胃癌病理分子學中相關腫瘤標志物的研究新進展

魏秋亞綜述，樊 勇，閆衛鋒，王 琛審校

（蘭州大學第二醫院普通外科，甘肅蘭州730000）

胃癌病理分子學中相關腫瘤標志物的研究新進展

魏秋亞綜述，樊 勇，閆衛鋒，王 琛審校

（蘭州大學第二醫院普通外科，甘肅蘭州730000）

胃腫瘤； 病理學，臨床； 分子生物學； 腫瘤，生物學； 綜述

胃癌是最常見的惡性腫瘤之一，發病率及死亡率居高不下，據世界衛生組織國際癌癥研究中心（IARC）的最新統計，全世界每年胃癌死亡病例大約有93萬例，其中中國胃癌發生例數占42%，因胃癌死亡的病例數占35%。早期胃癌缺乏特異的臨床癥狀，當胃癌被臨床確診時常常已經侵犯到了黏膜層，這導致患者治療后的5年生存率小于20%[1]。分子流行病學相關研究報道，胃癌是一種基因病，其發生、發展是由多種癌基因、抗癌基因共同參與，多階段、多途徑協同進展的復雜過程。近年來，不斷有文獻報道，具有特征性差異表達的基因逐一地被發現，這些差異表達基因及其產物在正常胃黏膜到癌前病變過程及癌前病變至胃癌的過程均存在表達[2]。通過基因組學、蛋白質組學及分子生物學等的相關技術，能夠檢測到這些腫瘤標志物（TM），這對提高胃癌早期的診斷率，改善胃癌預后，探討胃癌發病機制，揭示腫瘤組織的生長活性在腫瘤生長浸潤和轉移方面的作用有著重要意義。

1 TM

TM是指特征性存在于惡性腫瘤的腫瘤細胞，或由于惡性腫瘤細胞異常產生的物質，或是宿主對腫瘤的刺激反應而產生的物質，能反映腫瘤的發生、發展，監測腫瘤對治療反映的一類物質。這些物質存在于人體組織、血漿或其他體液中，其水平反映了腫瘤的發生和發展過程及腫瘤相關基因的激活或失活程度。自1846年開創TM新時期以來，隨著分子遺傳學、基因組學、蛋白質組學、分子生物學、免疫學的理論及技術的發展，分子探針的使用，單克隆抗體的篩選成功，基因的定位及測定，使得TM的監測內容更多。TM按其自身的性質分類可分為：胚胎抗原性標志物、糖類抗原標志物、蛋白質標志物、酶類標志物、激素類標志物、基因標志物、其他TM等[3]。由于TM可在一定程度上反映腫瘤存在和生長的水平，因此對腫瘤的診斷、療效觀察和預后評價有很高的實用價值。

1.1 胚胎抗原性標志物 胚胎抗原性標志物是一些原本只在胎盤期體內具有的蛋白類物質，但是由于某種因素的影響（腫瘤狀態等）使得機體某些沉默的基因被激活，指導表達、生成、分泌這些胎兒期才具有的蛋白質。常見的胚胎抗原性標志物有：癌胚抗原（CEA）、甲胎蛋白（AFP）、胰癌胚抗原（POA）、鱗狀細胞抗原（SCCA）等。盡管這些抗原不全與腫瘤有著某種特異的關聯，但是它們可在一定程度上反映腫瘤的存在和生長水平，為臨床診斷和治療提供參考依據。

CEA是一種大分子多糖蛋白復合物，由內胚層衍生的消化道腺癌細胞及2～6個月胚胎的肝、胃腸道上皮組織細胞及胰腺組織細胞合成；正常情況下無吸煙史的健康成年人的血清CEA＜2.5 μg/L為正常水平。CEA為非器官特異性TM，其彌漫分布于癌組織的胞膜、胞質、癌性腺管腔緣及其分泌物中。邱大勝等[4]研究結果顯示，當CEA＞20 μg/L時高度提示結腸癌，對預后判斷、療效觀察均有較大的臨床價值；當CEA＞60 μg/L時可見于胃癌、結腸癌、直腸癌和肺癌。關于CEA在胃癌檢測陽性率的研究報道中，近期Bagaria等[5]檢測血清CEA陽性率為14.0%～29.6%，宋曉斌等[6]利用分子生物學RT-PCR技術檢測38例進展期胃癌患者的腹腔液和腹膜組織中CEA mRNA陽性率分別為39.47%和44.74%，當發生胃穿孔時，監測得到的腹膜組織CEA mRNA陽性率為50.00%，而腹腔液CEA mRNA陽性率高達88.33%。相關文獻報道，血清CEA水平會隨著胃癌分期的增加而逐漸增高，這在一定程度上反映了胃癌所處的發展階段和生物學特征[7]；當胃癌發生肝轉移時，血清CEA明顯升高，顯現正相關性；同時其也可以作為判斷胃癌腹膜轉移的依據。

