吉 祥，卞兆連，邵建國**

（1 南通大學(xué)醫(yī)學(xué)院，江蘇226001；2 南通大學(xué)附屬南通第三醫(yī)院/南通市肝病研究所）

胃癌是起源于胃黏膜上皮的惡性腫瘤，與幽門螺桿菌(Helicobacter pylori，Hp)存在密切聯(lián)系，1994年WHO 將幽門螺桿菌列為Ⅰ類致癌原。中國是胃癌高發(fā)地區(qū)，患病率和死亡率遠(yuǎn)超世界平均水平，是亟需解決的重大公共衛(wèi)生問題。我國胃癌發(fā)病地區(qū)分布廣泛，差異明顯，以西北和東南沿海地區(qū)較為集中[1]。胃癌發(fā)病率隨年齡的增加逐漸升高，發(fā)病高峰年齡為40～60 歲，男性發(fā)病率約為女性2 倍[2]。本文就Hp 與胃癌的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和進(jìn)展作一綜述。

1 幽門螺桿菌

Hp 是S型或弧形微需氧菌，革蘭染色陰性，廣泛存在于全球一半人口的胃中，發(fā)達(dá)國家感染率明顯低于發(fā)展中國家[3]。傳播的確切途徑尚不清楚，家庭成員間通過口—口或糞—口傳播的可能性大[4-5]。Hp可以在惡劣的胃酸條件下生存，一般定植于胃竇和胃體等部位。Hp 慢性感染在慢性胃炎、萎縮性胃炎和腸化生等疾病的早期階段起著重要作用[6]，長(zhǎng)期感染可導(dǎo)致消化性潰瘍(PU)、粘膜相關(guān)淋巴組織淋巴瘤(MALT)和胃癌等胃腸道疾病。Hp 分泌多種細(xì)菌定植因子和毒力因子，導(dǎo)致胃上皮細(xì)胞損傷。細(xì)菌定植因子包括血型抗原結(jié)合粘附素(blood group antigenbinding adhesin，BabA)，唾液酸結(jié)合粘附素(sialic acidbinding adhesin，SabA)，外炎性蛋白(outer inflammatory protein，OipA)和Hp 外膜蛋白Q(HopQ)，毒力因子包括細(xì)胞毒素相關(guān)基因A(cytotoxin-associated gene A，CagA)，細(xì)胞空泡毒素A(vacuolating cytotoxin A，VacA)，γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(gGT)，高溫需求蛋白(high-temperature requirement protein A，HtrA)，尿素酶(Urease)和外膜囊泡(outer membrane vesicles，OMV)。

2 幽門螺桿菌定植因子

Hp 附著在胃粘膜表面是定植的第一步。外膜蛋白如BabA、SabA、OipA、HopQ 等與宿主上皮細(xì)胞受體相互作用，在Hp 持續(xù)性感染中起關(guān)鍵作用。幾種外膜蛋白作為粘附素，介導(dǎo)Hp 粘附在上皮細(xì)胞表面，保護(hù)細(xì)菌在粘液脫落過程中不被沖走，為細(xì)菌提供營養(yǎng)，并促進(jìn)細(xì)菌毒素和其他效應(yīng)分子向宿主細(xì)胞輸送。

