柴 爍 張 強(qiáng) 李玉云

安徽省蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科，安徽省蚌埠市 233000

胃癌(Gastric carcinoma, GC)是世界范圍內(nèi)腫瘤相關(guān)性死亡的第二大原因，在我國惡性腫瘤死亡率統(tǒng)計(jì)中，胃癌也高居前兩位[1]。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)水平的提高，胃癌的治療方式也在不斷的多樣化，但胃癌的轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)使胃癌患者的死亡率仍長期居高不下。近年來，“腫瘤干細(xì)胞(Cancer stem cells,CSCs)”學(xué)說的出現(xiàn)及其相關(guān)研究為我們深入了解腫瘤發(fā)生、發(fā)展、復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移的機(jī)制和尋找治療手段提供了新的切入點(diǎn)[2]。ALDH1作為CSCs的標(biāo)志物在乳腺腫瘤、肺腫瘤、大腸腫瘤等腫瘤中得到廣泛的研究和認(rèn)可，而且還發(fā)現(xiàn)ALDH1與細(xì)胞的多種重要的生物學(xué)功能密切相關(guān)，如細(xì)胞的分化、放化療的耐受等，同時(shí)有研究發(fā)現(xiàn)其在瘤組織中表達(dá)或活性與患者的預(yù)后具有顯著的相關(guān)性[3]。ALDH1在胃癌中作用的研究雖然不太多，但也有一定的收獲。如，在彌漫型胃癌患者的癌細(xì)胞中，ALDH1+的胃癌細(xì)胞往往表現(xiàn)出CSCs的一些特征：自我更新、多向分化、較高的致瘤和轉(zhuǎn)移特性等[4]。

1 腫瘤干細(xì)胞

CSCs是腫瘤組織中少部分具有無限的分化、自我更新等干細(xì)胞特性的腫瘤細(xì)胞[5]。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)CSCs與腫瘤細(xì)胞的多種重要生物學(xué)行為相關(guān)，如腫瘤的耐藥、免疫抑制及上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)等[6]。目前認(rèn)為，可能是這類細(xì)胞的干細(xì)胞特性使其能夠逃逸機(jī)體巨噬細(xì)胞的識(shí)別吞噬，并能夠耐受放化療對其的殺傷，從而導(dǎo)致了惡性腫瘤患者的治療效果不佳、易出現(xiàn)復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。

胃癌干細(xì)胞(Gastric cancer stem cells,GCSCs)是由Takaishi等[7]首先發(fā)現(xiàn)的，他們將胃癌細(xì)胞系(MKN-45和MKN-74)培養(yǎng)于無血清培養(yǎng)基中產(chǎn)生球狀克隆，并將這些球狀克隆種植在聯(lián)合重癥免疫缺陷的小鼠皮下，幾個(gè)月后這批小鼠形成了胃癌移植瘤，表明胃癌細(xì)胞系中確實(shí)存在高自我更新和分化能力的GCSCs。胃癌干細(xì)胞作為CSCs中的一員，它在腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移方面的重要作用已得到了部分證實(shí)。例如研究者利用CSCs耐藥性的特點(diǎn)，通過長春新堿和后續(xù)的無血清培養(yǎng)，富集到了具有自我更新、多向分化、成瘤能力強(qiáng)和具有放化療抗性等CSCs特征的胃癌細(xì)胞，據(jù)此推測其可能就是“胃癌干細(xì)胞”，這群細(xì)胞還具有典型的EMT基因表達(dá)特點(diǎn)，提示了其在胃癌侵襲轉(zhuǎn)移中的重要作用[6]。

2 ALDH1簡介

乙醛脫氫酶(Aldehyde dehydrogenase，ALDH)家族中共包括了17種同工酶，廣泛分布于多種組織中，能夠催化多種醛的氧化。主要以 ALDH1、ALDH2、ALDH3和ALDH4 較為常見。

