聶 甜, 冉子涵, 金 磊
(上海健康醫(yī)學院醫(yī)學技術(shù)學院,上海 201318)
目前,我國胃癌患者死亡率總體呈上升趨勢,胃癌的發(fā)生與環(huán)境因素和生活方式有關(guān),如飲酒、吸煙、幽門螺旋桿菌(Helicobacter pylori,HP)感染等[1]。胃癌早期癥狀缺乏特異性,易漏診、誤診,因此早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療是降低胃癌患者死亡率、改善預后的重要方法。細胞因子的本質(zhì)是具有多種生物活性的小分子蛋白質(zhì),與相應的受體結(jié)合后,可調(diào)節(jié)細胞及機體的免疫反應。炎性細胞因子與腫瘤的關(guān)系是腫瘤免疫學研究的重要內(nèi)容 ,特別是在胃癌中,炎癥和腫瘤免疫逃逸與胃癌的發(fā)生、進展以及預后密切相關(guān)[2]。白細胞介素(interleukin,IL)是人體中常見的一種炎癥細胞因子類型,以旁分泌及自分泌的方式驅(qū)動腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移、浸潤、生長及血管生成等多種生物學進程;部分IL在胃癌患者血清和癌組織中呈高表達,且與預后相關(guān),可以作為胃癌進展及預后的參考指標[3]。目前,炎癥通路相關(guān)基因多態(tài)性與腫瘤的關(guān)系的研究已成為熱點[4]。人體對有毒有害物質(zhì)的易感性與耐受性、對疾病的易感性及臨床表現(xiàn)的多樣性、對藥物治療的敏感性等,在很大程度上可以用人類的基因多態(tài)性進行闡述[5]。孫瑞營等[6]的研究結(jié)果顯示,IL-4和IL-6基因多態(tài)性與胃癌發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān); IL-17和IL-22基因多態(tài)性與胃癌的發(fā)病風險與易感性有關(guān)。因此,理論上可以通過對IL基因多態(tài)性的研究,尋找胃癌相關(guān)的診治靶點。為此,本文擬對IL-4、IL-6、IL-17和IL-22的基因多態(tài)性與胃癌的相關(guān)性進行綜述。
IL-4作為典型的多效性輔助性T細胞(T helper cell,Th)2細胞因子,是評估Th1/Th2平衡和細胞凋亡潛能的關(guān)鍵介質(zhì),參與了促進B細胞活化、增殖以及誘導T細胞向Th2亞群分化,可通過下調(diào)Th1細胞因子的表達和削弱腫瘤微環(huán)境中的CD8+T細胞免疫應答來干擾抗腫瘤免疫反應[7-8]。人IL-4基因定位于5號染色體長臂(5q31-33),IL-4基因的變異可能直接或間接地改變IL-4基因啟動子活性和白細胞介素4受體(interleukin-4 receptor,IL-4R)蛋白構(gòu)象,從而影響IL-4信號轉(zhuǎn)導[9]。有研究結(jié)果顯示,IL-4作為B細胞刺激因子,通過關(guān)鍵的抗腫瘤免疫反應通路——mTOR通路調(diào)節(jié)T細胞分化,IL-4基因多態(tài)性與疾病穩(wěn)定和腫瘤生長速率改變 有關(guān)[10]。
吳少鋒[11]通過檢測300例胃癌患者與300例健康對照者IL-4各位點的基因型,并分析基因型頻率差異,發(fā)現(xiàn)胃癌組與對照組之間IL-4 rs2243267位點的GC和GG基因型頻率差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),IL-4 rs2243267 GC和GG基因型頻率升高與胃癌發(fā)生風險增加相關(guān),且這種相關(guān)性在顯性、隱性及加性遺傳模型下都成立。但該研究存在地區(qū)、民族和樣本量方面的局限性,因此結(jié)果還需大樣本量研究進一步 驗證。
