呂文豪，李季，向志強(qiáng)，魏子白

（長(zhǎng)治醫(yī)學(xué)院附屬和平醫(yī)院消化科，山西 長(zhǎng)治）

0 引言

消化道作為食物消化和吸收最主要的器官，其腫瘤發(fā)病率在全球可謂首屈一指，嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康，也是我國(guó)常見(jiàn)的惡性腫瘤。由于消化道腫瘤在早期無(wú)特異性癥狀，在早期篩查與診斷中困難重重，研究證實(shí)Septin9基因與人類(lèi)多種疾病（包括腫瘤）有關(guān)[1]，或許可成為一種重要的腫瘤標(biāo)志物，為消化道腫瘤的診治提供證據(jù)。其中大量研究表明Septin9基因與結(jié)直腸癌的發(fā)生有密切關(guān)系，并且美國(guó)國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局（CFDA）已批準(zhǔn)septin9基因甲基化檢測(cè)可用于臨床結(jié)直腸癌的早期篩查，并被中國(guó)早期結(jié)直腸癌篩查及內(nèi)鏡診治指南所推薦[2]。另外，也有研究證實(shí)Septin9基因與胃癌發(fā)生關(guān)系較為密切[3]?，F(xiàn)將近年來(lái)Septin9基因與消化道腫瘤關(guān)系的研究進(jìn)展作一綜述。

1 Septin9基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及生理功能

1.1 Septin9基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

Septin基因是一類(lèi)具有鳥(niǎo)苷三磷酸酶（GTPase）活性的保守基因家族，廣泛存在于各類(lèi)真核細(xì)胞（植物細(xì)胞除外）中，最早在1971年由Hartwell LH[4]篩選影響釀酒酵母細(xì)胞分裂的溫度敏感型突變基因時(shí)發(fā)現(xiàn)。人類(lèi)Septin基因家族具有同源性，即它們雖然具有相似的序列，但功能卻不完全相同[5]。Septin家族成員之間在人類(lèi)機(jī)體中的相互關(guān)系復(fù)雜。Septin基因因其轉(zhuǎn)錄物所含的翻譯起點(diǎn)和變異剪接不同，產(chǎn)生多個(gè)不同的亞型。迄今，已有14個(gè)septin基因被人類(lèi)發(fā)現(xiàn)，其中Septin9是其中一員。Septin9基因位于人類(lèi)染色體17q25.3，其5’端可產(chǎn)生6種不同的tRNA，3’端也可產(chǎn)生3種不同的tRNA，因此可有18種轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物且Septin基因編碼的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量為（39～60）×103[5]。

1.2 Septin9基因的生理功能

已有研究證實(shí)，Septin9基因及其表達(dá)產(chǎn)物參與的細(xì)胞生理活動(dòng)包括染色體分離、胞吐作用、細(xì)胞質(zhì)分裂、囊泡運(yùn)輸、膜動(dòng)力學(xué)、細(xì)胞遷徙及凋亡等[6]。 研究證實(shí)，注射Septin9抗體再利用小干擾 RNA（small interfering RNA，siRNA）可以使細(xì)胞質(zhì)分裂在早、晚期階段出現(xiàn)缺陷，最終會(huì)導(dǎo)致雙核細(xì)胞的形成或者子細(xì)胞分離失敗[7]，表明Septin9基因參與細(xì)胞分裂與凋亡。Septin9基因表達(dá)的八聚體蛋白質(zhì)，在子細(xì)胞的胞質(zhì)分裂過(guò)程的最后階段起著重要的作用[8]，在細(xì)胞分裂中扮演重要角色。Septin9的GTP 酶活性并不是Septin9的聚合物形成的必要條件，但若Septin9的GTP結(jié)合域發(fā)生突變可使細(xì)胞極性發(fā)生改變，易使細(xì)胞基因組穩(wěn)定性降低，易于向癌變方向轉(zhuǎn)化[9]。微管蛋白是組成細(xì)胞骨架的主要成分，也是參與調(diào)控胞內(nèi)運(yùn)輸過(guò)程中重要的調(diào)控因子，Septin基因與微管蛋白存在千絲萬(wàn)縷的關(guān)系，在特異性抑制劑（秋水仙胺）處理后，Septin9原纖維結(jié)構(gòu)受影響，在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)呈點(diǎn)狀分布。但或突變體轉(zhuǎn)染抑制 Septin9的表達(dá)后，微管蛋白的表達(dá)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及細(xì)胞定位等不受影響[10]。由此可見(jiàn)，腫瘤的發(fā)生可能與septin9基因相關(guān)性高度密切。

