胃蛋白酶原在癌前病变、胃癌诊断中的应用进展

赵 瑶综述 刘银梅 胡文斌 沈月平审校

胃癌是最常见的恶性肿瘤之一，病死率居各种恶性肿瘤前列[1]，其早期诊断、早期治疗是提高患者生存质量、降低病死率的唯一途径。目前诊断胃癌的主要方法是纤维胃镜和上消化道造影检查，其中胃镜被称为是确诊胃癌的“金标准”，但对亚临床症状患者尚不能作为普查手段，而且，早期胃癌缺乏一定的特异性症状与体征，发现时往往已是中、晚期，从而失去最佳的治疗时机，影响胃癌的预后。人们希望能发现1种简便、快速、重复性好、非介入性、便于动态监测等优点的检查方法，筛选出胃癌的高危人群，最好对胃癌能进行早期诊断。胃蛋白酶原(Pepsinogen，PG)被认为是1种可选的筛检方法。

胃几乎是胃蛋白酶原的唯一来源，并且在分泌阶段的分泌量会发生变化，血清胃蛋白酶原Ⅰ和Ⅱ(PGⅠ，PGⅡ)反映了胃黏膜腺体和细胞的数量，也间接反映了胃黏膜不同部位的分泌功能。胃酸分泌过多的浅表性胃炎和幽门螺旋杆菌(helicobacter pylori，Hp)感染的胃炎患者，PGⅠ和PGⅡ的分泌会增加；而慢性严重萎缩性胃炎患者，当主细胞减少时PGⅠ含量下降；当萎缩性胃炎伴有肠化、胃窦腺假幽门腺化生时，PGⅡ含量会随之增高。当患肠上皮化生、不典型增生和胃癌时，PGⅠ分泌会减少，PGⅠ/PGⅡ也会发生变化，血清PG可作为监测胃黏膜病理进展甚至胃癌的1个可靠的标志物[2～5]。

1 PG用于癌前病变、早期胃癌

Hp感染初期可引起慢性浅表性胃炎，后期可导致慢性萎缩性胃炎、肠上皮化生、不典型增生，这一系列的病变是胃癌形成的高危状态，被称为胃癌前病变，最后可能发展为胃癌。早期胃癌是指癌组织浸润仅限于黏膜层及黏膜下层者。Yoshiyuki等[6]在对2858例患者进行巢式病例对照的研究中，多因素分析萎缩性胃炎与胃癌的OR=3.38(95％CI:1.54～7.42)。早些研究[7]指出血清中低PGⅠ可以反映广泛萎缩的慢性萎缩性胃炎。在一项以内镜检查为金标准，用PG筛查5113人的研究中[8]，胃癌组PGⅠ、PGⅠ/PGⅡ明显降低，进展期胃癌与早期胃癌相比，两者降低更加明显，而PGⅡ则变化不大。研究还发现80％胃癌的背景组织中有严重萎缩，胃癌的PGⅠ、PGⅠ/PGⅡ下降是由于癌组织浸润及黏膜萎缩逐渐扩大，主细胞进一步受损丢失所致，尤其表现在进展期胃癌上。同时，致癌因子，尤其是Hp长期持续感染，可造成PG基因突变，从而失去分泌PGⅠ能力。张祥宏等[9]对河北赞皇县境内1504例30岁以上居民的血PG进行了检测，并随访2～3年，PG异常居民因胃癌而死亡者占0.64％，明显高于PG正常居民(0.007％)；经内镜和病理学检查证实91％的PG异常居民的胃黏膜可见癌前病变，明显高于PG正常的居民。血清PG试验是胃癌进展的1个很好的指示物，但是作为筛查手段，只能用于从萎缩性胃炎(包括肠化生)进展到胃癌这类人群，对无萎缩的胃癌患者是不合适的[8,10]。

利用血清PG的测定进行胃癌早期诊断的普查以及胃癌的预防干预计划已在日本、芬兰、挪威等国家实行。日本在老年保健法的指导下开展了日本胃癌检测计划，自1992年起，血清PG试验就广为商用，很多社区卫生服务中心把它作为1种筛查手段[8,11,12]。过去15年的筛查结果表明血清PG试验作为1种筛查策略显著增加了普查的人数，也提高了胃癌和早期胃癌的检出率。日本用PGⅠ≤7.0 μg/L，PGⅠ/PGⅡ≤3.0作为筛查标准(cut-off 值)，鉴别萎缩性胃炎[8,11,13]，其敏感性是93％，特异性88％[13]。以同样的界值，2004年[14]一研究显示此标准诊断萎缩性胃炎的敏感性是77％，特异性73％，之后2008年[15]的一项10年随访研究也以此来筛查，敏感性是58.7％，特异性73.4％。从日本的经验看，PG试验是最现实和可靠的血清学指标，对广泛萎缩的高危人群进行鉴别，然后再作进一步内窥胃镜检查或其他检查[16]。

