張夢青， 宋 光

哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院消化內科，黑龍江 哈爾濱 150001

胃癌是一種侵襲性的惡性腫瘤，是全球腫瘤相關死亡的主要原因，而中國是胃癌發(fā)病的高發(fā)區(qū)，其發(fā)病率和死亡率居高不下。由于缺乏理想的早期診斷基因生物標志物，大部分患者已進入臨床中晚期階段，并且錯過了最佳治療期，盡管最近在外科和綜合治療方面取得了進展，其5年生存率也非常低。胃癌的發(fā)病機制至今仍不明確，先前研究發(fā)現(xiàn)胃癌與癌基因激活、抑癌基因的失活、細胞因子、代謝酶基因等多態(tài)性有關，而一些新發(fā)現(xiàn)的基因如DNA修復基因、Toll樣受體(TLRs)基因、PI3K-AKT-mTOR基因、PSCA、TERT及miRNA基因多態(tài)性等與胃癌也有密切關系。盡早發(fā)現(xiàn)并確診胃癌是降低死亡率的主要手段。找到涉及胃癌起源和發(fā)展的復雜生物分子機制，從單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism，SNP)方面研究胃癌，已成為近幾年的研究熱點。

1 DNA修復基因多態(tài)性與胃癌

DNA修復基因在維持人類基因組DNA的穩(wěn)定性和完整性方面起著至關重要的作用。核苷酸切除修復(nucleotide excision repair，NER)是DNA修復機制的一種主要方式。XPC、XPD和XPG是NER途徑研究較多的成員。NER負責消除各種內源性或外源性損傷，包括紫外線誘導的光產物、龐大的單加成物、交聯(lián)和氧化損傷。NER基因發(fā)生遺傳變異可能會改變個體的DNA修復能力，進而導致基因組不穩(wěn)定和發(fā)生各種癌癥的風險。

1.1XPC基因多態(tài)性與胃癌XPC由XPC基因編碼，在染色體3p25上跨越33 kb，包含16個外顯子和15個內含子，由NER通路中的940個氨基酸組成，與HR23B相互作用形成復合物，作為DNA早期損傷識別在啟動NER方面發(fā)揮作用。在對496例日本胃癌患者中參與NER途徑的基因(即ERCC1、XPA、XPC、XPD和XPG)中的8種潛在功能性單核苷酸多態(tài)性(SNPs)進行了基因分型并評估了總生存期和無復發(fā)生存期，發(fā)現(xiàn)與CC/CT基因型相比，XPC rs2228000 TT基因型與總體生存率低和無復發(fā)生存率增加的風險相關；與GG/CG基因型相比，XPG rs17655 CC基因型與較短的總體生存率顯著相關[1]。LIU等[2]對NER途徑中8個關鍵基因的39個SNPs研究發(fā)現(xiàn)XPC rs2607775 CG基因型賦予胃癌風險比非癌癥受試者增加1.73倍的可能性，揭示其與胃癌風險增加有關。NER系統(tǒng)基因多態(tài)性對胃癌易感性的影響并不一定由單一基因多態(tài)性決定，可能需要多個基因相互合作，相互影響。NER通路多態(tài)性的檢測可能被應用于胃癌風險的預測和未來的個性化預防。

1.2XPD基因多態(tài)性與胃癌XPD基因位于染色體19q13.3上，編碼含有22個外顯子和21個內含子的2.3 kb mRNA。XPD蛋白是具有87 kD大小的760個氨基酸的多肽。LUNN等[3]發(fā)現(xiàn)XPD蛋白質具有單鏈DNA依賴性ATP酶和5′-3′DNA解旋酶活性，這對于NER途徑和轉錄是必需的。該基因發(fā)生變異，同樣也會導致DNA修復能力的下降。目前Asp312Asn和Lys751Gln是XPD基因研究較多的兩個常見的SNP位點。LONG等[4]對中國廣西人群進行的一項病例對照研究顯示密碼子751 Gln等位基因與胃竇腺癌(GAA)風險增加顯著相關，且在幽門螺桿菌感染誘導的GAA中具有功能意義。XIAO等[5]在納入包括86篇文章共38 848例患者和48 928名對照者的Meta分析中揭示了XPD Asp312Asn多態(tài)性與亞洲人群癌癥風險增加有關，尤其與胃癌、食管癌和膀胱癌相關性更大。

