麗敏，劉險峰 綜述；孫魯山，王虎明 審校

（1.包頭醫(yī)學(xué)院 研究生學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014040；2.包頭市腫瘤醫(yī)院 外科，內(nèi)蒙古 包頭 014030；3.包頭醫(yī)學(xué)院第三附屬醫(yī)院，內(nèi)蒙古 包頭 014030；4.包頭市腫瘤醫(yī)院 檢驗(yàn)科，內(nèi)蒙古 包頭 014030）

胃癌是一種死亡率較高的慢性病，位居我國癌癥發(fā)病第二位，在農(nóng)村地區(qū)不論男性還是女性，胃癌位于發(fā)病譜首位[1]。早期胃癌無明顯特異癥狀，少數(shù)患者則表現(xiàn)為惡心、嘔吐及腹痛等常見消化道癥狀，容易漏診。進(jìn)入進(jìn)展期和晚期胃癌的患者，因錯失最佳治療時機(jī)預(yù)后較差，嚴(yán)重威脅人類的生命健康。研究表明，胃癌TNM分期與患者預(yù)后及生存時間有很大關(guān)系[2]。西方國家5年生存率為5%～20%，而在日本，由于早期診斷，胃癌有較高生存率約為50%[3]，因此早期確診胃癌并積極采取治療措施，能夠明顯改善患者預(yù)后，延長患者生存期。腫瘤分子標(biāo)志物是惡性腫瘤的發(fā)生、增殖過程中由腫瘤細(xì)胞的基因或應(yīng)對腫瘤變化、在不同分子水平異常表達(dá)的物質(zhì)[4]。這類物質(zhì)在腫瘤發(fā)生的早期就表現(xiàn)為基因及蛋白質(zhì)等不同水平表達(dá)情況的改變，在腫瘤的早期診斷和發(fā)生發(fā)展過程中有較好的應(yīng)用前景。發(fā)現(xiàn)胃癌高危預(yù)警、早期診斷和有效治療的分子標(biāo)志物，對胃癌的臨床治療具有重要意義。

1 端粒、端粒酶

端粒是位于真核細(xì)胞染色體末端的DNA-蛋白質(zhì)復(fù)合體，保護(hù)染色體末端不被融合、重組和降解，能夠保持染色體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和完整性。DNA復(fù)制過程中，每一個細(xì)胞分裂將丟失約30～200 bp的端粒DNA重復(fù)序列。當(dāng)端?？s短至臨界長度時，細(xì)胞進(jìn)入衰老狀態(tài)，端粒不能再縮短時，細(xì)胞就無法繼續(xù)分裂[5]，因此端粒研究一直以來與人類衰老及長壽等問題相關(guān)。端粒酶是一種核蛋白逆轉(zhuǎn)錄酶，由人端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶（human telomerase reverse transcriptase,hTERT）、人端粒酶RNA組分（human telomerase RNA component,hTR）以及人端粒酶相關(guān)蛋白（telomerase associated protein 1,TP1）3部分組成[6]。端粒酶能以自身hTR中RNA為模板，在hTERT逆轉(zhuǎn)錄作用下生成端粒DNA，使端粒長度得以維持，為細(xì)胞持續(xù)分裂提供遺傳基礎(chǔ)，賦予細(xì)胞“永生化”。hTERT是端粒酶的催化亞基和活性中心，是決定端粒酶活性的關(guān)鍵因素。除少數(shù)具有增殖潛力的人體正常細(xì)胞如人造血細(xì)胞、干細(xì)胞和生殖細(xì)胞外，絕大多數(shù)正常細(xì)胞中端粒酶表達(dá)抑制或不表達(dá)，但在超過90%的人類惡性腫瘤細(xì)胞中檢測到端粒酶的明顯表達(dá)，因此人們推測端粒酶的激活可能與腫瘤細(xì)胞無限的復(fù)制潛力有關(guān)[7]。近幾年，端粒酶在腫瘤發(fā)生、發(fā)展的微觀機(jī)制有了一定的研究進(jìn)展，有報道稱，hTERT與肝素酶協(xié)同作用共同促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞的生長。而肝素酶在腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移、新生血管生存、影響細(xì)胞分化以及促進(jìn)腫瘤細(xì)胞黏附作用和侵襲力等調(diào)節(jié)過程中發(fā)揮重要作用[8]。還有研究顯示，hTERT為腫瘤細(xì)胞提供復(fù)制特性和不朽性是通過過度活化腫瘤干細(xì)胞（cancer stem cells,CSCs）實(shí)現(xiàn)的，CSCs賦予腫瘤細(xì)胞無限分化、增殖能力。因此，hTERT/端粒酶活性可能成為抗腫瘤治療的普遍生物標(biāo)志物[9]。

