胃癌生物学标志物的相关研究进展

莫丽蓉，杨金芳，李 雪，虎金鹏，周 燕，白飞虎※

(1.宁夏医科大学第三临床学院，银川 750000；2.宁夏回族自治区人民医院消化内科，银川 750001)

全球癌症状况最新数据显示，胃癌是目前全球第五大常见癌症，其病死率居于癌症病死第三位[1]，且5年生存率低于30%[2]，全球胃癌高发地主要集中在东亚国家，如中国、日本、韩国。虽然目前临床中对于胃癌的诊疗技术不断提高，但大部分胃癌确诊时已偏向晚期，且早期胃癌根治术后仍有发生转移和复发的可能性。一项数据表明，2015年美国新确诊胃癌患者数达24 590例，其中因胃癌死亡数达10 720例[2]，此项数据表示，目前胃癌患者数量日益增多，而胃癌患者远期生存率却不尽人意。胃癌远期生存率的高低主要取决于胃癌发现时其所处的阶段[3]，由于尚缺乏早期可以发现胃癌的标志物，胃癌确诊时多已达晚期，使得胃癌患者具有较高的病死率和较差的预后。

胃癌的发生是一种多因素、多发展阶段、多步骤的网络调节与控制过程，目前，对于胃癌发病机制尚不完全明确，从而给胃癌早期诊断、治疗、预后带来了相应的困难。目前临床中仍主要使用TNM分期系统对胃癌患者进行临床分级，并且临床医师利用TNM分期预测胃癌患者的远期生存率。但是，同样TNM分期的患者所表现出的临床结果却不尽相同，这使得人们开始寻求影响胃癌患者远期生存率的新型标志物。参与肿瘤的调控和转移的基因包括人类表皮生长因子受体(human epidermal growth factor receptor，HER)2、上皮钙黏素(E-cadherin，E-cad)、肝细胞生长因子受体(hepatocyte growth factor receptor，HGFR)、微RNA(microRNA，miRNA)等，因此可以将其作为胃癌的诊断、治疗及预后指标。现就胃癌生物学标志物的相关研究进展予以综述。

1 HER2

HER2基因是表皮生长因子受体家族成员之一，该家族还包括HER1、HER3、HER4三个成员，是致癌基因C-erB-2/neu的产物，HER2基因在正常条件下是一种非激活状态，一旦接受体内外的相关因素刺激后其结构、表达及调控均将失常，从而使HER2基因处于被激活状态，基因扩增下诱导细胞膜蛋白的过表达，调节细胞内信号转导途径，包括增生、分化、细胞凋亡等[4]。目前，在多种不同的恶性肿瘤中已经检测到HER2基因，其中，研究最多的是乳腺癌。研究显示，HER2在多种癌症的发生中起作用，HER2过表达可在10%～34%的浸润性乳腺癌以及7%～34%的胃癌或胃食管交界癌中检测到[5]。此外，在结肠癌、膀胱癌、卵巢癌、子宫内膜癌、肺癌、宫颈癌、食管癌中也有HER2过表达或扩增的报道[6]。对于乳腺癌患者HER2基因为常规性检测，而对于胃癌患者尚未广泛开展。未来，随着对HER2基因与胃癌相关研究的进展，胃癌中HER2基因的检测也逐渐成为胃癌诊断、治疗及预后的热点。

1.1HER2基因在胃癌中的检测方法及表达差异 目前最常用于检测HER2蛋白表达及基因扩增情况的方法主要有免疫组织化学染色(immunohistochemistry，IHC)和荧光原位杂交法(fluorescence in situ hybridization，FISH)。早期利用乳腺癌的HER2评判标准来评判胃癌细胞的HER2状态，但后期发现胃癌与乳腺癌中HER2表达有明显差异。现已被学术界广泛接受的Hofmann等[7]改良的评判胃癌HER2状态标准通过ToGA研究等验证了其准确性和可行性。ToGA研究是一项全球范围内关于胃癌和胃食管结合部腺癌的多中心临床研究，其研究结果显示，HER2 IHC ++/FISH阳性或IHC +++占据16.6%[7]。结合该临床中心的研究结果，将HER2阳性定义为IHC ++/FISH阳性或IHC +++，其中不包含IHC 0或+/FISH阳性。有研究提出，对于诊疗中HER2阳性胃癌患者需要采取不同的治疗措施[8]。

