何雨欣 陳衛(wèi)昌
胃癌是世界范圍內(nèi)發(fā)病率居第5位,病死率居第3位的惡性腫瘤,目前尚缺乏針對胃癌腹膜轉(zhuǎn)移的標準治療方案[1]。胃癌伴腹膜轉(zhuǎn)移患者的預后很差,中位生存期為4~6個月[2]。2015年中國胃癌新發(fā)病例約67.9萬,死亡病例約49.8萬,是危害中國居民健康的主要疾病[3]。胃癌腹膜轉(zhuǎn)移是指原發(fā)灶腫瘤細胞經(jīng)血行、淋巴或種植而生長于腹膜。在中國,大部分胃癌所致的死亡與腹膜轉(zhuǎn)移有關(guān),大多數(shù)胃癌患者在初次診斷時已發(fā)生轉(zhuǎn)移,發(fā)現(xiàn)診斷和預測預后的生物學標志物有重要的臨床意義[4]。本文就胃癌腹膜轉(zhuǎn)移生物學標志物的相關(guān)研究進展作一綜述。
微RNA(miRNA)是一類非編碼單鏈RNA,參與轉(zhuǎn)錄后基因表達的調(diào)控。Imaoka等[5]發(fā)現(xiàn)腹膜轉(zhuǎn)移組血清中miR-203的表達水平明顯低于無腹膜轉(zhuǎn)移組(P=0.0001),表明miR-203低表達的胃癌患者可能預后不良。Feng等[6]利用具有高度腹膜轉(zhuǎn)移潛能的GC9811細胞系進行研究,發(fā)現(xiàn)沉默miR-21-5p在天然GC9811細胞中的表達可增強胃癌細胞的遷移和侵襲潛力(P<0.01),表明miR-21-5p有抑制胃癌腹膜轉(zhuǎn)移的潛能。Kurashige等[7]的研究顯示,胃癌腹膜轉(zhuǎn)移組(n=32)的miR-200b表達水平低于無腹膜轉(zhuǎn)移組(n=141)(P<0.01)。miRNA可作為胃癌腹膜轉(zhuǎn)移的診斷標志物。
信使RNA(mRNA)是以DNA的單鏈作為模板轉(zhuǎn)錄而來的,攜帶遺傳信息并能指導蛋白質(zhì)合成的一類單鏈核糖核酸。Sawaki等[8]的研究表明,與肌鈣蛋白I2(TNNI2)mRNA低表達組相比,TNNI2 mRNA高表達組中胃癌患者的腹膜轉(zhuǎn)移率明顯升高,而血行和淋巴轉(zhuǎn)移率無明顯差異。多變量Cox模型分析顯示,TNNI2高表達是胃癌腹膜轉(zhuǎn)移的一個獨立危險因素(OR=3.42,95%CI:1.19~11.4,P=0.021)。
長鏈非編碼RNA(lncRNA)是長度>200個核苷酸的非編碼RNA,其在表觀遺傳調(diào)控、細胞周期調(diào)控和細胞分化調(diào)控等眾多生命活動中發(fā)揮著重要作用。Okugawa等[9]報道,同源異型框基因反義基因間RNA(HOTAIR)高表達是胃癌腹膜轉(zhuǎn)移的獨立危險因素(OR=4.08,95%CI:1.37~12.2,P=0.012)及不良預后因素(HR=1.77,95%CI:1.06~2.95,P=0.028)。
趨化因子配體5(CCL5)主要表達于淋巴細胞、巨噬細胞、腎小管上皮細胞等表面,在胃癌組織中也有表達,其基因定位于17q12。Wang等[10]的研究表明,血清CCL5水平是隱匿性胃癌腹膜轉(zhuǎn)移的良好生物標志物,對于胃癌腹膜轉(zhuǎn)移有診斷價值(敏感度為0.80,特異度為0.69,P=0.000)。Wei等[11]的研究發(fā)現(xiàn),與無轉(zhuǎn)移患者相比,胃癌腹膜轉(zhuǎn)移者的CCL22水平顯著升高(P<0.001)。高表達的CCL22可在腫瘤微環(huán)境募集調(diào)節(jié)性T細胞,抑制免疫反應,促進腫瘤細胞生長,參與介導胃癌腹膜轉(zhuǎn)移。吳偉強等[12]的研究發(fā)現(xiàn)當胃癌患者符合低分化(包括印戒細胞癌和黏液癌)、腫瘤直徑>5 cm、浸潤深度為T3和T4、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移數(shù)為N2和N3這些情況之一時,腹膜轉(zhuǎn)移組和對照組的趨化因子受體7(CXCR7)表達水平差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。體外實驗證明,可利用CXCL12刺激CXCR7,促使CXCR7進入細胞膜,并通過β抑制蛋白-2激活絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)級聯(lián)反應。CXCL12還可刺激其另一個配體CXCR4。Yasumoto等[13]發(fā)現(xiàn)CXCR4陽性與胃癌腹膜轉(zhuǎn)移的發(fā)生顯著相關(guān)(P<0.001),CXCR4/CXCL12軸在胃癌腹膜轉(zhuǎn)移中發(fā)揮了重要作用。趨化因子及其受體在胃癌的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮著重要作用,對趨化因子及其受體的深入研究可輔助胃癌的早期診斷及預測預后。
