任曉委,田玉婷,馮曉燕,賈璐璐,潘洪志,鄒立娜,榮勝忠,馬宏坤

(1.牡丹江醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院,黑龍江 牡丹江 157011;2.上海健康醫(yī)學(xué)院協(xié)同科研中心,上海 201318;3.牡丹江醫(yī)學(xué)院附屬紅旗醫(yī)院,黑龍江 牡丹江 157011)

胃癌是消化系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤之一,發(fā)病率、死亡率均居消化道腫瘤的首位。雖然在過去幾十年中,胃癌患者的生存率有了明顯的提高,但是復(fù)發(fā)率較高、預(yù)后相對較差仍是防治胃癌的重要瓶頸問題[1]。目前,診斷胃癌主要依靠胃鏡和病理活檢等傳統(tǒng)診斷方法,但是由于這些方法很難實現(xiàn)早期胃癌的診斷。因此,在胃癌防治過程中,早發(fā)現(xiàn)、早診斷和早治療“三早”至關(guān)重要,在“三早”防治工作中,腫瘤標志物發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

腫瘤標志物是由腫瘤細胞產(chǎn)生、分泌與釋放到體液中的物質(zhì),已被用于胃癌的診斷、預(yù)后評估和復(fù)發(fā)篩查[2]。目前,臨床常用的胃癌標志物主要是一些糖蛋白類,如癌胚抗原、糖類抗原19-9、糖類抗原72-4等。近年來,隨著生物化學(xué)以及分子生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,新發(fā)現(xiàn)、識別大量新型胃癌標志物,主要包括酶、細胞、非編碼RNAs和外泌體等,引起學(xué)者的廣泛關(guān)注。

1 糖蛋白類標志物

1.1 癌胚抗原癌胚抗原(carcino-embryonic antigen,CEA)是從結(jié)腸癌和胚胎組織中提取的一種腫瘤相關(guān)抗原,廣泛存在于癌細胞表面,是常用的胃腸道腫瘤標志物之一,約40%～70%的胃癌患者血清CEA水平高于正常值。一項薈萃分析結(jié)果表明,胃癌腹膜轉(zhuǎn)移患者腹腔灌洗液中CEA蛋白和mRNA的水平均顯著升高[3]。但是,由于單獨檢測CEA診斷胃癌的靈敏度和特異度相對較低,所以需要與其他標志物聯(lián)合應(yīng)用。

1.2 糖類抗原19-9糖類抗原19-9(cancer antigen 19-9,CA19-9)是一種具有跨膜蛋白骨架和胞外側(cè)廣泛糖基化的寡糖鏈組成的糖蛋白,是粘液型腺體分泌物的正常成分,屬于粘液標志物大家族,以粘蛋白、高分子量(200～1000 kDa)糖蛋白復(fù)合物的形式存在。研究表明,CA19-9陽性胃癌患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率較高,診斷胃癌復(fù)發(fā)的靈敏度為56%,特異度為70%[4]。但是,由于單純檢測CA19-9診斷胃癌復(fù)發(fā)的敏感度和特異度相對較低。因此,為提高診斷胃癌復(fù)發(fā)的靈敏度和特異度,需要將CA19-9與其他標志物聯(lián)合應(yīng)用。

1.3 糖類抗原72-4糖類抗原CA72-4(cancer antigen 72-4,CA72-4)是一種與腫瘤相關(guān)的多形性上皮粘蛋白,在正常組織中含量很低,在胃癌組織中高表達[5]。隨著胃癌的不斷進展,血清CA72-4水平會升高。一項前瞻性研究結(jié)果表明,與早期胃癌患者相比,晚期胃癌患者術(shù)前CA72-4陽性率顯著升高[6]。此外,CA72-4與TNM分期和組織學(xué)分級呈現(xiàn)明顯正相關(guān)。與CA19-9、CEA等多種相關(guān)胃癌標志物相比,CA72-4與中國人群胃癌的關(guān)系最為密切。研究表明,單獨檢測血清CA72-4診斷胃癌的敏感度和特異度分別為49%和96%,優(yōu)于其他腫瘤標志物[7]。

2 酶類標志物

基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metallo proteinase,MMP)可以促進胃癌細胞的生長、遷移、轉(zhuǎn)移以及血管生成。MMP的高表達與胃癌的發(fā)生、治療效果和預(yù)后密切相關(guān)。研究表明,MMP陽性腫瘤與漿膜浸潤或其他不利特征密切相關(guān)[8],與MMP陰性腫瘤相比,MMP陽性腫瘤患者的預(yù)后較差[9]。新近研究表明,MMP的表達與胃癌淋巴管侵襲和總體生長不良顯著相關(guān)[10]。另外有研究表明,MMP水平與胃癌患者治療的化療耐藥性呈正相關(guān)[11]。

3 循環(huán)腫瘤細胞和循環(huán)游離DNA

3.1 循環(huán)腫瘤細胞循環(huán)腫瘤細胞(circulating tumor cell,CTCs)是一種存在于外周血中的各類腫瘤細胞,主要來自原發(fā)腫瘤或轉(zhuǎn)移瘤[12]。CTCs可以引起腫瘤復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移,進而增加惡性腫瘤患者的死亡風(fēng)險,已成為胃癌診斷和預(yù)后評價的重要生物標志物之一[13]。一項薈萃分析結(jié)果表明,CTCs與胃癌患者預(yù)后、腫瘤分期、組織學(xué)類型和淋巴血管侵犯有關(guān)[14]。

