可能是診斷胃癌的新型生物標志物。

2 內(nèi)鏡檢查

內(nèi)鏡檢查是診斷早期胃癌的最重要手段之一，尤其是近年來應用越來越廣泛的放大內(nèi)鏡、色素內(nèi)鏡、超聲內(nèi)鏡等技術聯(lián)合內(nèi)鏡下病理檢查極大提高了早期胃癌的檢出率。下面將對近年來內(nèi)鏡檢測早期胃癌的進展予以闡述。

2.1 放大內(nèi)鏡放大內(nèi)鏡下窄帶成像(M-NBI)已被應用于通過觀察微血管結構和胃黏膜病變的微表面結構來檢查早期胃癌，可用于檢測癌前狀況，并通過早期干預來預防胃癌，可能改善患者預后，因此建議使用放大內(nèi)窺鏡檢查作為診斷早期胃癌的方法[20-21]。藍色激光成像(BLI)是一種新的圖像增強型內(nèi)窺鏡檢查技術，它利用激光光源進行窄帶觀察。Dohi等[22-23]研究表明，M-BLI和M-BLI-bright提供了類似于M-NBI的出色的顯微結構和微血管可視化效果。與使用M-NBI相比，使用M-BLI和M-BLI-bright可以經(jīng)常看到中度分化腺癌中不規(guī)則的微表面模式(MSP)且M-BLI對早期胃癌的診斷性能有所提高。鏈接彩色成像(LCI)是影像增強內(nèi)窺鏡檢查(IEE)的一種新穎形式，是一種獨特的增強顏色的系統(tǒng)。Kanzaki等[24]研究表明，IEE中的LCI技術通過獨特的增強顏色的系統(tǒng)來顯示出癌癥和背景黏膜之間的色差，有助于早期診斷胃癌。

2.2 超聲內(nèi)鏡(EUS)Kim等[25]研究評估了EUS黏膜下變形模式分析對預測早期胃癌浸潤深度和內(nèi)鏡黏膜下剝離術(ESD)治療結果的有用性。與常規(guī)內(nèi)窺鏡檢查相比，EUS黏膜下畸形模式分析可提供更準確的信息來預測深部黏膜下癌浸潤(SCI)。EUS上弓形黏膜下畸形的存在是深部SCI和非根治性切除術的有效預測指標。

2.3 色素內(nèi)鏡BLI和LCI是LASEREO內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的顏色增強功能，它們分別提供了窄帶光觀察功能以及顏色信息的擴展和縮小。通過比較已經(jīng)確診為早期胃癌患者的常規(guī)的白光成像(WLI)上的腫瘤顏色，當使用LCI時，紅色和白色腫瘤的可見度改善明顯高于同色腫瘤，Yoshifuku等[26]研究表明，無論內(nèi)鏡醫(yī)師經(jīng)驗水平或患者根除H.pylori的程度如何，LCI均可提高早期胃癌的可見度，尤其是對于帶紅色或白色的早期胃癌。LCI的可見度改善明顯高于BLI。

2.4 膠囊內(nèi)鏡磁控膠囊胃鏡(MCCG)可檢測良性息肉、胃潰瘍和黏膜下腫瘤，在大量人群中安全且臨床可行。與食管、胃、十二指腸鏡(EGD)相比，MCCG在因檢查引起的不適方面具有良好的耐受性且檢查結果準確性與EGD一致。Zhao等[27]研究評估了MCCG在無癥狀人群中有助于胃癌早期診斷。

2.5 胃黃瘤類胃黃瘤與胃癌的關系仍不清楚，Sekikawa等[28-29]通過對最初內(nèi)窺鏡檢查中有107例(占5.9%)檢出胃部黃斑的1 823例患者隨訪研究中的調(diào)查結果表明，胃黃瘤是預測胃癌發(fā)展和H.pylori治療后檢測到的早期胃癌有用的預測標志物。