2 Septin9基因與消化道腫瘤的關(guān)系

2.1 Septin9基因與結(jié)直腸癌（Colorectal cancer, CRC)

CRC是威脅人類(lèi)健康的主要癌癥之一，也是我國(guó)常見(jiàn)的惡性腫瘤之一。在我國(guó)，結(jié)直腸癌發(fā)病率和病死率分別為14.2 /10萬(wàn)和7.4/10萬(wàn)，均位居全部惡性腫瘤的第5位[11]。近年來(lái)我國(guó)結(jié)直腸癌發(fā)病率呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì)，相反，在大洋彼岸的北美發(fā)病率卻明顯下降。有研究顯示，在美國(guó)49個(gè)州的死亡率有顯著性下降，其5 0%歸因于篩查參與率的提升[12]。

有研究發(fā)現(xiàn)，結(jié)直腸癌癌變的過(guò)程可能與Septin9基因的甲基化有關(guān)[13]。特定的癌癥相關(guān)基因（尤其抑癌基因）異常甲基化導(dǎo)致相應(yīng)基因表達(dá)異常，最終使其生理功能異常，是誘導(dǎo)癌癥發(fā)生的主要機(jī)制之一[14]。DNA 甲基化是一種重要的表觀遺傳學(xué)修飾，Septin9基因在結(jié)直腸癌發(fā)生中起抑癌基因作用，Septin9基因DNA 甲基化會(huì)導(dǎo)致該基因異常表達(dá)，引起細(xì)胞分裂異常和癌變，具體機(jī)制可能與細(xì)胞動(dòng)力發(fā)生、細(xì)胞微管結(jié)構(gòu)與功能、細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)等異常改變有關(guān)[15]。

Lofton-Day 等[16]為探尋結(jié)直腸癌患者外周血中特異性標(biāo)志物時(shí)，經(jīng)過(guò)復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果分析，建立血漿中Septin9基因是結(jié)直腸癌最佳候選標(biāo)志物的基礎(chǔ)理念；后又有多項(xiàng)研究的結(jié)果與該實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。Yan S[17]等14篇文獻(xiàn)進(jìn)行meta分析（1項(xiàng)隊(duì)列研究和13項(xiàng)病例對(duì)照研究），共有9870例病例，CRC患者，非CRC患者（腺瘤，息肉和良性疾?。┖徒】凳茉囌叩臄?shù)量分別為1205，3735和4930，所有CRC患者均根據(jù)病理學(xué)確診進(jìn)行診斷，總結(jié)出Septin9的敏感性和特異性在CRC中的診斷分別為0.66（95%CI：0.64-0.69）和0.91（95%CI：0.90-0.91），同時(shí)也發(fā)現(xiàn)在不同樣本中Septin9基因甲基化的敏感性和特異性不同。研究證實(shí)結(jié)直腸癌組織樣本Septin9檢測(cè)具有很高的敏感性，其最高敏感性達(dá)88.4%，特異性為93.5%[16,17,18,19]。另Toth等[20]研究表明，血漿Septin9基因甲基化檢測(cè)在結(jié)直腸癌診斷中的靈敏度為88.2%，特異性為91.7%。由此表明隨著檢測(cè)方法等水平的提高，Septin9基因甲基化檢測(cè)的敏感性約為70%～90%，特異性達(dá)90%以上。以此同時(shí)，國(guó)內(nèi)也進(jìn)行該研究，研究表明，檢測(cè)血漿中Septin9基因甲基化水平對(duì)結(jié)直腸癌診斷具有重要意義[21]。另有研究表明，外周血Septin9基因甲基化檢測(cè)在結(jié)直腸癌患者診斷中的靈敏度及特異度分別為72.5%（95%CI：62.2%～81.4%）及91.1%（95%CI：82.6%～96.4%），并且其陽(yáng)性率與患者年齡、性別及病變部位無(wú)關(guān)（P＞0.05）[22]?？蒂坏萚23]研究表明，結(jié)直腸癌患者血漿中Septin9基因甲基化檢測(cè)的靈敏度為75.0%，特異度為98.1%。由此可見(jiàn)，故血漿中Septin9基因可作為一種新的早期篩查結(jié)腸癌的方法。