2.1 血型抗原結(jié)合粘附素（BabA） BabA 是外膜蛋白家族中的重要蛋白質(zhì)，在Hp 外膜可以檢測(cè)到，分子量75～80 kDa，在細(xì)菌粘附中起著重要作用，對(duì)致病性亦有重要貢獻(xiàn)。BabA 促進(jìn)Hp 與胃上皮細(xì)胞的粘附，促進(jìn)CagA 和VacA 毒力因子進(jìn)入宿主細(xì)胞。BabA 與Leb(Lewis B)抗原結(jié)合可促進(jìn)CagA 易位，誘導(dǎo)宿主細(xì)胞VacA、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶和cag 致病島(cagPAI)非依賴性雙鏈斷裂。BabA 與Leb 的結(jié)合是可逆的，pH 降低時(shí)BabA 從配體上分離，當(dāng)pH 被中和時(shí)又可重新附著，這種對(duì)酸的敏感性在偏好于胃竇或胃體定植中起作用，這種偏好隨著感染多年后胃萎縮的發(fā)展而改變。具有酸敏感BabA 的Hp 主要分布在胃竇，那里沒有分泌酸的壁細(xì)胞，粘液層更厚，對(duì)酸和消化酶的保護(hù)作用更強(qiáng)。BabA 酸敏感性也可能與全球疾病模式有關(guān)，更容易發(fā)生消化性潰瘍和低胃酸人群攜帶高酸敏感的BabA 菌株，而那些萎縮性胃炎和胃癌風(fēng)險(xiǎn)較高的人群更經(jīng)常攜帶耐酸的BabA 菌株[7]。研究表明，BabA 能夠誘導(dǎo)細(xì)胞中DNA 雙鏈斷裂(DSB)，并可能引起染色體畸變，如缺失、插入和易位導(dǎo)致雜合性喪失，導(dǎo)致胃癌發(fā)生[8]。BabA 還可以作為研發(fā)抗幽門螺桿菌粘附藥物的潛在靶點(diǎn)[9]。

2.2 唾液酸結(jié)合粘附素（SabA） SabA 是唾液酸結(jié)合的粘附素，結(jié)合唾液酸化的Lewis 抗原，特別是SLeX。唾液酸化的多糖通常在胃粘膜中不明顯，但是Hp 感染后細(xì)胞中的表達(dá)增加。Hp 介導(dǎo)的胃炎通過上調(diào)唾液酸脂抗原和促進(jìn)SabA 介導(dǎo)的細(xì)菌粘附，改變胃粘膜的糖基化。SabA 表達(dá)與慢性胃炎、腸化生、胃體萎縮甚至胃癌的風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)[10]。

2.3 外炎性蛋白（OipA） OipA 由OipA 基因編碼，其表達(dá)受基因5′信號(hào)肽編碼區(qū)CT 二核苷酸重復(fù)數(shù)的滑鏈錯(cuò)配系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，其中“on”意味著OipA 具有功能，“off”表示OipA 不具有功能[11]。OipA 可減少IL-10 的表達(dá)和樹突狀細(xì)胞(DC)的成熟，從而促進(jìn)慢性幽門螺桿菌感染的建立[12]。據(jù)報(bào)道，表達(dá)功能性O(shè)ipA 的菌株參與細(xì)菌粘附胃上皮細(xì)胞，造成粘膜損傷，并與宿主細(xì)胞凋亡、十二指腸潰瘍和胃癌發(fā)生有關(guān)[13]。另一項(xiàng)研究報(bào)告，感染表達(dá)OipA 蛋白菌株的患者不僅可發(fā)展為胃炎或功能性消化不良，而且其消化性潰瘍和胃癌的風(fēng)險(xiǎn)更高[14]。最近研究表明，在功能性cagPAI 存在情況下，OipA 陽性菌株對(duì)上皮細(xì)胞的粘附和cagA 轉(zhuǎn)位作用增強(qiáng)[15]。

2.4 Hp 外膜蛋白Q（HopQ） HopQ 分為Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅰ型在攜帶cagPAI 和s1VacA型毒力較強(qiáng)的東亞毒株中最常見，而西方毒株更常見的是Ⅱ型。幽門螺桿菌誘導(dǎo)NF-κB 活化、CagA 移位和IL-8 分泌需要HopQ 參與[16]。幽門螺桿菌HopQ 外膜粘附素能結(jié)合癌胚抗原相關(guān)細(xì)胞粘附分子(CEACAMS)。CEACAM 1 是一種主要由活化T 細(xì)胞和NK 細(xì)胞表達(dá)的抑制性受體，HopQ 能與CEACAM 1 相互作用，同時(shí)CEACAM 1 介導(dǎo)的HopQ 激活可能會(huì)抑制NK 和T細(xì)胞功能[17]。HopQ 和CEACAM 的相互作用有助于幽門螺桿菌在胃內(nèi)定植，并促進(jìn)CagA 蛋白移位到胃上皮細(xì)胞而誘導(dǎo)致病性[18]。