2.6 內(nèi)鏡輔助診斷系統(tǒng)Yao等[30]開發(fā)了一個互聯(lián)網(wǎng)電子學習系統(tǒng)，以提高內(nèi)鏡醫(yī)師在早期診斷胃癌的能力。通過國際多中心隨機對照試驗證明了該系統(tǒng)在擴展知識和提供關于內(nèi)鏡檢測早期胃癌的寶貴經(jīng)驗方面的功效。胃腸道內(nèi)窺鏡檢查反復出現(xiàn)類似框架通常會削弱操作者的注意力，從而導致錯過真正的病變，導致早期胃癌漏診。迫切需要一種自動發(fā)現(xiàn)視覺異常并提示醫(yī)護人員進行更徹底檢查的自動裝置，以提高早期胃癌的檢出率。Lee等[31]提出的使用深度學習技術的自動分類可用于補充從業(yè)人員的手動檢查工作，以最大程度地減少因內(nèi)窺鏡鏡框重復排列而導致注意力不集中而漏掉陽性病變的危險。Kanesaka等[32]開發(fā)了一種計算機輔助診斷(CADx)系統(tǒng)，以協(xié)助內(nèi)鏡醫(yī)師識別和描繪早期胃癌。該研究初步表明，此CADx系統(tǒng)在M-NBI圖像中早期胃癌的實時診斷和描繪方面具有巨大潛力。Wu等[33]開發(fā)了一種新穎的深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(DCNN)系統(tǒng)，DCNN從非惡性腫瘤中識別出早期胃癌，其準確度為92.5%，靈敏度為94.0%，特異度為91.0%，陽性預測值為91.3%，陰性預測值為93.8%，優(yōu)于所有水平的內(nèi)鏡醫(yī)師。在將胃部位置分為10或26個部位的任務中，DCNN的準確率達到90%或65.9%，與專家從惡性腫瘤中識別出早期胃癌表現(xiàn)相當。因此，證實在EGD檢查期間可以無盲點檢出早期胃癌。

3 影像學檢查

Li等[34]對多光子顯微鏡(MPM)診斷早期胃癌的研究顯示：該顯微鏡能夠直接揭示早期胃癌發(fā)展過程中細胞細節(jié)的改善和基質(zhì)的變化，并且從MPM圖像中量化了兩個特征，以評估隨著胃部病變從正常發(fā)展到早期癌癥，細胞大小和基質(zhì)膠原的變化，有助于早期診斷和治療胃癌。早期胃癌伴潰瘍(EGC-U)與進展期胃癌(AGC)相似，因為EGC-U和AGC通常具有與潰瘍相似的內(nèi)鏡表現(xiàn)。Tsurumaru等[35]的回顧性研究確定了多相動態(tài)對比度增強的多排CT(MDCT)可以幫助區(qū)分EGC-U和AGC。由于EGC-U在動脈和門靜脈期均顯示出明顯較低的衰減值，多相動態(tài)對比度增強的MDCT將EGC-U與AGC區(qū)別開來。Shen等[36]研究表明，口腔對比劑經(jīng)腹超聲檢查(OCTU)可以高靈敏度、高特異度地檢測上皮內(nèi)瘤變、癌癥等，為胃癌的初步篩查提供了手段。MPM、多相動態(tài)對比度增強的MDCT、OCTU這些影像學研究豐富了臨床早期診斷胃癌的手段，從影像學角度提高了早期胃癌的診斷率。