Nowak等[10]對胃癌、結(jié)腸癌患者的癌區(qū)以及癌旁正常黏膜組織的分離細(xì)胞進(jìn)行端粒酶復(fù)合物（hTERT、hTR和TP1）3種成分表達(dá)情況和端粒酶活性檢測，研究發(fā)現(xiàn)，所有正常黏膜樣品和外周血淋巴細(xì)胞分離的RNA中檢測到hTR的表達(dá)，多數(shù)正常細(xì)胞中亦存在TP1和hTERT的表達(dá)，但正常細(xì)胞產(chǎn)生的擴(kuò)增信號要比惡性細(xì)胞弱得多。在胃癌和結(jié)腸癌細(xì)胞中所有端粒酶組分（hTERT、hTR和TP1）產(chǎn)生非常強(qiáng)的擴(kuò)增信號，并呈現(xiàn)一致性高表達(dá)，癌細(xì)胞hTERT和TP1表達(dá)比正常細(xì)胞高至少25倍，而端粒酶活性能夠超出正常細(xì)胞的100倍以上。因此，端粒酶定量分析在胃癌和結(jié)腸癌早期診斷中是一個較好的癌癥標(biāo)志物。劉麗等[11]研究顯示，在萎縮性胃炎、腸化生、不典型增生和胃癌等不同胃黏膜病變過程中，隨病情變化hTERT蛋白表達(dá)率呈明顯上升趨勢，提示hTERT在胃癌前病變階段已經(jīng)發(fā)揮作用并且能夠反映癌癥進(jìn)展程度，很多研究也證實(shí)這一結(jié)論。Kang等[12]采用實(shí)時定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（reverse transcription quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR）技術(shù)檢測118例胃癌患者、40例慢性萎縮性胃炎患者和58例正常對照者的循環(huán)hTERT mRNA，結(jié)果胃癌患者中循環(huán)hTERT mRNA顯著高于萎縮性胃炎及正常對照組，其高水平與臨床分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)。ROC分析顯示循環(huán)hTERT mRNA在胃癌患者中的敏感性為66%，特異性為87%，其診斷能力明顯高于癌胚抗原（carcino-embryonic antigen,CEA）和癌抗原19-9（CA19-9）。hTERT mRNA可以做為無病生存和總生存的獨(dú)立預(yù)后因素。

2 抑癌基因p53

p53是一類常見的抑癌基因，它編碼的蛋白質(zhì)產(chǎn)物是一種轉(zhuǎn)錄因子，能夠控制細(xì)胞周期的啟動。p53對細(xì)胞分裂起著減慢或監(jiān)視的作用，當(dāng)細(xì)胞受損、無法修復(fù)時，p53蛋白將參與啟動過程，通過抑制細(xì)胞分化、促進(jìn)細(xì)胞凋亡、衰老以及細(xì)胞自噬等途徑抑制腫瘤細(xì)胞的生長。該基因突變發(fā)生在約50%的惡性腫瘤患者中，突變的p53基因失去對細(xì)胞周期的正常負(fù)反饋調(diào)控作用，允許細(xì)胞的增殖與惡性轉(zhuǎn)化[13]。

突變型p53可通過調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）促進(jìn)腫瘤血管生成是惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[14]。YU等研究顯示，胃癌組織中p53、VEGF陽性表達(dá)率均為51%，二者與胃癌TNM分期呈正相關(guān)，但在不同胃壁浸潤深度組間無顯著性差異，低分化胃癌p53蛋白表達(dá)高于高分化胃癌，正常組織和慢性淺表性胃炎均未發(fā)現(xiàn)p53和VEGF陽性表達(dá)[15]。p53基因突變直接影響到突變p53蛋白的表達(dá)水平，陽性率越高代表突變p53蛋白表達(dá)水平越高。在不同程度的慢性萎縮性胃炎、腸上皮化生和不典型增生的病變組織中這兩種物質(zhì)存在陽性表達(dá)，陽性率隨病變進(jìn)展而增加。p53基因突變表達(dá)在胃癌中的研究報道較多見，并且均證實(shí)上一結(jié)論。

