麗敏，劉險峰 綜述；孫魯山，王虎明 審校

（1.包頭醫(yī)學院 研究生學院，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。進入進展期和晚期胃癌的患者，因錯失最佳治療時機預后較差，嚴重威脅人類的生命健康。研究表明，胃癌TNM分期與患者預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后，延長患者生存期。腫瘤分子標志物是惡性腫瘤的發(fā)生、增殖過程中由腫瘤細胞的基因或應對腫瘤變化、在不同分子水平異常表達的物質(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用前景。發(fā)現(xiàn)胃癌高危預警、早期診斷和有效治療的分子標志物，對胃癌的臨床治療具有重要意義。

1 端粒、端粒酶

端粒是位于真核細胞染色體末端的DNA-蛋白質(zhì)復合體，保護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復制過程中，每一個細胞分裂將丟失約30～200 bp的端粒DNA重復序列。當端?？s短至臨界長度時，細胞進入衰老狀態(tài)，端粒不能再縮短時，細胞就無法繼續(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，為細胞持續(xù)分裂提供遺傳基礎(chǔ)，賦予細胞“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胞如人造血細胞、干細胞和生殖細胞外，絕大多數(shù)正常細胞中端粒酶表達抑制或不表達，但在超過90%的人類惡性腫瘤細胞中檢測到端粒酶的明顯表達，因此人們推測端粒酶的激活可能與腫瘤細胞無限的復制潛力有關(guān)[7]。近幾年，端粒酶在腫瘤發(fā)生、發(fā)展的微觀機制有了一定的研究進展，有報道稱，hTERT與肝素酶協(xié)同作用共同促進了腫瘤細胞的生長。而肝素酶在腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移、新生血管生存、影響細胞分化以及促進腫瘤細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為腫瘤細胞提供復制特性和不朽性是通過過度活化腫瘤干細胞（cancer stem cells,CSCs）實現(xiàn)的，CSCs賦予腫瘤細胞無限分化、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胞進行端粒酶復合物（hTERT、hTR和TP1）3種成分表達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胞分離的RNA中檢測到hTR的表達，多數(shù)正常細胞中亦存在TP1和hTERT的表達，但正常細胞產(chǎn)生的擴增信號要比惡性細胞弱得多。在胃癌和結(jié)腸癌細胞中所有端粒酶組分（hTERT、hTR和TP1）產(chǎn)生非常強的擴增信號，并呈現(xiàn)一致性高表達，癌細胞hTERT和TP1表達比正常細胞高至少25倍，而端粒酶活性能夠超出正常細胞的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展程度，很多研究也證實這一結(jié)論。Kang等[12]采用實時定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈式反應（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立預后因素。

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，能夠控制細胞周期的啟動。p53對細胞分裂起著減慢或監(jiān)視的作用，當細胞受損、無法修復時，p53蛋白將參與啟動過程，通過抑制細胞分化、促進細胞凋亡、衰老以及細胞自噬等途徑抑制腫瘤細胞的生長。該基因突變發(fā)生在約50%的惡性腫瘤患者中，突變的p53基因失去對細胞周期的正常負反饋調(diào)控作用，允許細胞的增殖與惡性轉(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[15]。p53基因突變直接影響到突變p53蛋白的表達水平，陽性率越高代表突變p53蛋白表達水平越高。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，陽性率隨病變進展而增加。p53基因突變表達在胃癌中的研究報道較多見，并且均證實上一結(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，能夠阻止細胞從G1期進入S期，以而抑制腫瘤細胞生長。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56.8%[16]，說明表觀遺傳學參與胃癌的形成過程、促進腫瘤的發(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，致使基因的表達不能正常進行，抑癌基因表達極度減少或不表達，無法發(fā)揮抑癌功能促進腫瘤發(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、缺失導致p16基因蛋白失活，是胃癌發(fā)生發(fā)展的另一重要機制[17]。該基因發(fā)生異常突變時，失去對CDK4激酶的抑制作用，細胞無限量增殖，這也是正常細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明顯降低為32.3%，顯著低于癌旁正常胃黏膜表達的81.5%，p16的表達與胃癌的分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈負相關(guān)。p16基因在抑制腫瘤細胞增殖中發(fā)揮重要作用，p16基因產(chǎn)物失活使腫瘤細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被認為是沒有用的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，近年來隨著科學技術(shù)的進步，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)及細胞分化發(fā)育等多種生物學功能，在機體正常發(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在腫瘤細胞中的表達水平跟正常組織相比有明顯改變，功能上發(fā)揮正向促進和負向抑制兩種調(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的異位表達與胃癌形成有關(guān)。miRNA的研究方法有Northern雜交、實時PCR和微陣列芯片等技術(shù)，微陣列已經(jīng)成為最廣泛應用于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進行分析[21]。miRNA在腫瘤組織和正常組織間存在差異表達。胃癌中，miR-21、miR-125b、miR-100、miR-199a、miR-27a、miR-130及 miR-181b等miRNA表達升高，對胃癌的形成起誘導作用[22]。而有些miRNA在胃癌中表達較低水平、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表達譜可能成為不同分型的胃癌診斷標志物[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、轉(zhuǎn)錄水平及轉(zhuǎn)錄后水平中參與細胞生長發(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的lncRNA， 如 H19、HOTAIR、TUSC7、MEG3及MALAT1能夠顯著調(diào)節(jié)胃癌進展中細胞增殖、細胞周期、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表達數(shù)據(jù)中，有61個差異表達的lncRNA，46個表達上調(diào)，15個表達下調(diào)。HOTAIR、GHET1、H19及 FENDRR 等 lncRNA在胃癌中確實出現(xiàn)異常表達，ANRIL、GAS5在腫瘤和正常組織中無明顯差異。Okugawa等[27]通過實驗證明MALAT1、HOTAIR表達升高與胃癌腹膜轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)，MALAT1高表達沒有與預后不良相關(guān)，而HOTAIR高表達組與低表達組相比預后明顯差。高HOTAIR表達可以做為胃癌腹膜轉(zhuǎn)移的一個獨立的預后及危險因素。Hashad等[28]評估胃癌患者血漿中循環(huán)lncRNA H19表達，認為循環(huán)H19的上調(diào)與胃癌在疾病晚期進展性上調(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)典血清學腫瘤標志物在胃癌的臨床實驗室診斷中應用最為廣泛，而分子生物學技術(shù)診斷雖然在胃癌產(chǎn)生機制等方面更具說服力，但因檢測的各種條件要求較高，分子標志物目前多應用于科研領(lǐng)域，臨床應用有限。如何將實驗操作及研究成果應用于臨床實踐涉及到轉(zhuǎn)化醫(yī)學的內(nèi)容，轉(zhuǎn)化醫(yī)學在整個醫(yī)學模式的轉(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，能夠進行血液檢測的分子標志物種類有限，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，并為患者的生存和預后帶來希望。