3.2 循環(huán)游離DNA循環(huán)游離DNA(circulating free DNA,CfDNA)是指在血液中游離的DNA。來源于原發(fā)腫瘤、轉(zhuǎn)移灶或CTCs的游離DNA稱為循環(huán)腫瘤細胞DNA(cell-free DNA,ctDNA),ctDNA可用于識別正常細胞和癌細胞。ctDNA具有取材方便、創(chuàng)傷性更小、可重復(fù)性更高等優(yōu)點。因此,ctDNA在胃癌診斷、治療以及預(yù)后評價中的作用是目前頗受學(xué)者關(guān)注的研究問題[15]。一項薈萃分析研究表明,ctDNA在提高胃癌診斷的特異度方面具有明顯的優(yōu)勢,但靈敏度不如CEA、CA19-9、CA724等傳統(tǒng)標志物[16]。

4 非編碼RNAs

4.1 微小RNAs微小RNAs(microRNAs)是一種長度為18～24個核苷酸的內(nèi)源性高度保守的非編碼RNAs,在調(diào)節(jié)細胞增殖、分化、遷移等生物學(xué)過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。此外,microRNAs可以在癌細胞通過上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)進入轉(zhuǎn)移灶的過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。研究表明,miR-200家族促進EMT,通過抑制E-cadherin和ZEB2等基因的表達促進癌細胞遷移[17]。胃癌的microRNAs的表達譜具有獨特特征,大量差異表達的microRNAs與胃癌的不同進展階段有關(guān),促進胃癌進展的主要有miR-21、miR-23a、miR-27a、miR-106b-25、miR130b、miR-199a、miR-215、miR-222-221和miR-370。一項研究表明,胃癌患者血清中miR-106b-25顯著升高,ROC曲線下面積為0.898,在截斷值為1.385時的靈敏度為86.2%,特異度為92.3%[18]。

4.2 長鏈非編碼RNAs長鏈非編碼RNAs(long non-coding RNA,lncRNAs)是長度大于200個核苷酸的非編碼RNAs,可以作為轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子在表觀遺傳、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因表達,進而參與調(diào)控細胞生長、運動、凋亡和分化[19]。由于lncRNAs在組織和體液中具有較高靈敏度和特異度,所以其具備作為胃癌標志物的潛力。在人類基因組中,約有超過56 000個lncRNAs,其中約有135個lncRNAs在胃癌中表達異常,與腫瘤的發(fā)生、轉(zhuǎn)移和預(yù)后密切相關(guān),如lncRNA PVT1在胃癌組織中的表達明顯高于正常對照組,可以作為胃癌預(yù)后的獨立指標[20]。

4.3 環(huán)狀RNAs環(huán)狀RNAs(circular RNAs,CircRNAs)是一種內(nèi)源性高度保守和穩(wěn)定的環(huán)狀非編碼RNAs,參與多種惡性腫瘤的發(fā)生及進展。通過高通量測序技術(shù)和生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn),胃癌細胞中存在大量circRNAs,一些circRNAs在胃癌組織和鄰近的正常組織之間存在差異表達,提示circRNAs在胃癌中發(fā)揮重要作用[21]。通過檢測胃癌患者和健康對照者組織和血清以及結(jié)合病理特征、預(yù)后和生存分析,發(fā)現(xiàn)可用于胃癌早期診斷和預(yù)測復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的circRNAs,如hsa_circ_0000096和hsa_circ_0047905診斷胃癌的ROC曲線下面積(AUC)分別為0.82和0.85[22]。血漿hsa_circ_0000520診斷胃癌的AUC、敏感度和特異度分別為0.897、82.4%和84.4%[23]。血漿has_circ_0001017和has_circ_0061276聯(lián)合診斷胃癌的AUC為0.996,敏感度為95.5%,特異度為95.7%[24]。

5 外泌體

外泌體是由細胞分泌的直徑為30～100 nm的膜包裹納米囊泡,內(nèi)含核酸、蛋白質(zhì)和脂類等多種生物分子。研究表明,外泌體在胃癌患者中的表達水平高于健康人,診斷胃癌的靈敏度和特異度分別為73.1%和65.2%[25]。此外,當外泌體暴露于RNase時,由于外泌體的包裹,RNAs不會被降解,而細胞RNAs會被相同的RNase降解。因此,與健康者相比,胃癌患者血清外泌體中的miR-19b和miR-106a明顯高表達[26]。

6 總結(jié)與展望

綜上所述,隨著分子生物學(xué)和生物信息學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,一些新型胃癌標志物不斷被識別、研究與應(yīng)用。與糖蛋白類胃癌標志物相比,MET、CTCs、CfDNA、非編碼RNAs以及外泌體等在胃癌診斷、治療效果評估與預(yù)后判斷等方面展示出了較好的應(yīng)用潛力,可以作為胃癌的重要標志物。但是,目前雖然發(fā)現(xiàn)多種新型胃癌生物標志物,但是只有常規(guī)生物標志物CEA、CA72-4、CA19-9等已經(jīng)在臨床廣泛應(yīng)用。因此,今后應(yīng)加強這些新型胃癌生物標志物在臨床的適用性研究。隨著檢測技術(shù)的快速發(fā)展,開發(fā)出成本低、便攜性強、準確度高的標志物檢測技術(shù)也成為新型胃癌標志物應(yīng)用于臨床的重要研究方向。