3 胃致病所必需的毒力因子

3.1 細(xì)胞毒相關(guān)基因A（CagA） 據(jù)編碼CagA 蛋白的CagA 基因存在與否，Hp 分為CagA 陽性和CagA陰性菌株兩大亞群。在世界范圍內(nèi)，CagA 陽性菌株約占幽門螺桿菌感染的60%，然而在日本、中國和韓國等東亞國家?guī)缀醵际荂agA 陽性菌株。幽門螺桿菌cagPAI(cag 致病島)是約40 kb 長(zhǎng)的染色體區(qū)域，包含32個(gè)基因，這些基因編碼多組分細(xì)菌Ⅳ型分泌系統(tǒng)(T4SS)和效應(yīng)蛋白(如CagA)。腸化生患者胃中含有豐富的T4SS 蛋白，這些蛋白是將CagA 從Hp轉(zhuǎn)移到人胃上皮細(xì)胞中所必需的[19]。CagA 蛋白由cag-PAI 編碼，通過Ⅳ型轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，引起細(xì)胞分裂和增殖。CagA 在宿主細(xì)胞內(nèi)可以被蛋白質(zhì)C 末端區(qū)域存在的谷氨酸-脯氨酸-異亮氨酸-酪氨酸-丙氨酸(EPIYA)基序上的激酶或Src 激酶磷酸化。EPIYA 氨基酸序列多樣性影響CagA 的活性和作用持續(xù)時(shí)間，決定了CagA 在胃癌發(fā)展中的潛在毒力。CagA 可通過磷脂酶cγ 激活鈣調(diào)磷酸酶而激活NFAT 途徑，VacA 則通過介導(dǎo)孔蛋白減少鈣流量來阻止鈣調(diào)磷酸酶激活，從而抑制NFAT 途徑[20]。cagPAI 可以誘導(dǎo)核因子(NF-kB)和活化蛋白-1(AP-1)調(diào)節(jié)多種促炎細(xì)胞因子的表達(dá)[21]。幽門螺桿菌CagA 可通過觸發(fā)致癌YAP 途徑，促進(jìn)AGS 細(xì)胞發(fā)生胃癌[22]。Hp 氫代謝也可通過促進(jìn)CagA 易位在胃癌發(fā)生中發(fā)揮作用[23]。

3.2 空泡細(xì)胞毒素（VacA） VacA 是幽門螺桿菌重要的成孔細(xì)胞毒素，是一種在低pH 環(huán)境中被激活的90 kDa 外毒素，與胃上皮細(xì)胞相互作用從而發(fā)揮致病作用[24]。已證實(shí)VacA 可通過線粒體途徑誘導(dǎo)胃上皮細(xì)胞凋亡。VacA 抑制TRPML 1 活性，從而抑制溶酶體和自噬殺傷并促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)生態(tài)位的發(fā)展，從而使Hp 得以生存[25]。VacA 蛋白由vac 基因編碼，使胃上皮細(xì)胞空泡形成，誘發(fā)細(xì)胞凋亡。vac 基因信號(hào)區(qū)有s1 和s2 兩種等位基因，中間區(qū)有m1 和m2，s1/m1 基因型與胃癌最相關(guān)。東亞地區(qū)Hp 菌株均為s1，日本和韓國以m1型多見，亞洲南部m2型較常見，胃癌發(fā)病率較低。西方人感染帶有s1 或m1 區(qū)域的vacA 幽門螺桿菌，罹患胃癌的風(fēng)險(xiǎn)增加[26]。在中亞和中東，感染VacAⅠ型幽門螺桿菌與胃癌發(fā)展的高風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)[20]。幽門螺桿菌VacA 血清學(xué)反應(yīng)與結(jié)直腸癌風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)，特別是非洲裔美國人[27]?？筕acA 抗體與胃癌發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)，最近的薈萃分析顯示VacA 抗體與消化性潰瘍疾病和胃癌風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)聯(lián)，表明VacA 作為生物標(biāo)記物在預(yù)測(cè)消化性潰瘍和胃癌風(fēng)險(xiǎn)中的作用[28]。

