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.寧夏醫科大學第三臨床學院，銀川 750000；2.寧夏回族自治區人民醫院消化內科，銀川 750001)

全球癌癥狀況最新數據顯示，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生轉移和復發的可能性。一項數據表明，2015年美國新確診胃癌患者數達24 590例，其中因胃癌死亡數達10 720例[2]，此項數據表示，目前胃癌患者數量日益增多，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現時其所處的階段[3]，由于尚缺乏早期可以發現胃癌的標志物，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。

胃癌的發生是一種多因素、多發展階段、多步驟的網絡調節與控制過程，目前，對于胃癌發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分期系統對胃癌患者進行臨床分級，并且臨床醫師利用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。現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的產物，HER2基因在正常條件下是一種非激活狀態，一旦接受體內外的相關因素刺激后其結構、表達及調控均將失常，從而使HER2基因處于被激活狀態，基因擴增下誘導細胞膜蛋白的過表達，調節細胞內信號轉導途徑，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，FISH)。早期利用乳腺癌的HER2評判標準來評判胃癌細胞的HER2狀態，但后期發現胃癌與乳腺癌中HER2表達有明顯差異。現已被學術界廣泛接受的Hofmann等[7]改良的評判胃癌HER2狀態標準通過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的檢測標準日益規范。國內外均采用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現具有相關性。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一，但HER2基因參與受體活化、信號轉導等過程，并且發揮重要作用，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展，腫瘤分子標志物的不斷涌現，眾多靶向藥物治療由此產生，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，減弱了后續的一系列信號的發生，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個內含子構成，其中包括3個部分(細胞外區、跨膜區和細胞質區)，細胞外區的外顯子能與鈣特異性結合發揮黏附功能[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揮正常功能，如果該復合體中任一部分發生改變，對正常組織來說，則意味著不能正常發育，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，如乳腺癌、直腸癌、食管癌、宮頸癌等[20-22]。

馬釗等[23]研究發現，正常胃黏膜和胃癌組織中E-cad表達差異有統計學意義，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，原發灶中E-cad的低表達是早期胃癌患者是否出現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，對胃癌的發生、發展、浸潤、轉移、預后起重要作用。

E-cad基因在轉移的腫瘤中出現低表達說明該基因可能是一種抑癌基因，雖然目前已經有相當多關于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。許多學者根據基因的復制與蛋白表達發現，c-Met過度表達與胃癌的發病機制有密切關系，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生使血清HGFR升高。Lamszus等[33]在鼠乳腺癌和膠質瘤模型的研究中還發現HGFR對刺激腫瘤血管的形成具有重要作用。

HGFR在胃癌發生、發展、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，從而在抑制腫瘤發生、發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生、發展、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生、發展及治療提供一種新方法。

4 miRNA

miRNA是一類真核生物內源性的小分子單鏈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具有調節數百個信使RNA的潛能，故miRNA的異常表達與腫瘤的發生存在一定的聯系[35-36]。研究發現[37]，miRNA與胃癌的形成具有一定相關性，既可以發揮抑癌基因的作用，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與胃癌發生、發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生、發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信號活化的負調控，從而引起幽門螺桿菌感染的胃黏膜上皮發展為胃癌過程。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生、發展也有緊密的關系。

4.2與胃癌診斷與預后有關的miRNA 醫療技術的不斷進步與發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也將成為一種無創性診斷胃癌的生物學標志物，與傳統胃鏡檢查相比，具有創傷小、痛苦小、花費低等優勢[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。盡管目前已發現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生、發展、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可為臨床提供治療策略，并且多數患者并沒有從分子治療方面獲益。盡管已有大量的研究數據支撐，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。