1.3XPG基因多態(tài)性與胃癌XPG基因，也被稱為ERCC5基因，其編碼具有1 186個氨基酸的單鏈特異性DNA核酸內切酶，在DNA修復期間在3′末端切割損傷的DNA鏈。rs751402C/T和rs873601G/A是XPG基因兩個常見的多態(tài)性位點。ZHOU等[6]對431例胃賁門癌患者和432名健康對照者的兩個SNP位點進行研究發(fā)現(xiàn)rs751402T等位基因和TT基因型與年輕人(≤61歲)胃賁門癌風險增加相關，其有潛力作為胃癌發(fā)病風險的預測指標，而在rs873601G/A中未發(fā)現(xiàn)其與胃賁門腺癌相關性。SU等[7]在2017年進行的薈萃分析揭示了rs751402T/C多態(tài)性與中國漢族人群胃癌風險增加有關。有學者[8]對XPG基因多態(tài)性與癌癥易感性的研究中得出，rs873601G/A的AA基因型與與整體癌癥易感性增加有關，并且進一步分層分析顯示rs751402 C>T和rs873601 G>A與胃癌風險增加相關性更大。其他研究發(fā)現(xiàn)，XPG其他多態(tài)性位點與胃癌也有關，如FENG等研究表明，XPG rs17655G/C GC和CC基因型與胃癌風險增加有關；ZHANG等研究發(fā)現(xiàn)，XPG基因rs2094258 TT/CT基因型可能與南部地區(qū)胃癌風險增加有關[9-10]。XPG基因多態(tài)性可能成為胃癌診斷的一種新的分子生物標志物。

2 TLRs基因多態(tài)性與胃癌

TLRs屬于Ⅰ型跨膜蛋白受體，作為生物機體內的一類重要模式識別受體(PRRs)，可識別來源于入侵病原體的特異性高度保守序列，即病原相關分子模(PAMPs)，對天然和獲得性免疫應答反應進行調控。TLRs的激活對炎癥反應的起始和維持起重要作用，TLRs信號傳導失調可能導致炎癥和抗炎細胞因子之間的不平衡狀態(tài)，然后增加對慢性炎癥性疾病和癌癥的易感性。發(fā)生在TLRs基因位點上變異，將會影響TLR蛋白的表達甚至生物學功能，引發(fā)一系列自身免疫疾病、感染性疾病甚至腫瘤的發(fā)生。

2.1TLR4基因多態(tài)性與胃癌TLR4可識別幽門螺桿菌的脂多糖受體(LPS)，在激活先天性免疫和病原體識別中起關鍵作用。TLR4與LPS或其他配體結合并與CD14和髓樣差異蛋白-2(MD-2)結合后，可以傳導促進免疫相關基因轉錄的相關信號，從而激活并放大隨后的免疫應答包括NF-κB和MAPK信號通路。TLR4是TLRs家族中研究較多的一個成員。ZHANG等[11]在2013年進行的一項薈萃分析中發(fā)現(xiàn)，TLR4中的兩個SNPs(rs4986790和rs4986791)與癌癥風險增加有關；在進一步的癌癥分層分析觀察到顯著升高的風險與胃癌和其他癌癥中的rs4986790 G等位基因相關。而隨后的研究發(fā)現(xiàn)，TLR4多態(tài)性rs4986790(+896A/G)和rs4986791(+1196C/T)可能與高加索人胃癌風險顯著增加有關，在中國人群中未發(fā)現(xiàn)相關性[12]。其他學者通過研究333例癌前病變患者和312名健康對照者得出結論，TLR4單核苷酸多態(tài)性+896A/G和+1196C/T與癌前病變腸上皮化生(IM)和上皮內瘤變(IN)的風險無關，但是卻發(fā)現(xiàn)TLR4其他位點基因如+2856T/C(rs10759932)的C等位基因顯著降低了IM和IN的風險，與中國漢族人群胃癌癌前病變的風險降低有關[13]。