Lv等[14]收集39例胃癌患者及6例胃良性病變患者的腹膜組織和腹膜灌洗液進行體內(nèi)外研究,結(jié)果均證實通過P17肽阻斷轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)的表達,可減弱腹膜纖維化,預防胃癌細胞腹膜播散,該研究證實TGF-β通過誘導腹膜纖維化促進了胃癌細胞的腹膜轉(zhuǎn)移。Guo等[15]的研究發(fā)現(xiàn),腫瘤壞死因子-α(TNF-α)表達是腹膜轉(zhuǎn)移的獨立危險因素(P=0.043)。Toiyama等[16]的研究顯示,肝細胞生長因子(HGF)和酪氨酸蛋白激酶受體c-Met共表達能促進胃癌腹膜轉(zhuǎn)移;腹膜轉(zhuǎn)移組的HGF表達水平顯著高于無腹膜轉(zhuǎn)移組(P=0.000 4)。多變量分析顯示HGF高表達是胃癌腹膜轉(zhuǎn)移的獨立危險因素(OR=15.13,95%CI:3.32~68.93,P=0.000 4)。細胞因子在胃癌細胞的遷移和侵襲過程中發(fā)揮著重要作用,可能成為胃癌腹膜轉(zhuǎn)移的潛在治療靶點。
Miao等[17]的研究發(fā)現(xiàn),胃癌患者的缺氧誘導因子-1α(HIF-1α)表達與胃癌腹膜轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)。HIF-1α是缺氧刺激后的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子。缺氧微環(huán)境決定了腫瘤干細胞的表型。在腹膜轉(zhuǎn)移過程中,胃癌干/祖細胞(GCSPC)進入具有缺氧微環(huán)境的腹膜乳狀斑(PMS)中。缺氧時通過HIF-1α的介導,GCSPC的分化能力減弱,擴增能力增強;此外,PMS作為缺氧生態(tài)位,通過HIF-1α促進GCSPC的腹膜轉(zhuǎn)移。
肝再生磷酸酶-3(PRL-3)屬于蛋白質(zhì)磷酸酶家族。一項針對結(jié)直腸癌樣本的全基因組轉(zhuǎn)錄分析顯示,磷酸酶與結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移有關(guān)[18]。Li等[19]的研究發(fā)現(xiàn)PRL-3在腹膜轉(zhuǎn)移灶中的表達水平高于原發(fā)灶,表明了PRL-3在胃腹膜轉(zhuǎn)移中具有重要作用。
Kanda等[20]檢測了14種在腹膜轉(zhuǎn)移組和對照組中表達存在差異的生物學標志物,其中突觸結(jié)合蛋白8(Syt8)與胃癌腹膜轉(zhuǎn)移相關(guān)(P<0.001),并且在Ⅱ/Ⅲ期胃癌中可作為無復發(fā)生存期的獨立預后標志物。Syt8對腹膜轉(zhuǎn)移具有高度特異性,胃癌肝臟轉(zhuǎn)移組和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組的Syt8表達水平均未升高。目前研究認為Syt8是一種與生長因子和抗癌藥物轉(zhuǎn)運相關(guān)的跨膜蛋白。Kanda等[21]的另一項多變量分析研究表明,在Ⅱ/Ⅲ期胃癌患者中,高表達Syt3也是胃癌無復發(fā)生存期的獨立預后因素(OR=3.09,95%CI:1.09~9.53,P=0.034)。
Kanda等[22]的研究顯示蛋白精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶5(PRMT5)的表達與腹膜轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)(OR=3.90,95%CI:1.59~10.2,P=0.003)。PRMT5參與了轉(zhuǎn)錄調(diào)控、RNA代謝、核糖體形成、高爾基體穩(wěn)態(tài)和細胞周期調(diào)節(jié)。該研究表明在胃癌細胞中,PRMT5與其他上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)的誘導分子協(xié)調(diào)表達,參與了EMT。EMT是上皮細胞通過特定程序轉(zhuǎn)化為具有間質(zhì)表型細胞的過程,是上皮細胞來源的惡性腫瘤細胞獲得遷移和侵襲能力的重要生物學過程。通過EMT,細胞形態(tài)發(fā)生改變、極性喪失,黏附性下降,與基底膜的連接離散,細胞遷移能力、侵襲能力、抗凋亡能力增加,細胞外基質(zhì)或分解產(chǎn)物增加[23]。
血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)是一種高度特異性的促血管內(nèi)皮細胞生長因子。具有促進血管通透性增加、細胞外基質(zhì)變性、血管內(nèi)皮細胞遷移、增殖和血管形成等作用。Aoyagi等[24]的研究發(fā)現(xiàn),腹膜轉(zhuǎn)移組的VEGF水平較無腹膜轉(zhuǎn)移組顯著升高(P<0.05),多變量分析顯示VEGF水平是腹膜轉(zhuǎn)移的重要預測因素(P=0.000 2)。