3.3 高溫需求蛋白（HtrA） 蛋白質(zhì)暴露于氧化和熱應(yīng)激下會(huì)變性，幽門螺桿菌蛋白酶HtrA 可以中和這些應(yīng)激反應(yīng)[29]。HtrA 對(duì)溫度和pH 變化有高度的抵抗力，即使在惡劣的胃部條件下也能適應(yīng)，并引起定植和持續(xù)感染[30]。HtrA 失活可減少細(xì)菌跨極化上皮細(xì)胞的遷移，不影響細(xì)菌與宿主細(xì)胞的結(jié)合，但抑制極化的Caco-2 細(xì)胞與未極化的AGS 細(xì)胞中CagA 的轉(zhuǎn)位和磷酸化[31]。幽門螺桿菌HtrA 蛋白具有絲氨酸蛋白酶活性，可裂解胃上皮細(xì)胞緊密連接的蛋白，如occludin、claudin-8 和E-cadherin 分子，這些分子是重要的粘附連接蛋白和腫瘤抑制因子，它們的破壞與人類胃腫瘤的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[24]。

3.4 外膜囊泡（OMV） 外膜囊泡是直徑20～300 nm的氣泡，由Hp 在內(nèi)的幾種革蘭陰性菌自然分泌[32]。Hp 各種生物活性物質(zhì)存在于OMV 中，可以內(nèi)化到宿主細(xì)胞中，從而影響信號(hào)通路，促進(jìn)胃上皮細(xì)胞和免疫活性細(xì)胞凋亡，增強(qiáng)或下調(diào)導(dǎo)致疾病發(fā)展的免疫反應(yīng)。在胃活檢標(biāo)本的細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外可檢測(cè)到OMV，除保護(hù)病原體外，它們還通過免疫抑制作用促進(jìn)感染，損害細(xì)胞功能并調(diào)節(jié)宿主的免疫防御能力。最近研究表明，胃癌患者胃液中幽門螺桿菌細(xì)胞和幽門螺桿菌來源的OMV 明顯增多。這些幽門螺桿菌來源的OMV 可在小鼠模型中誘發(fā)炎癥，從而促進(jìn)胃癌發(fā)展[33]。

3.5 γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶（gGT） gGT 催化谷胱甘肽和谷胱甘肽偶聯(lián)化合物的γ-谷氨?；糠洲D(zhuǎn)肽和水解為氨基酸。幽門螺桿菌通過改變樹突狀細(xì)胞誘導(dǎo)免疫耐受，這種免疫調(diào)節(jié)需要gGT 酶活性[34]。最近一項(xiàng)研究描述了幽門螺桿菌gGT 在人胃細(xì)胞自噬調(diào)節(jié)和細(xì)菌內(nèi)化中的新作用，表明gGT 可能在保護(hù)細(xì)菌持續(xù)感染方面發(fā)揮作用。幽門螺桿菌gGT 誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，抑制胃細(xì)胞增殖，產(chǎn)生活性氧[10]。消化性潰瘍和胃癌患者分離的菌株中g(shù)GT 活性顯著升高，提示gGT 可能在嚴(yán)重致病性中起作用。最近研究顯示，gGT 通過細(xì)胞外谷氨酰胺水解來釋放氨，從而加強(qiáng)VacA 依賴的空泡化[35]。

3.6 尿素酶（Urease） Hp 產(chǎn)生大量尿素酶，將尿素分解成氨和二氧化碳，從而改變胃內(nèi)酸性環(huán)境，利于在胃內(nèi)定植。Hp 除了產(chǎn)生大量細(xì)胞內(nèi)尿素酶，由于一些細(xì)菌在胃內(nèi)的分解作用，Hp 表面還含有細(xì)胞外尿素酶[36]。尿素酶可能通過誘導(dǎo)血管生成或預(yù)先存在的脈管系統(tǒng)形成新血管，促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移，在胃癌進(jìn)展中起關(guān)鍵作用[37]。Hp 尿素酶產(chǎn)生的氨可以增強(qiáng)VacA 毒性[38]。慢性Hp 感染誘導(dǎo)缺氧誘導(dǎo)因子(HIF)，促進(jìn)癌癥的發(fā)生和發(fā)展。最近研究表明，Hp 尿素酶激活胃細(xì)胞中PI3K-AKT-mTOR 途徑，從而增加HIF-α 表達(dá)[39]。此外，Hp 尿素酶通過產(chǎn)生活性氧和促炎癥特性激活脂氧合酶途徑來驅(qū)動(dòng)內(nèi)皮細(xì)胞分化，從而促進(jìn)Hp 感染進(jìn)展為胃癌[40]。