轉(zhuǎn)錄的早期步驟是啟動子與目標基因的結(jié)合,影響啟動子與轉(zhuǎn)錄基因結(jié)合的因素可影響該基因最終的活化或轉(zhuǎn)錄活性。IL-4 rs2070874位于IL-4基因啟動子與轉(zhuǎn)錄基因結(jié)合的部位,該位點發(fā)生突變時,會影響IL-4活性,進而影響細胞增殖、凋亡及機體炎癥反應。郭欣等[12]探討了河北省漢族成年人群中IL-4 rs2070874基因型頻率與HP感染、胃癌臨床易感性的關(guān)系,結(jié)果顯示,胃癌組IL-4 rs2070874 TC基因型頻率高于HP感染組和HP未感染組(P<0.05),提示IL-4 rs2070874基因多態(tài)性與胃癌易感性有關(guān)。有Meta分析結(jié)果顯示,IL-4 rs2243250基因多態(tài)性會增加胃癌的發(fā)病風險。IL-4基因rs2243250位點(IL-4啟動子的-590位)的C被T取代時,會增加IL-4表達,從而促進胃癌的發(fā)生[13]。由于研究對象本身的遺傳背景不同、不同人種樣本量的差異,以及不同胃癌病理類型的影響,該學者的研究結(jié)論僅在白色人種中成立[13]。因此,在必要情況下,后續(xù)研究可以增大樣本量,并且納入不同種族人群進行IL-4基因rs2243250位點的功能學研究。
促炎細胞因子可能會促進腫瘤細胞的一系列生物學過程,而慢性炎癥或能以遺傳控制方式導致癌癥的發(fā)生、發(fā)展。IL-6是典型的炎癥細胞因子,在不同的組織中,IL-6表現(xiàn)為不同的磷酸化,從而發(fā)揮不同的生物學功能。IL-6同時也是一種免疫反應激素,可以刺激參與免疫反應的細胞的增殖和分化,并增強其功能。炎癥與腫瘤之間存在內(nèi)在聯(lián)系,而IL-6是一個銜接炎癥與腫瘤的核心因子,在多種方面參與了胃癌的進展,在炎癥、腫瘤等的形成過程中發(fā)揮著不可替代的作用,其水平在一定程度上可鑒別胃潰瘍與胃癌,具有較高的臨床價值[14-15]。
IL-6基因與包括乳腺癌、口腔癌、胃腸道癌、前列腺癌、結(jié)直腸癌在內(nèi)的總體發(fā)病風險顯著相關(guān)[16]。FISHMAN等[17]的研究結(jié)果顯示,IL-6基因啟動子-174位點的多態(tài)性與IL-6基因轉(zhuǎn)錄有關(guān),IL-6轉(zhuǎn)錄起始位點上游的第174個堿基啟動子區(qū)域的C/G轉(zhuǎn)變導致IL-6 174-C/G多態(tài)位點的產(chǎn)生,通過影響IL-6 DNA的轉(zhuǎn)錄、翻譯,進而影響血清中炎癥因子的水平,致使多種惡性腫瘤的易感性增強。有Meta分析結(jié)果顯示,在亞洲人群中,IL-6-174 C/G基因多態(tài)性與胃癌的易感性存在正向關(guān)聯(lián)[18]。王昆齡等[19]的研究結(jié)果顯示,攜帶IL-6-174 CC基因型和C等位基因型的個體胃癌發(fā)病風險顯著增高,提示IL-6-174 CC基因型為風險基因型,C等位基因是胃癌風險基因。HE等[20]發(fā)現(xiàn),IL-6和IL-6R基因多態(tài)性與胃癌發(fā)病風險密切相關(guān),在攜帶IL-6 rs1800796 G等位基因(GG/CG)且年齡>64歲的女性人群中,HP感染個體胃癌發(fā)病風險顯著升高??傊琁L-6基因多態(tài)性及其相關(guān)指標可以為胃癌遺傳學研究提供一定的參考。