3 抑癌基因p16

p16基因（又名MTS1基因）是一種抑癌基因，長度為8.5 kb，它編碼的蛋白能夠抑制CDK4激酶活性，能夠阻止細(xì)胞從G1期進(jìn)入S期，以而抑制腫瘤細(xì)胞生長。胃癌患者癌組織中頻繁出現(xiàn)p16基因啟動子CpG島（基因啟動子和外顯子區(qū)域，胞嘧啶和鳥嘌呤相對集中的部位）甲基化，胃癌組織中p16基因甲基化檢出率可達(dá)56.8%[16]，說明表觀遺傳學(xué)參與胃癌的形成過程、促進(jìn)腫瘤的發(fā)生。抑癌基因甲基化能夠破壞編碼蛋白的合成轉(zhuǎn)錄過程，致使基因的表達(dá)不能正常進(jìn)行，抑癌基因表達(dá)極度減少或不表達(dá)，無法發(fā)揮抑癌功能促進(jìn)腫瘤發(fā)生。在組織惡變之前的p16基因甲基化有助于腫瘤的早期診斷。p16基因的突變、缺失導(dǎo)致p16基因蛋白失活，是胃癌發(fā)生發(fā)展的另一重要機(jī)制[17]。該基因發(fā)生異常突變時，失去對CDK4激酶的抑制作用，細(xì)胞無限量增殖，這也是正常細(xì)胞引起癌變的重要原因。研究顯示p16基因在胃癌組織中表達(dá)明顯降低為32.3%，顯著低于癌旁正常胃黏膜表達(dá)的81.5%，p16的表達(dá)與胃癌的分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈負(fù)相關(guān)。p16基因在抑制腫瘤細(xì)胞增殖中發(fā)揮重要作用，p16基因產(chǎn)物失活使腫瘤細(xì)胞具有較高的增殖和轉(zhuǎn)移活性[18]。

4 非編碼RNA

非編碼RNA（non-coding RNAs,ncRNAs）即不編碼蛋白質(zhì)的功能性RNA分子。最新測序技術(shù)顯示，人類絕大部分基因組被轉(zhuǎn)錄，編碼蛋白質(zhì)的基因只占人類基因組的3%，絕大部分則轉(zhuǎn)錄成ncRNAs[19]。長期以來，ncRNAs被認(rèn)為是沒有用的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，近年來隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們發(fā)現(xiàn)非編碼RNA參與調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄干擾、端粒維持、表觀遺傳修飾、轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)及細(xì)胞分化發(fā)育等多種生物學(xué)功能，在機(jī)體正常發(fā)育和疾病中均發(fā)揮關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用[20]。根據(jù)長度非編碼RNA分為兩類：短鏈非編碼RNAs（包括siRNA、miRNA、piRNA）以及長鏈非編碼RNAs（lncRNA）。研究發(fā)現(xiàn)，ncRNAs在腫瘤細(xì)胞中的表達(dá)水平跟正常組織相比有明顯改變，功能上發(fā)揮正向促進(jìn)和負(fù)向抑制兩種調(diào)控作用，目前腫瘤相關(guān)非編碼RNA研究較多的兩大類標(biāo)志物要屬miRNA和lncRNA。

4.1 微小RNA

微小RNA（miRNA）是一種高度保守的非編碼RNA序列，其長度一般為19～24個核苷酸。目前為止，miRBase數(shù)據(jù)庫中人類成熟microRNA有 2 588種（http://www.mirbase.org/）， 其 中 超過30多種miRNAs的異位表達(dá)與胃癌形成有關(guān)。miRNA的研究方法有Northern雜交、實(shí)時PCR和微陣列芯片等技術(shù)，微陣列已經(jīng)成為最廣泛應(yīng)用于miRNA研究的芯片，這種方法便于操作，而且它的高通量特性使其能夠?qū)φ麄€基因組miRNA進(jìn)行分析[21]。miRNA在腫瘤組織和正常組織間存在差異表達(dá)。胃癌中，miR-21、miR-125b、miR-100、miR-199a、miR-27a、miR-130及 miR-181b等miRNA表達(dá)升高，對胃癌的形成起誘導(dǎo)作用[22]。而有些miRNA在胃癌中表達(dá)較低水平、發(fā)揮抑制作用，如miR-1266、miR-1207-5p和miR-1182等[23]。雖然這類miRNA表現(xiàn)出相反的變化趨勢，但起到相同的作用效果，在腫瘤細(xì)胞增殖和分化過程中發(fā)揮重要作用。miR-32、miR-182和miR-143在腸型胃癌患者中的顯著變化，說明miRNA表達(dá)譜可能成為不同分型的胃癌診斷標(biāo)志物[24]。