1.2 糖類抗原標志物 糖類抗原（CA）可分為高分子黏蛋白和血型類抗原兩大類。高分子黏蛋白有CA125、CA15-3、CA549、DU-PAN-2、MG7Ag等；血型類抗原有CA19-9、CA19-5、CA50、CA72-4、SCCA等。

1.2.1 CA19-9 CA19-9是一種低聚糖類腫瘤相關CA，健康的成年人血清CA19-9濃度小于37 U。近年來，許多研究結果證實，CA19-9對消化道腫瘤的診斷有較高的價值，是胰腺癌、胃癌和結直腸癌的相關TM，胃癌患者的血清CA19-9的陽性率為21.7%～40.5%，其水平隨著胃癌分期遞增而增高。Xu等[8]研究報道對胃癌患者實施手術后，患者病灶發生局部和遠處轉移時，可檢測到血清CA19-9明顯升高，因此，動態監測血清CA19-9水平可以判斷術后、放療、化療期間腫瘤是否發生了轉移和繼續生長。

1.2.2 CA72-4 CA72-4是一種高分子黏蛋白，其具有雙抗原決定簇，能夠識別癌細胞上2種單株抗體B72-3及CC49。CA72-4在正常分化組織或良性腫瘤中無表達，但是對于惡性胃癌有較高的敏感性和特異性，丁志祥等[9]進行的胃癌患者血清CEA、CA19-9和CA72-4聯合檢測的臨床意義研究中，檢測血清CA72-4對胃癌的敏感性為44.2%，特異性為93.5%，準確性為71.7%，與蔣瑩等[10]研究結果（敏感性為40.0%，特異性為91.0%）基本一致。此外，相對于其他的TM，對于早期胃癌的診斷CA72-4有著較高的準確率，可先于臨床癥狀3～10個月檢出。在進展期胃癌中血清CA72-4診斷的準確性隨胃癌分期的進展而提高，這種趨勢表明，血清CA72-4的水平與腫瘤生物學行為相關。Feng等[11]的研究結果顯示，血清CA72-4陽性率在分化差的腫瘤中含量明顯高于分化好的腫瘤，這表明CA72-4與腫瘤病理分型關系密切。

1.2.3 MG7Ag抗原 MG7Ag是一種胃癌相關抗原，是一種區別于已知胃腸道TM的新抗原，其陽性表達率為66.7%，是研究和診斷胃癌的有效標志物。研究報道，MG7Ag在正常胃黏膜中無表達，在胃癌中表達率為93.55%，在淺表性胃炎或胃糜爛潰瘍、萎縮性胃炎或異型增生、胃癌中MG7Ag表達率依次逐漸上升[12]；此外，應用胃癌相關抗原MG7Ag、CA72-4、CA19-9對胃癌真行診斷，結果發現，MG7Ag、CA72-4、CA19-9診斷Ⅲ、Ⅳ期胃癌的敏感性顯著高于Ⅰ、Ⅱ期，其中MG7Ag的敏感性分別是69.6%和27.3%；以上研究結果中MG7Ag在正常胃黏膜、胃癌前病變及胃癌中的動態表達，表明其表達程度隨胃癌的進展呈不斷增強的動態變化，因此，MG7Ag可作為胃癌及癌前病變的動態隨訪指標。在胃癌患者術后血清MG7Ag水平與預后相關性的研究中，術后血清MG7Ag水平明顯下降，這表明MG7Ag含量的高低與腫瘤的消長有密切關系。血清MG7Ag監測有與其他常見的胃癌標志物無交叉反應的優點，能較好地反映胃黏膜病變的性質[13]。

1.3 蛋白質標志物 E-鈣黏蛋白存在于上皮組織細胞，是一種參與腫瘤浸潤和轉移的重要細胞間黏附分子，其編碼基因為CDH1基因，在胃癌的上皮細胞中，其是最常見的突變或沉默基因，當其發生突變后可引發E-鈣黏蛋白表達下調，導致胃癌的易感性增高。研究報道，胃癌Ⅰ、Ⅱ期E-鈣黏蛋白的異常表達率分別為51.2%和54.9%，Ⅲ、Ⅳ期則為25.1%和78.8%；當患者伴淋巴結轉移時E-鈣黏蛋白異常表達率為86.8%；此外，E-鈣黏蛋白的表達還與細胞分化程度、腫瘤生長方式、癌細胞浸潤深度及患者5年生存率有關。但是馮寧等[14]的研究結果顯示，胃癌組織中E-鈣黏蛋白的異常表達率與性別和M分期無關，而T3＋T4期、Ⅲ＋Ⅳ期及N1～3期胃癌組織中的異常表達陽性率較低，是否與分化程度相關尚需進一步探索。國內學者研究較多的還是傾向于高、中、低分化胃癌E-鈣黏蛋白表達率具有明顯差異，淋巴結是否轉移對于E-鈣黏蛋白異常表達率具有明顯差異。