集落刺激因子-1(CSF-1)是一種關(guān)鍵的造血細胞生長因子。CSF-1通過與其受體CSF-1R結(jié)合,在小膠質(zhì)細胞和巨噬細胞中,參與了細胞分化、增殖和活化[25-26]。多項研究已證明CSF-1和CSF-1R的過表達與多種腫瘤進展顯著相關(guān)。Yang等[27]的研究顯示CSF-1表達水平升高與胃癌腹膜轉(zhuǎn)移(P=0.03)顯著相關(guān)。此外,CSF-1R的過表達也與胃癌腹膜轉(zhuǎn)移相關(guān)(P=0.02)。CSF-1/CSF-1R共表達被證明是腹膜轉(zhuǎn)移的獨立預測因子(OR=2.27,95%CI:1.1~4.69,P=0.026)。
Matsusaka等[28]的研究納入了1 461例胃癌患者,其中21.2%的人表皮生長因子受體-2(HER2)陽性。Logistic回歸分析顯示,HER2陽性表達是胃癌腹膜轉(zhuǎn)移(P<0.001)、肝臟轉(zhuǎn)移(P<0.001)、Lauren′s分型(腸型和彌漫型)的獨立預測因子。
癌胚抗原(CEA)、糖類抗原125(CA125)、CA19-9、CA724是常用的胃癌標志物。盡管這些血清學指標的升高與腹膜轉(zhuǎn)移呈正相關(guān),但用于胃癌腹膜轉(zhuǎn)移的診斷時,其敏感度及陽性預測值均較低。腹膜間皮細胞在受到腫瘤侵犯時可釋放CA125入血,理論上CA125是檢測腹膜轉(zhuǎn)移的潛在指標[29]。Hwang等[30]的研究表明,血清CA125預測胃癌腹膜轉(zhuǎn)移的界限值為35 U/mL(OR=24.46,95%CI:11.17~53.57)。另有研究報道CA125預測胃癌腹膜轉(zhuǎn)移敏感度為13.8%~46.1%,特異度為85.8%~98.4%,陽性預測值為40.0%~75.6%,準確度為65.0%~84.0%[31-32]。
腫瘤腹膜轉(zhuǎn)移患者的病死率較高,這與上皮特征的喪失、間充質(zhì)特征的獲取以及腫瘤細胞的侵襲性有關(guān)[33]。Wu等[34]的研究表明,褪黑素可能通過減輕內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激沉默C/EBPβ/E-cadherin的基因表達、抑制了EMT,最終抑制胃癌的生長和腹膜轉(zhuǎn)移。褪黑激素是防治腹膜轉(zhuǎn)移的一個新靶點。
程序性死亡蛋白-1(PD-1)/程序性死亡配體-1(PD-L1)在腫瘤免疫中發(fā)揮作用,被認為是腫瘤治療的一個新靶點。通常情況下,PD-1由活化的淋巴細胞表達,并與PD-L1相互作用。PD-1和PD-L1結(jié)合會抑制T細胞的增殖和激活,最終導致腫瘤免疫逃逸[35-37]。Shigemori等[38]的研究顯示,胃癌組織中PD-L1高表達與腹膜轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)(P=0.009 8)。可溶性PD-L1可作為胃癌轉(zhuǎn)移和預后的預測因子。
Mukai等[39]研究了基因原鈣黏蛋白B9(PCDHB9)的表達水平與胃癌腹膜轉(zhuǎn)移之間的關(guān)系,PCDHB9在腸型胃癌中表達較多(P=0.004 2),且與腸型胃癌患者的腹膜轉(zhuǎn)移相關(guān)(P=0.001 1)。PCDHB9的特異性抑制劑有可能成為不良反應較小的抗腫瘤藥物。
Wu等[4]的研究發(fā)現(xiàn)前列腺六次跨膜上皮抗原1(STEAP1)參與了腫瘤細胞的增殖、轉(zhuǎn)移和侵襲。STEAP1通過調(diào)節(jié)腫瘤發(fā)生和化學抗性促進了胃癌腹膜轉(zhuǎn)移。在MKN45細胞中沉默STEAP1的表達可抑制腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移和侵襲(P<0.001)。
細胞的分子和遺傳學病變影響了細胞的信號網(wǎng)絡,導致正常細胞轉(zhuǎn)化并發(fā)生惡變和侵襲性,這一過程與腫瘤生物學標志物密切相關(guān)。生物學標志物能反應系統(tǒng)、器官、組織、細胞及亞細胞結(jié)構(gòu)或功能的改變。今后的研究需將高敏感度的生物學標志物與高特異度的生物學標志物聯(lián)合檢測,以提高結(jié)果的準確度和相關(guān)性,明確其早期檢測胃癌腹膜轉(zhuǎn)移的真正潛力,還需探索處理個體患者數(shù)據(jù)的最佳分析方法。未來更多針對胃癌腹膜轉(zhuǎn)移大樣本的數(shù)據(jù)分析及臨床研究將有助于對胃癌腹膜轉(zhuǎn)移患者早診早治,改善預后。