目前，胃癌HER2的检测标准日益规范。国内外均采用Hofmann等[7]改良后的HER2评判标准进行大样本的研究，结果显示胃癌患者中HER2的阳性率为7.3%～20.2%[9]。国内关于该方面的多项多中心研究结果显示约为12%，尤其在肠型胃癌和胃食管结合部的一些腺癌中，其阳性率有升高趋势[10]。

1.2HER2基因与胃癌预后的关系 目前，HER2基因是否能成为胃癌预后的一项独立因素尚存在争议。Qiu等[11]研究证实HER2基因阳性与早期胃癌的预后存在相关关系，但对于晚期胃癌并不适用。Grabsch等[12]提出HER2的过表达与胃癌的预后之间并不存在明显关系，而有研究认为HER2的过表达对胃癌的预后起一定的预测作用，其中HER2阳性的胃癌患者预后可能较HER2阴性者差[13]。Liang等[14]对HER2与胃癌预后的Meta分析指出：HER2过表达与胃癌患者总生存期存在一定程度的相关性，HER2的过表达与鲍曼分型、肿瘤分化、淋巴转移、静脉浸润、淋巴管浸润方面相关，而在肿瘤大小、浸润深度以及肿瘤分期方面并未发现具有相关性。总之，HER2基因过表达患者的预后较非表达者差。目前，虽然针对HER2阳性是否与胃癌预后相关性方面的结论尚不统一，但HER2基因参与受体活化、信号转导等过程，并且发挥重要作用，与此同时也与肿瘤细胞的增殖、分化、转移转化过程有关。

1.3HER2基因与胃癌的靶向治疗 目前，对于晚期胃癌患者的治疗方式主要是以化疗联合靶向治疗为主的一种综合治疗方案。随着肿瘤生物学的快速发展，肿瘤分子标志物的不断涌现，众多靶向药物治疗由此产生，如表皮生长因子、血管生成、免疫关键位点阻滞剂、细胞周期、细胞凋亡、关键酶等信号通路。

曲妥珠单抗是一种人源化抗HER2的单克隆抗体，其选择性作用于HER2胞外域，降低了 HER2受体的活性，减弱了后续的一系列信号的发生，其中包括蛋白激酶B、信号转导及转录激活因子3[15]。一项多中心的关于评估化疗药物联合曲妥珠单抗治疗HER2阳性晚期胃癌疗效的相关研究结果显示，化疗药物联合曲妥珠单抗对HER2阳性晚期胃癌患者的总体生存率反而有一定的提高[16]。2010年欧盟已批准将曲妥珠单抗作为HER2阳性胃癌晚期患者的治疗药物[17]。未来的研究中随着胃癌发展的分子机制进一步深入，胃癌靶向精准治疗也会成为治疗胃癌的一项新的治疗方案。

2 E-cad

E-cad基因位于染色体16q22.1，全长约100 kb，其结构由16个外显子和15个内含子构成，其中包括3个部分(细胞外区、跨膜区和细胞质区)，细胞外区的外显子能与钙特异性结合发挥黏附功能[18]。E-cad是一类钙依赖性跨膜蛋白，几乎存在于所有上皮细胞表面，可介导细胞与细胞间相互黏附，具有维持细胞与组织结构完整性的作用，其表达量与肿瘤细胞分化、侵袭及转移方面均有一定关系。E-cad只有通过与链蛋白互相接合构成完整的一个复合体才能发挥正常功能，如果该复合体中任一部分发生改变，对正常组织来说，则意味着不能正常发育，对于来源于上皮性肿瘤细胞而言，则有机会引起瘤细胞从原发病灶的脱离，从而向邻近组织侵袭和向远处转移[19]。有文献报道，E-cad在多种来源于上皮于上皮细胞源性肿瘤中呈失表达状态，如乳腺癌、直肠癌、食管癌、宫颈癌等[20-22]。