1.4 酶類標志物

1.4.1 基質金屬蛋白酶（MMPs） MMPs具有許多共同生化性質的可降解細胞外基質（ECM）的鋅依賴蛋白酶，可分為4類：間質膠原酶類（MMP-1、MMP-8、MMP-13）、明膠酶類（MMP-2、MMP-9）、基質分解素（MMP-7、MMP-10）、膜性金屬蛋白酶類（MMP-14、MMP-15、MMP-16）。MMPs能夠降解ECM中多種膠原與非膠原成分，是ECM降解中最重要的一組蛋白酶。Watanabe等[15]研究顯示，胃癌的發生、發展過程中MMPs降解ECM起著至關重要的作用，同時還發現其與腫瘤的侵襲和轉移能力關系密切；其中以明膠酶類（MMP-2、MMP-9）為主。胃癌組織和癌旁組織都有MMP-2和MMP-9的表達，且表達均上調；相關機制為癌細胞可以通過自身分泌或誘導其他細胞來分泌大量的MMP-9，其可以破壞基底膜的完整性，進而導致癌細胞轉移到其他部位，因此其在腫瘤的浸潤、轉移及血管的生成中發揮著重要作用。MMP-2、MMP-9的表達隨著M分期的增高和淋巴結轉移而提高，這表明MMP-2和MMP-9的表達水平可判斷胃癌患者的預后。

1.4.2 谷胱甘肽轉移酶（GST） GST是一種細胞內的結合與轉移蛋白，分為3類：GST-α、GST-μ、GST-π，前2類主要見于成人肝臟中。GST-π作為癌前標志酶之一，特別是在消化道腫瘤中GST-π表達較高。薛紅霞[16]研究顯示，胃癌患者血清GST-π陽性率明顯升高，陽性率為78%，在黏液腺癌患者明顯高于高分化腺癌，淋巴結轉移患者明顯高于非轉移組。胃腺癌GST-π免疫組織化學染色陽性率高達95%以上，而在被視為癌前病變的胃黏膜上皮化生與異型增生病例中分別高達85%和100%。有研究采用放射免疫分析法測定消化道腫瘤患者的GST-π的含量和活性改變，結果發現GST-π水平升高，明顯高于健康人及癌前病變人群，而癌前病變組又高于健康對照組，研究結果顯示GST-π水平與腫瘤的分化程度呈正相關。

1.4.3 端粒酶（TLMA） 端粒作為染色體末端重復序列，由RNA和蛋白體組成的復合體，對維持染色體穩定性有重要作用，對細胞的復制和凋亡起著決定性作用。TLMA是一種特殊的逆轉錄酶，其活性不斷增加可以使得端粒不斷地復制，進而使細胞獲得無限增殖的能力，導致腫瘤的發生。胃癌組織中TLMA表達率很高，這提示TLMA活化可能是胃癌發生、發展過程中的重要步驟。近期，Zheng等[17]研究報道，TLMA是胃癌發生發展過程中的早期事件，研究人員發現人端粒酶逆轉錄酶（hTERT）在大部分的腫瘤中表達且在前侵襲性病變TLMA的表達頻率很高。此外，TLMA可使腫瘤細胞逃脫了機體防止惡性細胞傳播的安全機制，與胃癌的轉移、浸潤、預后有密切的關系。

1.5 激素類標志物 血管內皮生長因子（VEGF）是血管形成因子中重要一員，在多種腫瘤中VEGF過度表達，其促進內皮細胞的分裂、增殖及移動。胃癌細胞產生各種血管生成因子，包括VEGF、白介素-28（IL-28），胃癌還分泌IL-1、胰島素樣生長因子（IGF）、基礎纖維母細胞生長因子（bFGF）和血小板來源的內皮生長因子（PD-2ECGF）等。腫瘤生長和轉移的前提是形成新的血管，這些新的血管促進了腫瘤原發灶的生長并且提供了血轉移的途徑。奚豪等[18]報道血清VEGF水平在原位腫瘤-T4逐漸升高，并隨淋巴結轉移程度而增高。胃癌組織中VEGF水平與浸潤深度、淋巴結轉移等顯著相關，這表明血清或胃癌組織中VEGF的檢測可提示胃癌患者的TNM分期。VEGF在胃癌細胞中呈高水平表達，癌旁正常組織未見表達。VEGF-C mRNA、VEGF-C蛋白在胃癌組織中的陽性率分別為55.1%、65.5%。王廣義等[19]在回顧性研究中表明，VEGF-C表達預測胃癌淋巴結轉移的敏感性、特異性、準確率分別為77.19%、60.61%、73.56%。