乙醛脫氫酶1(Aldehyde dehydrogenase 1,ALDH1)是乙醛脫氫酶(ALDH)家族成員之一,是一種在胞漿內(nèi)表達(dá)的蛋白質(zhì)，可通過消耗NAD(P)+將細(xì)胞內(nèi)的醛類物質(zhì)氧化為酸類物質(zhì)。ALDH1的基因位于9號(hào)染色體長臂的21區(qū),由5.3×104個(gè)堿基對構(gòu)成,其中包含13個(gè)外顯子,共編碼501個(gè)氨基酸序列。ALDH1在機(jī)體內(nèi)參與乙醛的代謝、環(huán)磷酰胺的代謝、維甲酸的合成等，可降解細(xì)胞內(nèi)的有毒物質(zhì)從而起到保護(hù)細(xì)胞的作用。同時(shí)ALDH1也是組織中正常干細(xì)胞和腫瘤干細(xì)胞生長、分化的必需物質(zhì),并高表達(dá)于多種正常組織干細(xì)胞及腫瘤干細(xì)胞中，可作為部分腫瘤的潛在標(biāo)志物[8]。

ALDH1在人體中分布廣泛，其高表達(dá)于正常組織(如神經(jīng)組織、造血組織等)的干細(xì)胞中，是正常干/祖細(xì)胞標(biāo)志物，并被發(fā)現(xiàn)在多發(fā)性骨髓瘤、髓系白血病中活性增加[9-10]。已有相關(guān)研究[11]表明：ALDH1廣泛分布在消化系統(tǒng)(胃、食道、小腸及大腸等)、生殖系統(tǒng)(睪丸及卵巢)和內(nèi)分泌系統(tǒng)(包括甲狀腺及腎上腺等)，而在大腦和小腦中并未發(fā)現(xiàn)ALDH1的表達(dá)。

現(xiàn)有研究證實(shí)，在絕大多數(shù)的癌癥組織中ALDH1均有不同程度的表達(dá)，如乳腺癌、肺癌、結(jié)腸癌等[12-13]。Zhou Y等[12]納入2010—2015年期間的38項(xiàng)研究中的共6 057例病例，并對其進(jìn)行Meta分析，分析表明ALDH1的表達(dá)與肺癌及乳腺癌的分化程度、臨床分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)(P均<0.05)。提示 ALDH1 可能作為肺癌及乳腺癌腫瘤干細(xì)胞的標(biāo)志物。國內(nèi)學(xué)者姚兆軍等[13]采用免疫組織化學(xué)方法檢測 76例該院原發(fā)性結(jié)腸腺癌患者腫瘤組織中 ALDH1 的表達(dá)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)正常結(jié)腸黏膜組織中不表達(dá)或低表達(dá) ALDH1，而在結(jié)腸癌組織中 ALDH1 的高表達(dá)率為 34.2%(26/76)，與國外研究結(jié)果基本一致。已有研究發(fā)現(xiàn)[14]，ALDH1低表達(dá)于正常人胃黏膜上皮，但高表達(dá)于胃腺癌患者中。Wakamatsu 等[15]發(fā)現(xiàn)胃癌中 ALDH1 蛋白表達(dá)增加，并與腫瘤浸潤深度和臨床分期呈正相關(guān)，而且 ALDH1 高表達(dá)率在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的胃癌患者中所占百分率明顯高于其中無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的胃癌患者中所占百分率。