国内有学者经研究认为血清PGⅠ/PGⅡ<3.0对于胃癌具有重要病因学意义，有可能成为1种简便使用的血清学普查指标[17]。国内学者以PGⅠ<35 μg/L，PGⅠ/PGⅡ<1.5为胃癌筛选标准。程兆明等[18]研究结果表明，其灵敏度和特异性分别为73.0％，78.0％，蒋孟军等的结果为71.6％，83.0％[19]。姜相君等[20]分析以PGⅠ<35 μg/L或PGⅠ/PGⅡ<1.5为阳性指标，其确诊率(灵敏度)和特异性分别为72.5％和82.3％。另一些研究指出[21]以PGⅠ<60 μg/L+PGⅠ/PGⅡ<6.0为标准更有利于提高胃癌诊断的敏感性，便于大规模人群普及筛检。我国袁媛等[22]提示PGⅠ≤70 μg/L+PGⅠ/PGⅡ<3.0适合我国人群，敏感度为53.13％,特异度为77.70％。孙丽萍等[23]于1997～1999年在中国胃癌高发区辽宁庄河利用两轮筛查法(钡剂-X线双对比造影，血清PG含量检测+胃镜及黏膜活检)，对4036例进行筛查，也认为PGⅠ<70 μg/L+ PGⅠ/PGⅡ<3.0更适合作为中国人胃癌的初筛标准。陈国斌等[24]也支持以此作为(灵敏度为73.3％,特异度为76.7％)老年高危患者胃黏膜萎缩、癌变的1项血清学筛查指标。

2 PG作为胃癌术后复发标志物

姜相君等[20]研究显示：胃癌术后患者PGⅠ、PGⅠ/PGⅡ明显下降(P<0.01)，胃癌术后及术后无复发患者PGⅠ、PGⅡ水平也都明显下降(P<0.01)，而术后复发患者与胃癌术后患者相比较，PGⅠ、PGⅡ水平都极明显升高(P<0.01)。其机理尚不明了，可能是部分有分泌功能的癌细胞转移增殖的结果，幼稚细胞的增殖使分泌PGⅠ的量增高，而PGⅡ的增高可能是高分化管状或乳头状腺细胞分泌所致。由此提示，转移的癌细胞与原发的胃癌细胞有同源异质性，动态观察全胃切除术后PGⅠ、PGⅡ变化，作为判断胃癌手术后有无复发的临床指标，是一项值得进一步研究探讨的课题。

3 Hp、血清胃泌素(gastrin，GAS)与PG

Hp是胃黏膜的主要致病菌，在1982年由Marshall等学者首次分离出来，其最突出的生物学特性是能产生大量的具有高度活性的尿素酶，其作为1个明确的致癌因素已经得到广泛公认。在Hp感染一慢性胃炎一黏膜萎缩一异型增生一胃癌这一发病模式中，Hp感染作用于起始阶段，往往发挥先导作用并对胃黏膜产生长期持续的刺激。1994年，世界卫生组织就将Hp感染列为人类胃癌Ⅰ类致癌原。但其确切的致癌机理并未阐明。2008年一项研究显示Hp感染与胃癌的关系(HR=3.48,95％ CI:1.26～9.64)[25]。目前认为，Hp感染后通过产生损伤因素如细胞毒素以及减弱胃黏膜的保护因素如维生素C等方式损伤组织，加速胃黏膜上皮细胞增殖，导致基因突变，使胃黏膜上皮恶性转化。进一步研究表明[26]Hp在感染初期可同时促进细胞的增生和凋亡，后期则出现凋亡趋势下降，而增殖趋势相对上升，引起增生与凋亡失衡，增加了未修复基因及基因突变的可能性而致癌，即Hp感染是组织恶性转变的促动因素之一。国外HP对45岁以下筛检消化不良及胃癌患者的灵敏度和特异度为97％和87％[27]。另外指出单独HP对40岁以上胃癌患者检出率太低[28]。而Hp和PG联合能预测胃癌的进展，且效果与胃镜的相近[29]。

GAS由胃窦部G细胞分泌，促进胃酸的分泌。研究证实，胃泌素参与胃癌发生和发展过程，不仅促进正常胃肠道黏膜的生长和胃肠道细胞蛋白质、RNA、DNA合成增加，而且还影响癌细胞生长及细胞恶性转化。萎缩性胃炎时，胃窦部G细胞丢失，引起胃泌素-17(G-17)分泌减少。因此，G-17被认为可以反映胃黏膜的功能状态。G-17<5 pmol/L反应胃窦萎缩的灵敏度和特异度为36.8％和86.5％[30]。国外学者指出血清PG、GAS联合可以诊断局限在胃窦或广泛性萎缩性胃炎[31～33]。我国一病例对照研究显示萎缩性胃窦炎患者血清G-17水平低[34]。2007年林瑞新等[35 ]等发现胃癌患者血清GAS水平明显增高，可早期发现、早期诊断胃癌患者。通过单一项目检测与联合项目检测相比较发现当PGⅠ<30 μg/L或PGⅠ/PGⅡ<3.0或GAS>95 ng/L且Hp(+)时，灵敏度及特异度均较理想，即通过以上检测指标为胃癌的早期诊断提供了1条优于胃镜等方法的准确合理、廉价的检测手段。蒋孟军等[36]研究得出以血清PGⅠ<35 μg/L、PGⅠ/PGⅡ<1.5结合GAS>90 ng/L为胃癌诊断标准的灵敏度和特异度为94.2％和73.4％。