Th17細胞是一種不同于Th1和Th2細胞的新型第3類效應性CD4+T細胞亞群,IL-17屬于前炎癥因子家族,由Th17細胞分泌,作為一種炎癥介質(zhì),通過與相應受體的結(jié)合及相互作用,激活兩面神激酶(Janus kinase,JAK)/信號轉(zhuǎn)導及轉(zhuǎn)錄激活因子(signal transducer and activator of transcription,STAT)通路等一系列信號通路,介導機體炎癥反應和自身免疫性疾病的發(fā)生、發(fā)展,與腫瘤的發(fā)展也密切相關(guān)[21-22]。上皮內(nèi)Th17細胞產(chǎn)生CC趨化因子配體(CC-motif chemokine ligand,CCL)5和CCL20,促進CC趨化因子受體(CC-chemokine receptor,CCR)5+、CCR6+、CD8+細胞毒性T細胞定位于腫瘤組織,阻止腫瘤細胞凋亡、抑制抗腫瘤反應,同時,腫瘤基質(zhì)產(chǎn)生的IL-17可以促進腫瘤細胞的增殖、存活以及腫瘤血管生成[23-24]。
侯晶晶[25]的研究結(jié)果顯示,Th17和Th17細胞相關(guān)炎癥因子(IL-17、IL-21、IL-23和轉(zhuǎn)化生長因子β1)水平與胃癌病情進展呈正相關(guān),因此可將Th17細胞相關(guān)因子水平作為判斷疾病進展的指標。有研究結(jié)果顯示,與正常胃組織和癌旁組織相比,胃癌組織中IL-17、核因子κB蛋白質(zhì)65(nuclear factor kappa-B protein 65,NF-κB p65)、磷酸化核因子κB蛋白質(zhì)65(phosphorylated nuclear factor kappa-B protein 65,pNF-κB p65)、核因子κB抑制蛋白激酶β(inhibitor of nuclear factor kappa-B kinase-beta,IKK-β)和IL-6表達增加(P<0.05),IL-17可能通過核因子κB(nuclear factor kappa-B,NFκB)信號通路刺激IL-6參與胃癌的免疫調(diào)控,促進胃癌的發(fā)生、發(fā)展,這為胃癌發(fā)病機制研究提供了新的思路[26]。IL-17能夠在多種腫瘤細胞及炎癥細胞中經(jīng)不同的信號通路,如STAT3信號通路、絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信號通路等[27]來發(fā)揮作用,可通過促使機體內(nèi)成纖維細胞及內(nèi)皮細胞生成血管來促進腫瘤的發(fā)展[22]。
有研究發(fā)現(xiàn),IL-17A在胃癌中過度表達,位于IL-17A基因啟動子區(qū)的rs2275913位點多態(tài)性是關(guān)鍵因素[28]。在漢族人群中,IL-17A基因rs2275913位點AA基因型的個體胃癌發(fā)病風險顯著升高[29]。殷珍珍等[30]的研究結(jié)果顯示,胃癌組IL-17A rs2275913 AA基因型分布頻率(19.4%)顯著高于對照組(8.3%)(P<0.05),AA基因型與胃癌易感性增加密切相關(guān)(比值比值為2.891)。有病例對照研究結(jié)果顯示,年齡>64歲者胃癌的發(fā)生風險與IL-17A rs3748067 T等位基因相關(guān)[31]。有Meta分析結(jié)果顯示,IL-17A rs2275913和IL-17F rs763780位點多態(tài)性在等位基因模型、顯性模型、隱性模型和共顯性模型上的總體影響均有顯著差異(P<0.05),提示IL-17基因多態(tài)性與胃癌易感性顯著相關(guān)[32-33]。在亞洲人群中,IL-17A-197G/A可增加包括胃癌在內(nèi)的多種類型惡性腫瘤的患病風險[34]。
