早期胃癌生物学标记物的研究进展

(整期优先)网络出版时间:2013-12-22
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早期胃癌生物学标记物的研究进展

李明1(综述)王学红2(审校)(通讯作者)

李明1(综述)王学红2(审校)(通讯作者)

(1青海大学在读研究生810001)

(2青海大学附属医院消化内科810001)

【摘要】胃癌是我国最常见的恶性肿瘤之一,其发病率及死亡率均高居榜首,目前我国诊断胃癌多在有症状患者行胃镜检查后才能确诊,对无症状的人群缺乏有效的筛查手段,故早期胃癌检出率低,因此,寻找一种敏感度高、特异性强的血清学检查指标,帮助提高早期胃癌的检出率显得尤为迫切。

【关键词】早期胃癌生物学标记物血清学

【中图分类号】R73-3【文献标识码】A【文章编号】2095-1752(2013)30-0353-02

胃癌是我国最常见的恶性肿瘤之一,我国胃癌死亡率为25.2/10万,其中男性32.8/10万,女性17.0/10万,占全部恶性肿瘤死亡的23.2%,位居恶性肿瘤死亡率第一位[1]。目前胃癌诊断主要依靠胃镜及组织活检,而我国基层医疗水平相对较差,医疗设备及医生技术水平难以实现胃镜作为筛查胃癌的检查,因此,寻找一种敏感度高、特异性强的血清学检查指标,进行胃癌筛查和早期胃癌诊断显得尤为迫切。

1.基因标记物

1.1p53基因1981年由Crowford首次发现,定位于人类染色体17p13.1,由11个外显子和10个内含子组成,p53基因突变在胃癌的发生发展中起到相当重要的作用。而且不同类型、不同病因所致的胃癌患者p53基因突变率不同[2]。在胃癌的演变过程中,慢性萎缩性胃炎转化致胃癌的P53基因突变率显著高于增生性胃炎,尤以经萎缩性胃炎转化所致肠型胃癌的p53基因突变率最高。日本学者Shimada[3]将E-cadherin和p53基因双敲除,制备胃癌小鼠模型,足见p53基因在胃癌发生发展中的重要作用。也有研究表明,血清中的p53与组织检测p53具有相近的胃癌诊断敏感性[4]。但是,p53与肺癌、乳腺癌等也有一定的相关性,作为胃癌的诊断指标,特异性不显著。

1.2RUNX3(run-trelatedtranscriptionfactor3)是近年来发现的一种新的候选抑癌基因,定位于人类染色体1p36.1,是转化生长因子2信号通路的重要组成部分。RUNX3基因在许多肿瘤中呈失活状态,启动子高甲基化被认为是RUNX3基因失活的主要机制。有研究显示,在恶性肿瘤患者全血标本中RUNX3启动子甲基化表达情况与肿瘤分化程度、淋巴结转移情况密切相关,而与性别、年龄、肿瘤部位以及浸润深度无关。SakakuraC等[5]通过测定血清中RUNX3甲基化程度,证实全血RUNX3启动子区甲基化对胃癌早期诊断有重要指导意义,与胃癌的发生、发展密切相关。

2.microRNA标志物

MicroRNAs是一类长约22个核苷酸单链非编码小RNA分子,主要参与基因转录后调控,可与mRNA结合,促进mRNA的降解或失活。目前已发现人体包含900余个miRNA,参与调控30%基因的表达、转录和转录后调控[6]。

2.1miRNA在胃癌中的表达谱胃癌组织与癌旁组织比较,有139个miRNA表达存在统计学差异,其中78个miRNA至少在两篇报道中证实其差异的显著性。高表达miRNAs谱中,有9篇报道证实miR-21在胃癌组织中表达显著增高,miR-18a高表达的研究有8篇,miR-17有7篇,miR-20a有7篇。低表达miRNAs谱中,有5篇报道证实miR-375为癌组织中低表达,miR-378有4篇。由于miRNAs表达谱在胃癌不同发展阶段不尽相同,有29个miRNA表达差异在不同报道中有相互矛盾的结果。随着miRNA芯片和实时定量PCR技术的发展以及新技术手段的研发,miRNAs的检测将更为准确实时,也为构建疾病miRNAs谱提供充足的数据支持,进而为miRNA作为癌症的早期筛查指标提供依据[7]。

2.2miRNAs作为胃癌诊断指标由于采集外周血,较采集癌症组织标本,更加便捷无创,且利于无症状人群筛查,构建癌症外周血中miRNAs谱显得意义重大。MiRNAs以多种形式稳定存在于血液中,包括游离状态的、微泡包裹的及与Argonaute2(AgO2)蛋白结合的miRNAs等。有研究发现,胃癌患者血清中miR-1、miR-20a、miR-27a、miR-34a、miR-423-5p、miR-378与健康对照组比较,表达存在差异,可作为其诊断标志物,诊断敏感度为80%,特异度为81%。Song等[8]采集了血清标本,分析miR-221、miR-376c和miR-744可作为胃癌的早期检测指标。与健康组比较,miR-17、miR-106a和miR-421在胃癌患者单个核细胞中表达明显升高,诊断敏感度为82.4%,特异度为58.8%。Tsujiura等[9]收集了胃癌患者和健康对照组的血清标本,分析得出miR-17-5p、miR-21、miR-106a和miR-106b明显升高,let-7a明显下降,而且术后升高的miRNAs明显下降。这些结果均证实miRNAs可作为胃癌的生物学指标,并监视循环中是否存在肿瘤细胞。