马钊等[23]研究发现，正常胃黏膜和胃癌组织中E-cad表达差异有统计学意义，在高、中、低分化的胃癌中，阳性表达率逐渐减少，提示肿瘤的分化程度与E-cad的低表达有紧密关系。刘津等[24]通过研究表明，胃癌浸润深度与E-cad表达的阳性率存在相关性，未侵及浆膜的胃癌E-cad表达阳性率较侵及浆膜低，各浸润深度间的E-cad表达具有一定差异，有胃癌淋巴结转移的E-cad表达阳性率低于无淋巴结转移者，原发灶中E-cad的低表达是早期胃癌患者是否出现淋巴结转移的一个高危因素。故E-cad的表达与肿瘤浸润深度有关，其表达异常与胃癌病理分型、分化程度、浸润深度及是否淋巴转移具有明显相关性，对胃癌的发生、发展、浸润、转移、预后起重要作用。

E-cad基因在转移的肿瘤中出现低表达说明该基因可能是一种抑癌基因，虽然目前已经有相当多关于E-cad的研究，但其许多作用机制尚不明确，如E-cad在胃癌淋巴转移中的表达及参与调控的确切机制尚不明确，所以关于E-cad的研究仍需进一步深入，如E-cad低表达发生在肿瘤前还是后，E-cad是否促进E-cad的低表达等。

3 HGFR

HGFR是具有多功能的一种细胞因子，其可以参与上皮细胞与部分肿瘤细胞的分裂作用，并促进细胞的移动，c-Met编码的蛋白是一种原癌基因，该基因是HGFR的主要受体，c-Met属于酪氨酸激酶受体，HGFR与细胞上的c-Met结合后，c-Met的自身磷酸化可激活受体内在的酪氨酸激酶活性，从而导致细胞分裂或分化增加，细胞分离，运动能力增强，连接消失，最终参与细胞的增殖、分化、转移[25]。HGFR可快速、可逆、可饱和、特异性、高亲和度地与其受体相结合，不同浓度的HGFR针对不同类型的细胞作用也存在不同，其中可能与存在于细胞膜上不同类型受体及相应受体数量有关，同时与HGFR受体结构的变化也存在关系。

HGFR起初被认识是作为刺激肝细胞增生的一种分子，现在已逐渐被认为是一种具有许多复杂功能的细胞因子。许多学者根据基因的复制与蛋白表达发现，c-Met过度表达与胃癌的发病机制有密切关系，并且认为c-Met的过表达作为胃癌预后的不良因素[26-27]。但胃癌患者中c-Met的表达程度为0%～68%[28-29]。这一差异很大程度上是由于人们对c-Met基因复制、扩增、蛋白表达方法的不同。Wu等[30]通过胃癌及其邻近的正常胃组织标本进行HGFR与c-Met基因的检测，结果提示HGFR及其受体与肠型胃癌的形成有关。Amemiya等[31]通过实验指出在甲胎蛋白阳性的胃癌组中c-Met表达率高于甲胎蛋白阴性胃癌组，两者差异有统计学意义，这可能是甲胎蛋白阳性胃癌患者预后较差的一种原因。有研究显示[32]，大约一半胃癌患者人群中血清HGFR明显高于正常人，手术切除胃癌后其血清HGFR水平具有降低趋势，这一结论说明肿瘤的发生使血清HGFR升高。Lamszus等[33]在鼠乳腺癌和胶质瘤模型的研究中还发现HGFR对刺激肿瘤血管的形成具有重要作用。

HGFR在胃癌发生、发展、转移过程中存在一定关系，从而影响肿瘤生长速度、浸润深度。NK4可竞争结合HGFR受体c-Met，从而在抑制肿瘤发生、发展及侵袭生长过程中起作用，这可能在以后将会成为一种抑制癌症发生、发展、转移的一种新型基因治疗方法[34]。同样可以利用HGFR与胃癌组织中c-Met的高亲和力关系，采用HGFR作为载体对胃癌进行导向治疗。未来的研究中，对于HGFR与胃癌相关性的研究可为胃癌的发生、发展及治疗提供一种新方法。