總之,IL-17基因多態(tài)性可能與胃癌的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān),全面了解IL-17在胃癌組織表達增高及其促進胃癌進展的可能機制,可為尋找胃癌的免疫治療新靶點提供理論依據(jù)和 參考。
IL-22屬于IL-10家族,也被稱為IL-10相關(guān)T細胞衍生的可誘導因子。IL-22主要通過與IL-22受體結(jié)合,啟動一系列下游信號通路,如JAK/STAT通路、MAPK通路,并通過與細胞表面受體的結(jié)合,促進細胞內(nèi)STAT3的激活,從而促進腫瘤的發(fā)展,因此IL-22有作為消化系統(tǒng)惡性腫瘤診斷及治療新靶點的潛力[35]。
在人類基因組計劃中,IL-22基因的許多單核苷酸多態(tài)性位點被發(fā)現(xiàn)與胃癌風險相關(guān)[36]。LIAO等[37]的研究結(jié)果顯示,IL-22基因多態(tài)性(rs1179246位點的C等位基因、rs2227485位點的C等位基因、rs4913428位點的A等位基因、rs1026788位點的A等位基因和rs7314777位點的T等位基因)與胃黏膜相關(guān)組織淋巴瘤易感性有關(guān),揭示了IL-22與胃癌在基因水平上的關(guān)系。QIN等[38]采用聚合酶鏈反應和DNA測序方法對IL-22基因的位點進行分析,發(fā)現(xiàn)rs1179251位點的多態(tài)性和胃癌發(fā)生風險有關(guān),且與胃癌晚期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及遠隔轉(zhuǎn)移有關(guān)。IL-22基因rs1179251位點的CC基因型可增加慢性萎縮性胃炎、腸上皮化生和結(jié)構(gòu)異常的風險,CC基因型與HP感染有關(guān)[39]。IL-22 rs2227481 C>T基因多態(tài)性與中國漢族人群的肝癌、肺癌和胃癌發(fā)病風險降低密切相關(guān),IL-22 rs2227481 T等位基因可通過增加轉(zhuǎn)錄抑制因子POU2F3的結(jié)合親和力來降低IL-22的表達,從而降低腫瘤易感性[40]。目前仍缺乏關(guān)于IL-22基因多態(tài)性和胃癌相關(guān)性的直接證據(jù),IL-22在胃癌發(fā)生、發(fā)展過程中的作用機制尚不清楚,還有待進一步研究。
胃癌是一種早期診斷較困難的消化道惡性腫瘤。IL是與胃癌發(fā)病風險密切相關(guān)的常見炎癥因子,可通過各種方式影響胃癌的發(fā)生、發(fā)展。IL基因多態(tài)性在胃癌的診治方面有許多潛在的應用價值。IL-4基因多態(tài)性的改變可影響IL-4信號轉(zhuǎn)導,進而通過調(diào)節(jié)Th1/Th2平衡來干擾抗腫瘤免疫反應。IL-6基因多態(tài)性位點可影響IL-6基因的轉(zhuǎn)錄、翻譯,進而影響血清中炎癥因子的水平,增加惡性腫瘤的易感性。IL-17能夠在多種腫瘤細胞及炎癥細胞中通過不同的信號通路來發(fā)揮作用。IL-22基因多態(tài)性可降低胃癌的發(fā)生風險。目前,關(guān)于IL基因多態(tài)性與胃癌相關(guān)性的研究尚存在諸多不足:一是研究僅限于單個基因和胃癌關(guān)系的研究,對于多個基因之間聯(lián)合作用的探討略有不足;二是缺乏對IL基因SNP位點的功能研究,且未明確遺傳因素在胃癌發(fā)病機制中的作用,也無法完全解釋胃癌的發(fā)病機制;三是缺乏大樣本量的研究,病例來源單一,未能完全排除潛在因素的影響。期待更多的研究成果進一步闡明IL基因在胃癌中的調(diào)控機制,為胃癌的臨床診治提供新的實驗室 證據(jù)。