4.2 長鏈非編碼RNA

長鏈非編碼RNA（lncRNA）是長度大于200 nt的非編碼RNA的一種，在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。lncRNA在表觀遺傳學(xué)、轉(zhuǎn)錄水平及轉(zhuǎn)錄后水平中參與細(xì)胞生長發(fā)育過程的幾乎整個生命周期基因調(diào)控過程。lncRNA表達(dá)失調(diào)時會引發(fā)多種疾病，如惡性腫瘤、心血管疾病及代謝性疾病等[25]。胃癌中存在許多異常表達(dá)的lncRNA， 如 H19、HOTAIR、TUSC7、MEG3及MALAT1能夠顯著調(diào)節(jié)胃癌進(jìn)展中細(xì)胞增殖、細(xì)胞周期、凋亡、侵襲及轉(zhuǎn)移等階段[22]。陳偉等[26]的研究顯示，240例胃癌樣本及32例正常癌旁樣本的12 068個lncRNA表達(dá)數(shù)據(jù)中，有61個差異表達(dá)的lncRNA，46個表達(dá)上調(diào)，15個表達(dá)下調(diào)。HOTAIR、GHET1、H19及 FENDRR 等 lncRNA在胃癌中確實(shí)出現(xiàn)異常表達(dá)，ANRIL、GAS5在腫瘤和正常組織中無明顯差異。Okugawa等[27]通過實(shí)驗(yàn)證明MALAT1、HOTAIR表達(dá)升高與胃癌腹膜轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)，MALAT1高表達(dá)沒有與預(yù)后不良相關(guān)，而HOTAIR高表達(dá)組與低表達(dá)組相比預(yù)后明顯差。高HOTAIR表達(dá)可以做為胃癌腹膜轉(zhuǎn)移的一個獨(dú)立的預(yù)后及危險因素。Hashad等[28]評估胃癌患者血漿中循環(huán)lncRNA H19表達(dá)，認(rèn)為循環(huán)H19的上調(diào)與胃癌在疾病晚期進(jìn)展性上調(diào)密切相關(guān)，在胃癌中作為潛在的非侵入性診斷生物標(biāo)志物發(fā)揮作用。血漿H19與CEA聯(lián)合檢測能夠提高胃癌的診斷效率，ROC曲線下面積AUC由單項的72.4%上升為80.4%。

5 展望

經(jīng)典血清學(xué)腫瘤標(biāo)志物在胃癌的臨床實(shí)驗(yàn)室診斷中應(yīng)用最為廣泛，而分子生物學(xué)技術(shù)診斷雖然在胃癌產(chǎn)生機(jī)制等方面更具說服力，但因檢測的各種條件要求較高，分子標(biāo)志物目前多應(yīng)用于科研領(lǐng)域，臨床應(yīng)用有限。如何將實(shí)驗(yàn)操作及研究成果應(yīng)用于臨床實(shí)踐涉及到轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的內(nèi)容，轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)在整個醫(yī)學(xué)模式的轉(zhuǎn)變中發(fā)揮至關(guān)重要的作用[29]，這也是一切科學(xué)研究最好的歸宿。隨著無創(chuàng)檢測技術(shù)的發(fā)展，胃癌分子標(biāo)志物在血液中檢測可以很大程度避免有創(chuàng)檢查帶來的危害，為患者減輕痛苦。目前，能夠進(jìn)行血液檢測的分子標(biāo)志物種類有限，開發(fā)循環(huán)分子檢測技術(shù)和方法對于腫瘤分子標(biāo)志物的推廣及使用是很關(guān)鍵的，這將為疾病的診斷和治療提供新靶點(diǎn)，并為患者的生存和預(yù)后帶來希望。