食管癌病因学研究进展
2015-04-02张天宝侯鹏高
张天宝 侯鹏高
(皖北卫生职业学院 人体解剖与组织胚胎学教研室,宿州234000)
食管癌(carcinoma of esophagus)是最常见的消化系统肿瘤之一,其死亡率占全国恶性肿瘤死亡总数的22.34%,仅次于胃癌,居第二位[1]。流行病学调查显示,在全球范围内食管癌平均死亡率男性为2.5~5.0/10万、女性为1.5~2.5/10万[2]。尽管当前已采用了术前放疗、化疗来综合治疗食管癌患者,但效果仍不乐观,75%未经治疗的患者在确诊1年内死亡,5年生存率仅为5%~10%,严重危害人们的健康。从组织学上,食管癌可分为食管鳞状上皮癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)和食管腺癌(esophageal adenocarcinoma,EAC),两者流行病学特征差异明显。ESCC约占食管癌总数的80%,主要分布于非洲及亚洲人群;EAC多发于西方国家[3]。目前认为,食管癌的发生是一个涉及多因素、多阶段、多基因变异积累及相互作用的复杂过程;环境因素是食管癌发生的主导因素,但暴露于相似环境因素的人群,只有少数人发病,提示个人对食管癌的遗传易感性不同;另有研究证实,食管癌的发生还具有家族性等特点。近年来,科研人员对食管癌的发生发展相关因素进行了大量研究,本文就食管癌病因学研究的最新进展作一综述。
1 食管癌与亚硝胺类化合物
亚硝胺类化合物是一大类强烈的化学致癌物,广泛分布于人类生活环境中,而且在霉菌的作用下,还可以在人体内合成。经动物实验证实,已发现的二三百种亚硝胺类化合物中约80%有致癌作用[4],可诱发多种动物不同器官的肿瘤,是引起食管癌、胃癌、肝癌的重要原因,其中不对称亚硝胺可特异地诱发动物食管癌。陆士新等[5]测定了食管癌高发区河南林县人胃液标本353份,进行亚硝胺化合物分析,发现95%的胃液标本中含亚硝胺化合物。并且,胃液中亚硝胺的含量与受检者食管上皮病变程度呈明显正相关。由于居民胃液内检测发现的亚硝胺检出率及含量明显高于饮水、粮食和食物中的水平,提示外源性亚硝胺的重要作用;通过口服维生素C等抗氧化剂可阻断亚硝胺的胃内合成,为食管癌的病因学预防提供了科学依据。
2 食管癌与真菌、病毒感染
我国食管癌高发区的发病与真菌对食物的污染有关。在河南省林州地区等食管癌高发区的粮食中,发现了串珠镰刀霉、黄曲霉等霉菌。这些霉菌除了产生直接的致癌物外,还能还原硝酸盐为亚硝酸盐,并且能促进亚硝胺的合成,增加食管癌的患病风险。在食管癌高发区和低发区的对比研究中发现,食管癌高发区谷物霉菌污染率明显高于低发区[6],提示霉菌在食管癌发病过程中起到一定的作用。人乳头瘤病毒(HPV)与食管癌关系存在较大争议,不同研究机构对HPV检测的结果阳性率差异很大,从0%~67%不等。尽管如此,但大多数研究表明,HPV作为食管癌的一个重要致病因素受到广泛重视和研究。近年来,随着分子流行病学的发展,发现HPV具有放大癌基因C-myc和H-ras的作用,并能使抑癌基因p53失活[7],提示 HPV感染可能在食管癌的发生、发展中发挥着重要作用。
3 食管癌与生活、饮食习惯
吸烟饮酒被认为是西方国家食管癌发病的主要危险因素。越来越多的证据表明,吸烟作为食管癌危险因素已被肯定,患食管癌的风险随着吸烟量的增加、烟龄增长而增高,还与烟草的种类、是否戒烟有关[8]。烟草中的多环芳烃、苯并芘、亚硝基化合物等致癌物质和氧化剂,可造成食管上皮细胞的DNA损伤或引发慢性食管炎,最终诱发食管癌。国内研究发现,吸烟也是食管癌发病的危险因素;在林县,有70%左右的成年男性吸烟,不到1%的女性吸烟,但食管癌的发病率男女几乎相等[9]。由此可见,吸烟并非是林县食管癌发生的主要危险因素。饮酒被认为是西方国家食管癌发病的一个主要危险因素,而国内目前尚存在争论。有研究表明,饮酒与食管癌的发病无关[10]。但也有研究发现,食管癌与饮酒量、酒精的烈性程度有明显的剂量-效应关系,而且烟酒之间具有协同作用[11]。推测其原因可能是,乙醇无直接致癌作用,但可作为促癌剂,能促进多环芳烃等致癌物的溶解,加速食管上皮细胞DNA损伤。