3 ALDH1在胃癌中的干細(xì)胞特性

2012年，Katsuno等[4]通過Aldefluor技術(shù)和熒光活化分選技術(shù)從胃癌細(xì)胞系中分選出ALDH1+和ALDH1-細(xì)胞群，將不同比例的ALDH1+細(xì)胞和ALDH1-細(xì)胞接種至重度聯(lián)合免疫缺陷小鼠中，發(fā)現(xiàn)胃癌細(xì)胞的致瘤能力與ALDH1+細(xì)胞的比例具有明顯的相關(guān)性(ALDH1+細(xì)胞的比例越高，其致瘤能力越強(qiáng))。同時(shí)還通過體外成瘤實(shí)驗(yàn)及集落形成實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，ALDH1-細(xì)胞只能分化為ALDH1-細(xì)胞，而ALDH1+細(xì)胞可分化成ALDH1+細(xì)胞和ALDH1-細(xì)胞，并且ALDH1+細(xì)胞的成瘤能力要明顯強(qiáng)于ALDH1-細(xì)胞。這一研究證明了ALDH1+的胃癌細(xì)胞具有自我更新、多向分化、致瘤及轉(zhuǎn)移能力等多種腫瘤干細(xì)胞特性，使其作為新的胃癌干細(xì)胞標(biāo)志物出現(xiàn)在我們眼前。

胃癌干細(xì)胞所具有的快速自我更新、無限增殖、多向分化等干細(xì)胞特性，在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、侵襲、轉(zhuǎn)移等各方面發(fā)揮著重要的作用。同時(shí)有研究表明，其對常規(guī)的放化療具有明顯的抵抗性[16]。ALDH1作為胃癌干細(xì)胞的潛在標(biāo)記物，深入探究ALDH1的高表達(dá)與胃癌細(xì)胞干性表達(dá)的關(guān)系，有助于進(jìn)一步了解胃癌的復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移、耐藥等機(jī)制，對探索新的胃癌治療途徑及監(jiān)測胃癌治療療效都具有極大的幫助。

4 ALDH1與胃癌的復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移

目前，國內(nèi)外對ALDH1高表達(dá)與胃癌復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移的相關(guān)性方面進(jìn)行了大量的研究。2014年，鞏佃霞等[17]利用免疫組織化學(xué)PV法檢測40例胃癌組織中ALDH1的表達(dá)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)標(biāo)本中高表達(dá)率為49%，ALDH1在胃癌組織中的表達(dá)與患者的年齡、腫瘤的大小、胃壁的浸潤、分化程度、淋巴結(jié)的分化程度、淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移、臨床分期及預(yù)后有明顯的相關(guān)性(P均<0.05)。同年，Li XS等[18]應(yīng)用免疫組織化學(xué)方法對216例胃癌標(biāo)本進(jìn)行ALDH1A1檢測，研究ALDH1A1在胃癌中的表達(dá)與胃癌預(yù)后的關(guān)系，結(jié)果表明ALDH1A1的表達(dá)與胃癌的浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、病程密切相關(guān)(P均<0.05)。ALDH1高表達(dá)的患者，病理切片顯示出高侵襲性的腫瘤細(xì)胞，且OS(總生存期)和RFS(無復(fù)發(fā)生存期)較短。2016年，李新新等[19]利用免疫組化法檢測 117 例原發(fā)胃癌患者胃癌組織及癌旁組織中的ALDH1，并分析其與臨床病理參數(shù)、預(yù)后的關(guān)系。結(jié)果顯示ALDH1在胃癌組織中陽性表達(dá)率為49.57%，ALDH1的表達(dá)與胃癌浸潤深度、分化程度、臨床TNM分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)(P均<0.05)。以上研究表明：ALDH1高表達(dá)的胃癌患者具有較高的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移可能，預(yù)后及生存期也較差。但也有部分研究得出了不同的結(jié)論，Senol等[20]研究提示ALDH1的低表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和不良預(yù)后有直接關(guān)系。這種不同結(jié)論的得出可能與實(shí)驗(yàn)的樣本量大小、樣本采集方式及樣本人群的差異、ALDH1不同同工酶發(fā)揮不同作用等原因有關(guān)。綜合以上研究分析，均提示ALDH1與胃癌患者多種臨床病理因素具有相關(guān)性，可以在一定程度上通過ALDH1的表達(dá)反映胃癌的惡性程度以及預(yù)后，在臨床上具有一定的指導(dǎo)意義，也進(jìn)一步證明了ALDH1作為腫瘤標(biāo)志物在胃癌的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮著重要作用。