4 幽門螺桿菌與胃蛋白酶原和胃泌素-17

幽門螺桿菌慢性感染引起胃粘膜萎縮，繼而影響血清胃蛋白酶原(pepsinogen，PG)表達(dá)，當(dāng)胃粘膜嚴(yán)重萎縮或癌變后，分泌能力明顯下降，導(dǎo)致血清PG 水平明顯減低。血清PG 作為胃黏膜萎縮的指標(biāo)，可以反映胃黏膜的功能和形態(tài)。PG Ⅰ由胃底黏膜的主細(xì)胞和頸黏液細(xì)胞產(chǎn)生，PG Ⅱ由賁門、胃底、胃竇和十二指腸近端分泌，萎縮程度越嚴(yán)重，PG Ⅰ/PG Ⅱ比值(PGR)越低。目前較為廣泛接受的標(biāo)準(zhǔn)值為PG Ⅰ≤70 μg/L，PGR≤3.0，PGR 是診斷萎縮性胃炎敏感的標(biāo)志物。Hp 感染可能與PG 共同作用影響胃癌的發(fā)生。在日本抗Hp 抗體血清學(xué)檢測(cè)和PGⅠ、PG Ⅱ檢測(cè)廣泛用于胃癌高危人群的分層。抗Hp IgG 陰性者，特別是“高陰性”(3～10 U/mL)者有更高的胃癌風(fēng)險(xiǎn)[41]。韓國一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，＜60 歲且無嚴(yán)重胃萎縮的Hp 感染患者，根除Hp 后血清PGR有可能恢復(fù)[42]。胃癌相關(guān)細(xì)菌(亞硝酸鹽/硝酸鹽還原菌或Ⅳ型分泌系統(tǒng)蛋白基因貢獻(xiàn)菌)的相對(duì)豐度同樣與抗幽門螺桿菌IgG 抗體陰性和低PG 水平有關(guān)[19]。PG 標(biāo)準(zhǔn)值以及不同PG 指標(biāo)的診斷價(jià)值目前仍有爭(zhēng)議，需要更大樣本量的隊(duì)列研究加以確定。

胃泌素(gastrin)在血液循環(huán)中具有生物活性的成分主要有大分子胃泌素-34(G-34)和小分子胃泌素-17(G-17)，其中G-17 占胃泌素總量90%以上。G-17 是由胃竇G 細(xì)胞合成和分泌的α-酰胺化胃泌素，主要生理功能為刺激胃酸分泌、促進(jìn)胃黏膜細(xì)胞增殖和分化。G-17 被認(rèn)為是胃黏膜“血清學(xué)活檢”指標(biāo)，在以炎癥、萎縮和惡性為特征的胃粘膜病變不同階段，G-17 水平會(huì)隨著Hp 感染狀態(tài)的不同而呈現(xiàn)不同的變化趨勢(shì)[43]。胃竇萎縮患者G 細(xì)胞數(shù)量減少，G-17 分泌通常處于較低水平，胃體萎縮患者由于泌酸腺減少，胃內(nèi)呈低胃酸狀態(tài)，導(dǎo)致G-17 分泌升高。隨著組織病理的逐漸進(jìn)展，G-17 水平呈逐漸增加趨勢(shì)。研究報(bào)道胃癌發(fā)生時(shí)血清G-17 水平升高，患者表現(xiàn)為高胃泌素血癥[44]。慢性胃炎中，胃體萎縮者血清G-17 水平升高，PGⅠ或PGR 降低；胃竇萎縮者G-17 降低，PGⅠ或PGR 正常；全胃萎縮者則兩者均降低。因此，血清G-17、PGⅠ和PGⅡ有助于判斷胃黏膜有無萎縮和萎縮部位[45]。然而影響G-17 水平的因素很多，國外診斷標(biāo)準(zhǔn)值在中國臨床應(yīng)用中尚缺乏足夠依據(jù)。