Hp、GAS和PG都与萎缩性胃炎有密切的关系，将三者联合起来筛检萎缩性胃炎的灵敏度和特异度为89％和93％[20]。所以，学者认为这三者的联合是可以替代内窥镜检查的[33，37]。

4 PG与胃癌抗原(MG7-Ag)

MG7-Ag是由鼠源性抗人胃癌单克隆抗体MG7(胃低分化腺癌细胞株MKN-46-9作为免疫原免疫BALB/C小鼠)新发现的1个胃癌相关抗原，经证实MG7-Ag理化性质与已知的消化道肿瘤相关抗原不同，且具有较高的特异性和敏感性，在胃癌细胞系中优势表达[38]。以≥6 U/ml为诊断标准，MG7-Ag对胃癌的诊断特异性为60％，敏感性为75％[39]。国外同研究报道的特异性为43.8％，敏感性为96％[40]。2008年吴瑾等[41]证实：胃癌患者血清MG7-Ag、PGⅠ、PGⅡ三者联合检测阳性率为93.55％，较两两检测阳性率高，两两联合检测较单一指标检测阳性率高(P<0.05)。这可能由于MG7-Ag、PGⅠ、PGⅡ在产生和分泌的机制上有不同之处，在胃癌的侵袭转移中发挥着不同的作用，三者联合检测在诊断胃癌的敏感度和特异度方面可实现互补。这说明三者联合检测是1种较好的联合检测方式，可应用于临床，有望提高胃癌总的诊断水平，但国外类似的研究几乎没有。

5 血清骨桥蛋白(OPN)、组织多肽特异性抗原(TPS)与PGⅠ

OPN是1种含有RGD序列的分泌型磷酸化糖蛋白，可由多种细胞如巨噬细胞、T淋巴细胞、血管平滑肌细胞和肿瘤细胞等分泌。研究证实OPN可以诱导细胞转化和增殖，削弱免疫细胞的肿瘤杀伤作用并促进肿瘤血管的生成等，与肿瘤发生、发展及转移和预后密切相关。有研究[42]表明，胃癌组织中OPN高表达且患者外周血OPN水平明显高于健康者和慢性萎缩性胃炎。胃癌组血清OPN水平较胃良性病变组和健康对照组明显升高，敏感性和特异性分别为75.7％和88.8％，说明OPN可作为1项较好的胃癌筛查肿瘤标志物。

TPS是细胞角蛋白18片段上的M3抗原决定簇，由于恶性上皮肿瘤患者存在细胞角蛋白18的过度表达并被释放到血清，因此血清中TPS水平可反映肿瘤细胞的增殖活性。2008年吉林大学张明威等[43]采用ELISA方法对胃癌、胃良性疾病患者及健康人OPN、TPS、PGⅠ进行检测，并进行比较分析，发现胃癌组血清OPN、TPS水平均明显高于胃良性疾病组及正常对照组，而PGⅠ水平明显低于其他两组。单项检测敏感性分别为75.7％、74.7％、63.9％，三项联合检测敏感性为86％；单独检测特异性分别为88.8％、87.7％、93.3％，三项联合检测的特异性为80.1％。因此，作者认为OPN、TPS和PGⅠ对胃癌有较高的辅助诊断价值，三项联合检测可明显提高胃癌的诊断阳性率。

综上所述，在我国，大规模筛检胃癌是没有的，大部分胃癌患者都是偶然检测出来的。要提高胃癌的早诊率，提高生存率，就必然要进行大规模的普查。目前仍以胃镜结合活检或x线双重对比造影作为胃癌高危人群的随访监测手段，但上述前2种方法或具有一定的损伤性、或存在费用较高，受检者依从性差。“血清PG法”作为1种检测精度高、简便且安全的胃癌初筛方法，已得到越来越多的关注和推广，尤其是在日本。在日本，他们已经用PG试验来进行萎缩性胃炎或早期胃癌的筛检。但是，对PG应该选多大的界值作为筛选标准还是没有统一。除此之外，检测胃蛋白酶原也可以和其他方法一起应用，以提高胃癌的早期诊断率，从而早期治疗，降低死亡率，预防术后复发，提高生存率。以胃蛋白酶原作为肿瘤标记物的方法虽然目前在我国还未普及，但随着研究深入，相信这个目标会实现的。

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