ALDH1有6種同工酶，分別是ALDH1A1、ALDH1A2、ALDH1A3、ALDH1B1、ALDH1L1和ALDH1L2。Li等[10]通過對519名胃癌患者ALDH1同工酶的表達(dá)與預(yù)后的關(guān)系進(jìn)行分析，研究結(jié)果表明在胃癌中對ALDH1的活性發(fā)揮主要作用的是ALDH1A3和ALDH1L1，因?yàn)锳LDH1A3和ALDH1L1的mRNA的高表達(dá)與胃癌患者的惡化程度密切相關(guān)。ALDH1A3和ALDH1L1是胃癌患者潛在的預(yù)后指標(biāo)和治療靶點(diǎn)。

5 ALDH1與胃癌的耐藥及治療

相關(guān)研究表明，ALDH1+腫瘤的耐藥性可能與ALDH1的解毒作用相關(guān)。2009年，Tanei等[21]人對108名接受紫杉醇和表阿霉素化療的乳腺癌患者進(jìn)行了臨床研究，他們對患者化療前后ALDH1+和CD24-/CD44+的表達(dá)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)ALDHA1+細(xì)胞明顯增多，而CD24-/CD44+細(xì)胞無明顯變化，提示ALDH1可能在化療耐藥中起到了重要的作用。Sladek等[22]同樣研究發(fā)現(xiàn)：ALDH1的高表達(dá)可能與腫瘤對環(huán)磷酰胺(Cyclophosphamide，CTX)耐藥有關(guān)，ALDH1所具有的氧化活性可將CTX產(chǎn)生的有毒性的醛磷酰胺氧化成無毒性的羧基磷酰胺，從而避免CTX對細(xì)胞造成的損害。可能正是這種解毒作用，導(dǎo)致了腫瘤對CTX的耐藥。有研究發(fā)現(xiàn)，胃癌細(xì)胞中ALDH1+細(xì)胞高表達(dá)再生基因4，而這種高表達(dá)再生基因4的胃癌細(xì)胞對5-氟尿嘧啶具有更強(qiáng)的抵抗性，細(xì)胞的存活能力提高、凋亡降低[23]。因此我們推測，抑制再生基因4表達(dá)可能為胃癌的相關(guān)治療提供一種新思路。Nishikawa等[24]在用5-氟尿嘧啶和順鉑培養(yǎng)胃癌細(xì)胞后，出現(xiàn)較多ALDH高活性的細(xì)胞，且在ALDH高表達(dá)的細(xì)胞中，發(fā)現(xiàn)Notchl和Sonic hedgehog(Shh)信號(hào)通路表達(dá)增加，由此推測，ALDH1可能參與胃癌化療耐藥，其耐藥機(jī)制與Notchl和Shh信號(hào)通路有關(guān)，這有望為胃癌患者的治療提供新的靶點(diǎn)。

6 結(jié)語

ALDH1作為新的胃癌標(biāo)志物在胃癌發(fā)展的各個(gè)階段都發(fā)揮著重要的作用，對胃癌的診斷、治療以及預(yù)測預(yù)后都具有重要的價(jià)值。ALDH1+細(xì)胞的干細(xì)胞特性及其耐藥性是其復(fù)發(fā)和難以治愈的關(guān)鍵所在，但其具體的作用機(jī)制目前仍處于探索階段。進(jìn)一步探究ALDH1在胃癌中的作用，有助于胃癌高風(fēng)險(xiǎn)患者及早期胃癌患者的診斷，并對其進(jìn)行早期干預(yù)。目前的大量研究已表明，ALDH1的高表達(dá)對胃癌發(fā)生、侵襲、轉(zhuǎn)移及預(yù)后的作用以及機(jī)制具有廣闊的研究前景，可能會(huì)成為尋找胃癌有效治療手段的新方向。