2.2TLR9基因多態(tài)性與胃癌TLR9也是TLRs基因家族中的一個成員，其在幽門螺桿菌感染的免疫反應中也起重要作用?；颊叽嬖诔掷m(xù)性幽門螺桿菌感染，可能會發(fā)生各種慢性胃炎、消化性潰瘍甚至各種癌前病變等。TLR9識別細菌DNA中豐富的非甲基化CpG寡核苷酸，導致NF-κB活化，從而傳遞一系列免疫炎癥反應信號，清除細菌感染等。TLR9-1237 T/C和 TLR9-1486 T/C是兩個研究較多的多態(tài)性位點。在進行一項包含314例胃癌患者和314名健康對照者的病例研究發(fā)現(xiàn)，TLR9-1237 T/C與胃癌易感性無關，TLR9-1486 T/C與TT基因型相比，CC變異純合子和CT雜合子與中國人群胃癌風險增加和預后不良相關[14]。其可能與TLR9-1486 T/C變異導致TLR表達減少，對細菌識別能力下降有關。LOGANATHAN等[15]對南印度泰米爾人TLR4和TLR9多態(tài)性研究結果表明，TLR4 rs4986790、rs4986791和TLR9 rs352140多態(tài)性是影響印度泰米爾人慢性幽門螺桿菌感染的疾病易感性和臨床表現(xiàn)的潛在遺傳危險因素。

3 PI3K/AKT/mTOR基因多態(tài)性與胃癌

PI3K/AKT/mTOR信號傳導通路是一條經典抗凋亡、促存活信號通路，該通路的異常激活在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用[16]。該途徑關鍵基因發(fā)生改變可能影響蛋白質功能和信號傳導，促進癌癥的發(fā)生和發(fā)展。

mTOR是PI3K/AKT/mTOR信號傳導通路的關鍵成員。mTOR也是細胞生長和繁殖的重要調節(jié)因子，可以接受來自生長因子、營養(yǎng)、能量狀態(tài)等信號的調節(jié)，在血管生成和細胞生長、增殖、代謝、遷移、分化、凋亡等方面具有重要的生物學功能[17]。AKT基因主要編碼PI3K/AKT/mTOR途徑的重要下游效應物，其調節(jié)關鍵細胞功能，包括葡萄糖代謝和蛋白質合成。AKT包括AKT1、AKT2、AKT3。先前的研究曾發(fā)現(xiàn)mTOR啟動子rs2295080T/G多態(tài)性與胃癌風險顯著相關,含有G等位基因的個體與T等位基因相比能顯著降低胃癌風險，揭示了這種有效影響mTOR表達的SNP可能是胃癌早期診斷的新生物標志物，也是利用mTOR抑制劑治療胃癌的適宜指標[18]。PIAO等[17]通過對mTOR和AKT基因多態(tài)性與胃癌易感性研究得出mTOR外顯子區(qū)rs1064261(TC+CC)基因型和AKT rs1130233(GA+AA)基因型與男性胃癌風險增加有關，還發(fā)現(xiàn)在正常人-萎縮性胃炎-胃癌疾病進展中AKT rs1130233 (GA+AA)基因型與幽門螺桿菌感染之間存在顯著作用。WANG等[19]對AKT1、AKT2共5個多態(tài)性位點研究發(fā)現(xiàn)，AKT1 rs2494752G等位基因AG/GG可能影響增加胃癌發(fā)病風險,其機制可能是rs2494752 G等位基因顯著增加AKT1的轉錄活性。PI3K也是此信號通路中的重要一員，參與抑制凋亡和促進細胞增殖的過程，包括PIK3CA、PIK3CB、PIK3R1、PIK3R2、PIK3R3等亞基。GE等[20]進行的病例對照研究結果證明，位于PIK3R3的啟動子區(qū)域中的SNP rs7536272顯示與增加的轉錄活性和PIK3R3表達的上調相關，因此參與胃癌發(fā)育。這些發(fā)現(xiàn)提供了支持mTOR、AKT和PI3K作為特定類型胃癌的潛在生物標志物的實驗證據(jù)。