在糞便樣本中，Ahlquist等[24]證實(shí)，糞便DNA分子標(biāo)志物檢測(cè)非轉(zhuǎn)移性CRC與腺瘤的靈敏度對(duì)早期結(jié)直腸癌更明顯且不受腫瘤侵襲深度的影響。張慧霞等[25]研究證明，糞便Septin9甲基化對(duì)結(jié)直腸癌的檢出率與癌組織相同，且其臨床分期檢出率也是一致的。糞便Septin9基因甲基化檢出率為84.8%（106/125）。另有研究表明，在進(jìn)展期腺瘤及早期的CRC篩查檢測(cè)中，血漿Septin9缺乏相對(duì)高的敏感性，而糞便中非Septin9DNA分子標(biāo)志物對(duì)早期CRC敏感性更高[24,26]。研究發(fā)現(xiàn)，Septin9甲基化檢測(cè)對(duì)于晚期腫瘤發(fā)生階段比早期腫瘤階段更敏感[27]。因此，標(biāo)記物可以非常有效地預(yù)測(cè)預(yù)后和監(jiān)測(cè)治療反應(yīng)，但檢測(cè)無(wú)癥狀的CRC效果較差。因此，如果用于檢測(cè)早期侵襲前病理變化，例如腺瘤和癌前期息肉，該測(cè)定仍面臨重大挑戰(zhàn)。

2.2 Septin 9基因與胃癌（Gastric cancer，GC）

胃癌是世界性常見(jiàn)惡性消化道腫瘤之一，在我國(guó)發(fā)病率更是高于世界發(fā)病率且發(fā)病率呈上升趨勢(shì)，胃癌的病死率居惡性腫瘤第2位[28]。早期胃癌無(wú)明顯癥狀，因此，胃癌的早期篩查對(duì)預(yù)后有重要意義。在Septin9中已經(jīng)與多種癌癥有關(guān)，但在腫瘤發(fā)生中Septin9的作用機(jī)制仍不明確[29]。在各種器官中，胃癌（GC）在形態(tài)上和組織病理學(xué)與結(jié)直腸癌（CRC）相似。

目前Septin9基因與胃癌相關(guān)性報(bào)道文獻(xiàn)較少，Lee HS等[3]通過(guò)對(duì)153名胃癌患者（內(nèi)鏡下下病理學(xué)檢查結(jié)果為準(zhǔn)），通過(guò)使用Abbott m2000sp樣品制備物提取DNA系統(tǒng)提取樣本，進(jìn)行檢測(cè)分析，結(jié)果顯示GC中的總敏感性為17.7%（95%CI，12.0-24.6%）。通過(guò)比較結(jié)果從癌癥患者和健康對(duì)照，陽(yáng)性檢測(cè)GC患者（P=.05），具有臨界統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在GC患者中，Septin9也與晚期階段相關(guān)（P=.016）和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移（P=.004），Septin9顯示臨界預(yù)后GC患者的顯著性（P=.058）。Septin9聯(lián)合其他標(biāo)志物可提高GC患者的預(yù)后標(biāo)志物敏感度；同時(shí)本研究首次驗(yàn)證了血漿Septin9在大規(guī)模GC病例中作為非侵入性診斷生物標(biāo)志物的作用也證實(shí)Septin9可能與種族有關(guān)。張意琴等[30]采用高分辨熔解曲線(xiàn)法對(duì)82份胃癌組織、9份匹配的癌旁組織，39份胃癌癌前病變組織和胃癌細(xì)胞系A(chǔ)GS及SGC7901分析Septin 9基因啟動(dòng)子的甲基化程度，結(jié)果在腸型胃癌中Septin9啟動(dòng)子異常甲基化發(fā)生率高達(dá)83.3%。腸上皮化生胃黏膜組織中高達(dá)74.3%。該研究首次在胃癌細(xì)胞系SGC 7901和AGS以及胃癌組織中發(fā)現(xiàn)Septin9啟動(dòng)子異常甲基化；同時(shí)研究還表明Septin9啟動(dòng)子異常甲基化與腸型胃癌的臨床進(jìn)展無(wú)關(guān)。李楠等[31]研究證實(shí)Septin9在胃癌組織中高達(dá)，且與胃癌的分化程度有關(guān)。

3 小結(jié)與展望

綜上所述，Septin9基因作為腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)中的新起之秀，大量研究已證實(shí)其與消化道多種腫瘤呈高度相關(guān)性，并且在消化道不同部位的腫瘤診斷中的敏感度和特異性都不盡相同，目前Septin9基因甲基化檢測(cè)已小范圍應(yīng)用于CRC的早期篩查和診斷，并被中國(guó)早期結(jié)直腸癌篩查及內(nèi)鏡診治指南所推薦，但不難看出Septin9在消化系腫瘤中的診斷標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用價(jià)值尚不明確。目前Septin9基因在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中的機(jī)制不明確，還存在諸多問(wèn)題，希望隨著更多研究的深入開(kāi)展，在將來(lái)可以找到一個(gè)消化道腫瘤有效的標(biāo)志物，發(fā)揮臨床篩查、診斷與治療中巨大且獨(dú)特的作用。

致謝：

本研究得到山西省“服務(wù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新學(xué)科群建設(shè)”項(xiàng)目（NO.201809）的經(jīng)費(fèi)支持。