4 表觀遺傳學研究

Gastrokine 1(GKN1)是一種在胃竇和胃底表面黏膜細胞上表達的蛋白質(zhì)，有助于維持胃的穩(wěn)態(tài)、抑制炎癥，并且是一種腫瘤抑制因子。胃組織中循環(huán)GKN1濃度、蛋白質(zhì)本身或mRNA的測量可能對癌癥的早期診斷有用。Alarcón-Milln等[37]研究分析了有關在轉錄、轉錄后和翻譯后水平確定GKN1表達及其表達調(diào)控的信息；它提出了一個整合模型，該模型整合了H.pylori感染中通過轉錄因子和miRNA對GKN1表達的調(diào)控。Yang等[38]通過調(diào)查微染色體維持復合物組件7(MCM7)在胃黏膜病變中的表達，進一步發(fā)現(xiàn)其作為區(qū)分胃黏膜病變上皮內(nèi)瘤樣變的生物標志物的潛在作用。后得出結論：MCM7有助于我們進行病理學分級的鑒別診斷，Ki67的MCM7組合可作為評估胃癌和癌前病變的更敏感的增殖標志物。用于胃癌的腫瘤標志物，例如CEA和CA19-9，缺乏足夠的靈敏度和特異度。因此需要有效的生物標志物來檢測早期胃癌并預測腫瘤的復發(fā)和化學敏感性。這些分子包括蛋白質(zhì)編碼基因、miRNA、lncRNA和甲基化啟動子DNA。Sawaki等[39]研究表明：檢測胃組織或循環(huán)中的遺傳和表觀遺傳學改變可能會改善胃癌的診斷和管理，從而顯著改善結局。Vogelaar等[40]研究顯示，可以使用種系全外顯子組測序來揭示家族性或早發(fā)性胃癌的遺傳易感性。Cheng等[41]研究顯示，RAD51B是DNA修復/重組的關鍵參與者，有可能成為癌癥診斷和預后的候選致癌基因和生物標志物，且RAD51B可能在胃癌進展過程中起癌基因的作用，其過度表達可能是早期發(fā)現(xiàn)胃癌和預后不良的潛在生物標志物。因此，蛋白質(zhì)本身或mRNA的測量、蛋白質(zhì)編碼基因、miRNA、lncRNA和甲基化啟動子DNA等分子、全外顯子組測序、RAD51B過度表達等在早期胃癌中的變化可能成為早期診斷胃癌的潛在生物標志物。

5 其他診斷方法類

Liu等[42]研究的廣東醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院的一個項目，618例胃病患者內(nèi)窺鏡檢查和病理活檢的結果，將其早期胃癌風險分為低和高早期胃癌風險。建立了四種早期胃癌風險分類模型，包括邏輯回歸(LR)和三種數(shù)據(jù)挖掘算法。結果顯示，三種數(shù)據(jù)挖掘模型比LR模型具有更高的準確性、增益曲線的凸部更接近理想曲線、AUC也大于LR模型。因此，這三種數(shù)據(jù)挖掘模型更有效地預測了早期胃癌的風險，能夠協(xié)助臨床醫(yī)師提高早期胃癌的診斷和篩查。Sun等[43]通過使用高通量測序技術檢查了50名受試者(包括37例胃癌患者和13名對照)的唾液和菌斑樣品的總細菌譜。結果分析顯示，胃癌患者的口腔細菌更為復雜。根據(jù)胃癌患者口腔微生物組的特點，設計了一個評分系統(tǒng)來篩查胃癌。結果表明，該評分系統(tǒng)可能是通過口腔微生物組檢測篩查可疑胃癌患者的潛在方法。H.pylori的根除治療通常是為了減少胃癌的發(fā)生。然而，即使在成功的根除治療后，偶爾也會發(fā)現(xiàn)胃癌。Sakitani等[44]研究表明，定期內(nèi)鏡檢查可在根除H.pylori后早期發(fā)現(xiàn)胃癌，可能有助于改善胃癌患者的預后。Di等[45]研究顯示，多學科團隊(MDT)可提高內(nèi)鏡下早期胃癌的檢出率。Pérez-Rodríguez等[46]研究顯示，使用多種標志物、HLA-DQ等位基因、年齡、性別和H.pylori感染可能對腸化生(IM)和胃癌患者的早期診斷有用。納米顆?？梢栽谖赴┑脑\斷中提供許多益處，Li等[47]研究從全身成像(CT、PET等)、局部成像、內(nèi)窺鏡檢查早期檢測胃癌、檢測與胃癌相關的生物標志物、檢測胃癌的循環(huán)腫瘤細胞(CTC)、納米顆粒能夠將診斷和治療的功能整合在一起(熱力學)，這幾個方面綜述了納米顆粒在胃癌診斷中的應用。

6 結語與展望

早期發(fā)現(xiàn)與診斷對胃癌的治療非常重要，目前常用的腫瘤標志物在用于胃癌早期診斷時特異度和靈敏度不足，胃鏡篩查難以普及，影像學檢查診斷早期胃癌作用有限，因此，尋找新的高特異度及靈敏度標志物十分有意義。本文綜合闡述了腫瘤標志物、內(nèi)鏡、影像學、表觀遺傳學等方面最新進展，為探索高靈敏度、特異度的生物標志物指明了方向，可能為廣大胃癌患者帶來福音。