4 miRNA

miRNA是一类真核生物内源性的小分子单链RNA，长度通常21～25核苷酸，可以通过与靶信使RNA上3′-非编码区互补结合，抑制基因的翻译和(或)使信使RNA降解抑制靶基因表达，每个miRNA具有调节数百个信使RNA的潜能，故miRNA的异常表达与肿瘤的发生存在一定的联系[35-36]。研究发现[37]，miRNA与胃癌的形成具有一定相关性，既可以发挥抑癌基因的作用，也可以起到致癌基因的作用。如miR-148a在胃癌组织中低表达，在体外，上调miR-148a后能显著抑制胃癌细胞的迁移能力，提示其可能为一个抑癌基因，起到抑制胃癌侵袭、转移的作用[38]。近年来，关于miRNA与胃癌发生、发展中的具体功能和机制及其对胃癌诊断、治疗、预后中的应用已完成了大量的科学基础研究，更进一步地完善了胃癌发生、发展的生物分子学和遗传学方面的机制，并为胃癌的诊断、治疗及预后提供了新的标志物。

4.1与胃癌发生有关的miRNA miR-21、miR-23a、miR-27a、miR-9、miR-101、miR-106a、miR-13ob、miR-106b-2簇、miR-200等在胃癌形成过程中起到促进及诱导其发生的作用，miR-31、miR-34、miR-34b/c、miR-93、miR-141、miR-181-c、miR-218等抑制胃癌的发生[39-41]。这些miRNA表达在胃癌组织与非胃癌组织中不尽相同，部分是对细胞侵袭或转移有作用，另外一些则对恶性细胞的生长、分化具有一定的作用[42]。

幽门螺杆菌感染可促进胃癌的发生，目前已将幽门螺杆菌列为生物学致癌因子。Tsuchiya等[43]研究表明，miR-146a与miR-15可能参与幽门螺杆菌感染的胃黏膜上皮细胞天然免疫下的核因子κB信号活化的负调控，从而引起幽门螺杆菌感染的胃黏膜上皮发展为胃癌过程。Yuan等[44]结果显示用EB病毒感染胃癌细胞后miR-200表达性降低，同时伴有细胞黏附的缺失，其表明miR-200与EB病毒感染密切相关，而EB病毒的感染与胃癌的发生、发展也有紧密的关系。

4.2与胃癌诊断与预后有关的miRNA 医疗技术的不断进步与发展使胃癌的诊断和治疗手段也有了一定的改变。但是由于胃癌早期症状的隐匿、患者缺乏健康体检认识、胃镜检查属有创性操作等，胃癌早期诊断率没有明显提高。有研究表明，通过无创性检测患者血清中miRNA可帮助诊断早期胃癌，miRNA也将成为一种无创性诊断胃癌的生物学标志物，与传统胃镜检查相比，具有创伤小、痛苦小、花费低等优势[45]。

有研究表明，miR-100、miR-105、miR-125b、miR-133a、miR-143、miR-145在弥漫型胃癌中高表达，而miR-20、miR-373、miR-494、miR-498在肠型胃癌中高表达[46]。对于临床病理类型不同的胃癌，miRNA的表达也有一定差异，这将成为胃癌远期预后一个较好的参考。

5 结 语

胃癌是全球癌症中常见的恶性肿瘤之一，其远期生存率往往不尽人意。尽管目前已发现许多与胃癌相关的基因学生物标志物，但是这些标志物在胃癌的发生、发展、浸润、转移中所起的作用仍不明确。然而，截至目前，除了抗HER2的单克隆抗体可用于胃癌的靶向治疗外，其他的生物学标志物并没有足够的证据可为临床提供治疗策略，并且多数患者并没有从分子治疗方面获益。尽管已有大量的研究数据支撑，但目前仍没有一种新颖、可靠、准确的分子标志物在胃癌的二级预防中发挥作用[44]。故寻找新的可诊断、治疗、评估胃癌预后的生物学标志物至关重要。随着各种新技术的发展，有望在未来的研究中，生物学标志物在胃癌的诊断、治疗、预测中有新的突破，这将使更多胃癌患者受益。