饮食过烫亦可能是食管癌发生的危险因素,但到目前为止还没有令人信服的证据证明这一点,这可能与难以测定进食时的温度有一定关系。长期饮食过烫会造成局部的炎症和热刺激,可能是食管癌发生的促进因素[9]。
4 食管癌与营养因素
多数研究认为,营养因素与食管癌发生有关[12,13]。近20年来林州地区居民膳食结构发生很大变化,其食管癌的发病率和死亡率也随之下降[14],提示膳食营养状况在食管癌发病中起一定作用。而世界上最贫困地区的非洲并不是食管癌高发区,说明营养因素并非是食管癌发病的主要因素。近年来研究认为,某些微量元素硒、锌、铜、铁和钙在体内及土壤中的含量的变化与食管癌的发生、发展密切相关。营养干预实验研究发现[15],补充维生素、微量元素,尤其是补充硒、β-胡萝卜素、维生素E等可能会降低食管癌的发病风险。
5 食管癌与遗传易感性
一般认为,肿瘤的形成是环境因素与遗传因素共同作用的结果。食管癌的发生也具有遗传易感性的特点。即使是在食管癌高发区,也只有很小一部分人群发病,且常具有家族聚集性,提示遗传因素在食管癌发生中起一定作用。但遗传因素在食管癌发病中的机制还有待研究,王如德等[16]认为遗传因素与日常不良行为习惯相互作用,是食管癌发病的重要原因。薛洁皓等[17]应用病例对照研究和免疫组化方法发现,食管癌的发生与Bcl-2、P53阳性表达存在明显相关性,提示Bcl-2、P53可能在食管癌发生中起重要作用。
6 食管癌与肥胖、胃食管返流病
肥胖和胃食管返流病被认为是食管腺癌发病的高危因素。肥胖可使腹内压增高,引起胃食管反流,频发的反流反复刺激食管黏膜而导致食管上皮细胞的慢性损伤,引起Barrett′s食管,而后者是食管腺癌的癌前病变。徐致祥等[18]认为,反流液中的牛黄胆酸、鹅胆酸属于内源性二级胺,能够与胃液中的亚硝酸盐反应生成致癌物亚硝胺,从而导致食管、贲门、胃等部位的肿瘤发生。
7 食管癌与社会、心理因素
随着医学模式由单纯的生物医学模式转向生物-心理-社会医学模式,人们越来越多地关注社会、心理因素对肿瘤发生的影响。近年来我国正处于社会转型期,生活节奏加快、工作压力增大,导致猝死和肿瘤的发病增多。有研究发现负性生活事件如丧偶、离婚、家庭成员死亡、经济状况恶化或长期处于抑郁状态可增加食管癌的发病风险[19]。其可能的机制是长期处于应激状态,使自主神经系统、内分泌系统、神经递质传导系统等功能紊乱,导致机体免疫功能低下、器官代谢紊乱或障碍、DNA自然修复能力减弱甚至障碍,最终引起肿瘤发生。
8 食管癌分子细胞遗传学研究
随着细胞遗传学和分子遗传学的发展,很多学者从基因和染色体水平对食管癌的发生进行了深入研究,发现在食管癌肿瘤细胞中TP53、pl6/MTS-1、cyclin D1或Rb基因都有不同程度的异常表达,这些抑癌基因的突变或杂合性缺失,影响了食管上皮细胞的正常生长发育,导致细胞在分化过程中异型性增加,引起细胞癌变。血管内皮生长因子(VEGF)在调控血管生成中起重要作用。研究表明,20%~70%的食管癌存在VEGF的表达,并且与食管癌浸润深度、肿瘤分期、静脉侵入、淋巴细胞浸润及淋巴结转移相关[20],提示VEGF在食管癌发生中起重要作用。
9 展望
近年来,随着对食管癌研究的日益深入,目前普遍认为食管癌的发生是一个多因素、多阶段、多基因相互作用的复杂过程;其中,我国食管癌高发区的致病因素是以环境因素为主导,通过基因起主要作用。然而,食管癌具有显著的地域性差异,不同地区发病原因可能有所不同,但必有一种因素为主导;因此,对食管癌病因学研究,探索食管癌发病的主要因素,对食管癌的一级预防具有重要的理论依据和实用价值。
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