4 前列腺干細胞抗原(PSCA)基因多態(tài)性與胃癌

PSCA是一種前列腺特異性細胞表面抗原，在前列腺癌中呈高表達，作為前列腺診斷的一種分子標志物。SAEKI等[21]提出PSCA基因位于染色體8q24.2上，編碼細胞表面糖蛋白PSCA，屬于Thy-1/LY-6家族的糖基磷脂酰肌醇(GPI)錨定細胞表面蛋白，在細胞的細胞黏附、增殖、存活中起多種作用。在日本和韓國，先后開展的全基因組關聯(lián)研究(GWAS)均發(fā)現(xiàn)PSCA rs2294008和rs2976392位點多態(tài)性與胃癌的發(fā)生有關[22]，特別是與非賁門型胃癌相關[23]。QIU等[24]對中國東部地區(qū)1 124例胃癌患者和1 192名健康對照者進行研究發(fā)現(xiàn)，rs2294008C/T的T等位基因和rs2976392G/A的A等位基因與胃腺癌風險增加顯著相關。近幾年曾先后進行多項Meta分析更加進一步驗證了PSCA基因多態(tài)性與胃癌易感性的關系[25-27]。PSCA可能是胃癌中潛在的腫瘤抑制因子，其基因發(fā)生變異可能會導致胃癌組織中PSCA表達降低，可能是導致胃癌發(fā)生的原因。PSCA基因有可能成為胃癌檢測和診斷的分子生物標志物。

5 端粒酶逆轉錄酶(TERT)基因多態(tài)性與胃癌

近幾年研究發(fā)現(xiàn)，TERT也是癌癥易感性的基因，其與多種癌癥的發(fā)生有關。端粒酶，一種維持染色體末端端粒長度的核糖核蛋白復合物，可以調節(jié)細胞的永生和腫瘤發(fā)生[28]。作為端粒酶的逆轉錄酶組分，TERT在維持端粒、染色體穩(wěn)定性和預防惡性腫瘤中起關鍵作用[29]。

ZHANG等[30]研究發(fā)現(xiàn)，TERT基因rs2736100的G等位基因(TG+GG)和rs2853669的G等位基因(TG+ GG)與胃癌風險增加有關，還發(fā)現(xiàn)rs2736100與吸煙之間的相互作用與更高的胃癌風險相關。BAYRAM等[31]對土耳其人hTERT基因的4個多態(tài)性位點研究發(fā)現(xiàn)，hTERT rs2736109 G> A rs2735940 T> C和rs2736100 T> G多態(tài)性與GC易感性風險相關，可能是評估胃癌易感性的有用遺傳生物標志物。

6 miRNA基因多態(tài)性與胃癌

microRNA(miRNA)是一類內源性的、長度約20～24個核苷酸的非編碼小分子RNA。據(jù)推測，miRNA調節(jié)著人類三分之一的基因。miRNA可以通過與靶基因完全互補結合，切斷靶基因的mRNA分子；也可以與靶基因不完全互補結合，抑制靶基因的翻譯。miRNA包括許多基因位點，如miR-146a、miR-196a2、miR-27a等，其基因多態(tài)性已成為近年來研究熱點，發(fā)現(xiàn)其與腫瘤發(fā)生、發(fā)展相關。

近幾年關于miRNA國內研究的較少，并且尚未得出一致性的結論。JIANG等[32]發(fā)現(xiàn)，miR-146a rs2910164的GG基因型與胃癌風險降低相關，未發(fā)現(xiàn)miR-196a2 rs11614913、miR-27a rs895819與胃癌易感性的相關性。相反，也有人發(fā)現(xiàn)，攜帶miR-196a2 rs11614913 CC基因型與CT和TT基因型相比能顯著降低胃癌發(fā)病風險[33]。YANG等[34]研究發(fā)現(xiàn)，miR-27a基因(rs11671784)中的G/A多態(tài)性降低了miR-27a的表達，降低了胃癌風險并在胃癌發(fā)生中起作用。進一步深層次研究miRNA基因多態(tài)性有助于了解胃癌發(fā)生原理。以期miRNA能成為胃癌診斷和預后的分子生物標志物。

7 其他基因多態(tài)性與胃癌

基因多態(tài)性已成為近年來的研究熱點，目前發(fā)現(xiàn)一些調控miRNA成熟的基因如DGCR8和AGO1基因、miRNA靶結合位點基因多態(tài)性、TFF1、MDM2等與胃癌易感性相關，對胃癌基因多態(tài)性的探索仍需進一步深層次的研究。

8 展望

人類基因組是一個十分復雜的網(wǎng)絡系統(tǒng)，基因與疾病的之間的相互作用也十分復雜，人類對基因的研究永無止境。篩選和鑒定SNPs作為人類遺傳變異的預測生物標記可能會影響個體對癌癥風險和早期癌癥患者治療反應的敏感性。進一步為胃癌基因診斷和靶向治療提供良好的應用前景。