5 幽門螺桿菌和微生物群

胃腔內(nèi)幽門螺桿菌與其他細(xì)菌一起共同構(gòu)成定植于胃黏膜的微生物群落，根除Hp 治療有可能使胃微生物區(qū)系恢復(fù)到與未感染相似的狀態(tài)，并對(duì)腸道微生物區(qū)系產(chǎn)生有利影響[20]，但不能保證所有萎縮性胃炎、腸上皮化生等癌前病變患者避免胃癌的發(fā)生。由此可見，Hp 之外的細(xì)菌在胃癌發(fā)生發(fā)展中也發(fā)揮一定的作用。采用16S rRNA 基因圖譜比較54 例胃癌和81 例慢性胃炎患者胃粘膜組織中的微生物區(qū)系，發(fā)現(xiàn)胃癌患者胃粘膜微生物多樣性明顯降低，表現(xiàn)為變形桿菌過度表達(dá)。提示Hp 以外細(xì)菌的定植，改變了常駐胃微生物區(qū)系和宿主間的平衡，可能會(huì)增加Hp 相關(guān)癌癥的風(fēng)險(xiǎn)[46]。Hp 也可以通過影響胃內(nèi)微生物群的組成而促進(jìn)癌變[47]。胃腸道內(nèi)共生菌群的精確平衡在調(diào)節(jié)宿主黏膜免疫應(yīng)答、有效殺滅潛在病原體和致癌方面發(fā)揮著重要作用[10]。研究表明，一些微生物，包括大腸桿菌、乳酸桿菌屬、硝化螺旋菌屬、梭菌屬、韋氏桿菌屬、嗜血桿菌屬和葡萄球菌屬，可以將胃液中的氮化合物轉(zhuǎn)化為N-亞硝基化合物，從而促進(jìn)癌癥的發(fā)展[48-49]。口腔共生菌，如鏈球菌屬、普雷維菌屬和奈瑟菌屬與較低的胃癌風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)[50]。最近研究發(fā)現(xiàn)，在胃癌患者中乳酸桿菌屬、大腸埃希菌屬、志賀氏菌屬、硝化螺旋菌屬、真菌伯克霍爾德菌屬大量存在，在所有胃癌患者中都觀察到硝化螺旋菌屬，在慢性胃炎患者中未發(fā)現(xiàn)[51]。最近一項(xiàng)研究描述了Hp 陽性胃癌前病變患者糞便微生物群中優(yōu)勢(shì)類桿菌門、厚壁菌門和變形桿菌相對(duì)豐度的變化，可能與Hp 相關(guān)胃癌的進(jìn)展有關(guān)[52]。迄今為止，盡管健康人、慢性胃炎和胃癌患者之間胃微生物區(qū)系組成存在差異，但尚缺乏令人信服的證據(jù)證明幽門螺桿菌以外的細(xì)菌與人類胃癌的發(fā)生密切相關(guān)。

6 小結(jié)

本文主要總結(jié)幽門螺桿菌主要毒力因子、胃特異性標(biāo)志物和微生物群與胃癌的關(guān)系，雖然目前對(duì)幽門螺桿菌與胃癌的研究越來越深入，但仍有許多問題不清楚，如各毒力因子及微生物群與胃腸道疾病之間的特異性關(guān)系。未來需要開展更多分子水平的流行病學(xué)研究、臨床及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步證實(shí)某種毒力因子或腸道微生物在胃癌發(fā)生過程中的確切作用。隨著相關(guān)研究的不斷深入及臨床數(shù)據(jù)的逐漸積累，必將為胃癌的早期診斷及精確靶向治療提供新的理論依據(jù)。