1.6 基因標志物 近年來，與癌癥相關的基因逐漸被發現，其中有一些在胃癌的發生、發展過程中表現出異常。這些癌基因的激活和抑癌基因的失活與胃癌的發生、發展有著密切的關系。目前，ras基因與p53基因成為研究的熱點。

1.6.1 ras基因 ras基因為原癌基因，其家族有3類：H-ras、N-ras、k-ras，其中k-ras基因位于染色體的12p12，在腫瘤的發生、發展中，k-ras基因突變起著重要的作用。研究顯示，其通過下游信號蛋白參與細胞周期的調控，與腫瘤細胞的生存、增殖、遷移擴散、血管生成密切相關。正常情況下，k-ras基因的表達產物RAS蛋白始終保持與GDP結合后失活和GTP結合后激活2種狀態，調節信號系統的開啟和關閉完成生長分化信號傳入細胞內的過程，進而調控細胞的增生，k-ras蛋白由上游表皮生長子受體（EGFR）活化而導致短暫激活，其后迅速失活，激活/失活效應是受控的。但當k-ras基因突變時，其表達產物RAS蛋白發生構型改變，在無EGFR活化信號刺激下處于激活狀態，其功能狀態不可控，不需外界生長信號的刺激便自身活化，導致細胞過度增殖。胃癌患者的ras基因突變率為15.3%，突變以點突變為主，集中于第12密碼子，主要見于腸性胃癌。研究證明，ras基因的突變與胃癌的發生部位相關，其發生于胃上1/3部位的突變率最高，早期胃癌ras基因的突變率明顯高于進展期胃癌，這說明ras基因突變是胃癌發生、發展過程中的早期事件[20]。

1.6.2 p53基因 p53基因為抑癌基因，在非轉化細胞其半衰期為20～40 min，分為野生型和突變型，是目前在胃癌組織中最常見的抑癌基因。當細胞DNA出現損傷時，細胞有絲分裂停在G1/S期，必須通過修復細胞損傷而使其恢復正常；若細胞損傷恢復程度低，野生型p53能使細胞凋亡，通過細胞自我消亡防止細胞癌變的傾向；突變型p53失去“腫瘤抑制”，其與野生型P53蛋白結合，產生對后者的抑制效應，使細胞不受控制地過度增殖。對胃癌患者進行P53蛋白免疫組織化學檢測研究發現，腸型胃癌陽性率為50.0%，彌漫性胃癌陽性率為34.6%，張宏等[21]用P53蛋白質抗體對胃癌患者進行免疫組織化學檢測，陽性率為42%[22]，與上述研究結果相近。單勇等[23]開展的甘肅胃癌高發區人群p53基因Arg72Pro多態性初步研究結果顯示，p53基因型分布和胃癌的部位及病理分型具有相關性。

2 展 望

胃癌的進展涉及多種癌基因和抗癌基因及分子標志物，因此研究這些基因及分子標志物與胃癌的發生、發展及預后的關系，對胃癌的早期診斷、治療及預后判斷起著重要的作用。隨著各種新技術，尤其是各種生物技術的發展和改進，胃癌發生、發展的機制將逐步明確。特異性的早期預測和診斷胃癌淋巴轉移的分子標志物不斷被發現，對提高胃癌早期的診斷率、改善胃癌預后、探討胃癌發病機制、揭示腫瘤組織的生長活性在腫瘤生長浸潤和轉移方面的作用有著重要意義，但是有些標志物的敏感性和特異性并不十分令人滿意。因此，未來將深入研究篩選有價值的標志物，此外，還應在基因組學研究的基礎上檢測不同個體腫瘤的特異性基因組，真正做到基于分子背景的個體化診斷和治療。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2015.22.019

A

1009-5519（2015）22-3416-04

2015-07-05）

蘭州市科技計劃項目（2014-2-36）。

魏秋亞（1989-），男，甘肅蘭州人，在讀碩士研究生，主要從事微創外科方面的研究；E-mail：weiweishuai316@126.com。

王?。‥-mail：wcdfjack@163.com）。