3.多肽组学

多肽组学是临床蛋白质组学的一个重要分支,是对其他功能基因组学方法的补充。血清多肽易获得,取样方便,这也是临床及学术界的深入研究的重要原因之一。2006年,Villanueva等[10]应用临床多肽组学系统(Cliprot系统)对前列腺癌、乳腺癌和膀胱癌和正常人的血清进行对照,在MALDI-TOF液体芯片上自动质谱分析,结果可产生幼稚的蛋白质或多肽谱图,根据分子质量上的差异,经软件分析后可产生多个多肽峰,对比可发现癌症的多肽峰,与对照组多肽峰比较,其预测准确率为100%。2009年,Schwamborn等[11]采用同样的方法筛选出膀胱癌的血清多肽谱。同年,美国FDA批准了一项以多肽组学为基础的新的卵巢癌检测方法。目前,多肽组学的研究涉及到多种疾病的相关研究,尤其是恶性肿瘤的筛查,包括白血病、卵巢癌、乳腺癌、鼻咽癌、肝癌、膀胱癌、肾癌和直肠癌等,关于早期胃癌的标志物研究还刚刚起步。

4.问题与展望

目前在我国尚无法凭借电子胃镜、病理活检进行无症状人群的筛查。近年来,随着生物学技术的发展,可通过基因芯片和甲基化特异性PCR检测基因水平的变化,通过qPCR检测miRNAs的变化,亦可通过色谱和Cliprot系统检测蛋白及多肽水平的变化,不但大大拓展了胃癌生物学指标的相关研究,也通过分析外周血清标本中含量变化,使其便于开展早期胃癌的筛查。随着研究的深入,相信早期胃癌的筛查、治疗效果以及预后评价能取得突破性进展。

参考文献

[1]ZouXN,DuanJJ,HuangfuXM,ChenWQ,ZhaoP.[analysisofstomachcancermortalityinthenationalretrospectivesamplingsurveyofdeathcausesinchina,2004-2005].ZhonghuaYuFangYiXueZaZhi.2010;44:390-397.

[2]BeliavskaiaVA,VardosanidzeKV,OreshkovaSF,BlinovAG,TernovoiVA,BlinovVM,CherdyntsevaNV,VoevodaMI.[somaticmutationsofthep53geneinstomachcancer].VoprOnkol.2010;56:156-161.

[3]ShimadaS,AkiyamaY,YuasaY.[e-cadherin/p53doubleconditionalknockoutmousemodelofdiffuse-typegastriccancer].NihonRinsho.2012;70:1660-1665.

[4]ZhangJ,HeXH,XieXY,HuX,HeC.Thepotentialforserump53topredicttheresponsetochemotherapyofpatientswithgastriccancer.JIntMedRes.2010;38:423-431.

[5]SakakuraC,HamadaT,MiyagawaK,NishioM,MiyashitaA,NagataH,IdaH,YazumiS,OtsujiE,ChibaT,ItoK,ItoY.Quantitativeanalysisoftumor-derivedmethylatedrunx3sequencesintheserumofgastriccancerpatients.AnticancerRes.2009;29:2619-2625.

[6]CarthewRW,SontheimerEJ.Originsandmechanismsofmirnasandsirnas.Cell.2009;136:642-655.

[7]WangF,SunGP,ZouYF,HaoJQ,ZhongF,RenWJ.Micrornasaspromisingbiomarkersforgastriccancer.CancerBiomark.2012;11:259-267.

[8]SongMY,PanKF,SuHJ,ZhangL,MaJL,LiJY,YuasaY,KangD,KimYS,YouWC.Identificationofserummicrornasasnovelnon-invasivebiomarkersforearlydetectionofgastriccancer.PLoSOne.2012;7:e33608.

[9]TsujiuraM,IchikawaD,KomatsuS,ShiozakiA,TakeshitaH,KosugaT,KonishiH,MorimuraR,DeguchiK,FujiwaraH,OkamotoK,OtsujiE.Circulatingmicrornasinplasmaofpatientswithgastriccancers.BrJCancer.2010;102:1174-1179.

[10]VillanuevaJ,MartorellaAJ,LawlorK,PhilipJ,FleisherM,RobbinsRJ,TempstP.Serumpeptidomepatternsthatdistinguishmetastaticthyroidcarcinomafromcancer-freecontrolsareunbiasedbygenderandage.MolCellProteomics.2006;5:1840-1852.

[11]SchwambornK,KriegRC,GrosseJ,ReulenN,WeiskirchenR,KnuechelR,JakseG,HenkelC.Serumproteomicprofilinginpatientswithbladdercancer.EurUrol.2009;56:989-996.