胃癌腹膜转移生物学标志物的研究进展

何雨欣 陈卫昌

胃癌是世界范围内发病率居第5位，病死率居第3位的恶性肿瘤，目前尚缺乏针对胃癌腹膜转移的标准治疗方案[1]。胃癌伴腹膜转移患者的预后很差，中位生存期为4～6个月[2]。2015年中国胃癌新发病例约67.9万，死亡病例约49.8万，是危害中国居民健康的主要疾病[3]。胃癌腹膜转移是指原发灶肿瘤细胞经血行、淋巴或种植而生长于腹膜。在中国，大部分胃癌所致的死亡与腹膜转移有关，大多数胃癌患者在初次诊断时已发生转移，发现诊断和预测预后的生物学标志物有重要的临床意义[4]。本文就胃癌腹膜转移生物学标志物的相关研究进展作一综述。

1 RNA

1.1 微RNA

微RNA(miRNA)是一类非编码单链RNA，参与转录后基因表达的调控。Imaoka等[5]发现腹膜转移组血清中miR-203的表达水平明显低于无腹膜转移组(P=0.0001)，表明miR-203低表达的胃癌患者可能预后不良。Feng等[6]利用具有高度腹膜转移潜能的GC9811细胞系进行研究，发现沉默miR-21-5p在天然GC9811细胞中的表达可增强胃癌细胞的迁移和侵袭潜力(P<0.01)，表明miR-21-5p有抑制胃癌腹膜转移的潜能。Kurashige等[7]的研究显示，胃癌腹膜转移组(n=32)的miR-200b表达水平低于无腹膜转移组(n=141)(P<0.01)。miRNA可作为胃癌腹膜转移的诊断标志物。

1.2 其他RNA

信使RNA(mRNA)是以DNA的单链作为模板转录而来的，携带遗传信息并能指导蛋白质合成的一类单链核糖核酸。Sawaki等[8]的研究表明，与肌钙蛋白I2(TNNI2)mRNA低表达组相比，TNNI2 mRNA高表达组中胃癌患者的腹膜转移率明显升高，而血行和淋巴转移率无明显差异。多变量Cox模型分析显示，TNNI2高表达是胃癌腹膜转移的一个独立危险因素(OR=3.42，95%CI：1.19～11.4，P=0.021)。

长链非编码RNA(lncRNA)是长度>200个核苷酸的非编码RNA，其在表观遗传调控、细胞周期调控和细胞分化调控等众多生命活动中发挥着重要作用。Okugawa等[9]报道，同源异型框基因反义基因间RNA(HOTAIR)高表达是胃癌腹膜转移的独立危险因素(OR=4.08，95%CI：1.37～12.2，P=0.012)及不良预后因素(HR=1.77，95%CI：1.06～2.95，P=0.028)。

2 趋化因子和细胞因子

2.1 趋化因子及其受体

趋化因子配体5(CCL5)主要表达于淋巴细胞、巨噬细胞、肾小管上皮细胞等表面，在胃癌组织中也有表达，其基因定位于17q12。Wang等[10]的研究表明，血清CCL5水平是隐匿性胃癌腹膜转移的良好生物标志物，对于胃癌腹膜转移有诊断价值(敏感度为0.80，特异度为0.69，P=0.000)。Wei等[11]的研究发现，与无转移患者相比，胃癌腹膜转移者的CCL22水平显著升高(P<0.001)。高表达的CCL22可在肿瘤微环境募集调节性T细胞，抑制免疫反应，促进肿瘤细胞生长，参与介导胃癌腹膜转移。吴伟强等[12]的研究发现当胃癌患者符合低分化(包括印戒细胞癌和黏液癌)、肿瘤直径>5 cm、浸润深度为T3和T4、淋巴结转移数为N2和N3这些情况之一时，腹膜转移组和对照组的趋化因子受体7(CXCR7)表达水平差异有统计学意义(P<0.05)。体外实验证明，可利用CXCL12刺激CXCR7，促使CXCR7进入细胞膜，并通过β抑制蛋白-2激活丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联反应。CXCL12还可刺激其另一个配体CXCR4。Yasumoto等[13]发现CXCR4阳性与胃癌腹膜转移的发生显著相关(P<0.001)，CXCR4/CXCL12轴在胃癌腹膜转移中发挥了重要作用。趋化因子及其受体在胃癌的发生、发展中发挥着重要作用，对趋化因子及其受体的深入研究可辅助胃癌的早期诊断及预测预后。

2.2 细胞因子

Lv等[14]收集39例胃癌患者及6例胃良性病变患者的腹膜组织和腹膜灌洗液进行体内外研究，结果均证实通过P17肽阻断转化生长因子-β(TGF-β)的表达，可减弱腹膜纤维化，预防胃癌细胞腹膜播散，该研究证实TGF-β通过诱导腹膜纤维化促进了胃癌细胞的腹膜转移。Guo等[15]的研究发现，肿瘤坏死因子-α(TNF-α)表达是腹膜转移的独立危险因素(P=0.043)。Toiyama等[16]的研究显示，肝细胞生长因子(HGF)和酪氨酸蛋白激酶受体c-Met共表达能促进胃癌腹膜转移；腹膜转移组的HGF表达水平显著高于无腹膜转移组(P=0.000 4)。多变量分析显示HGF高表达是胃癌腹膜转移的独立危险因素(OR=15.13，95%CI：3.32～68.93，P=0.000 4)。细胞因子在胃癌细胞的迁移和侵袭过程中发挥着重要作用，可能成为胃癌腹膜转移的潜在治疗靶点。

3 蛋白质家族

Miao等[17]的研究发现，胃癌患者的缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)表达与胃癌腹膜转移呈正相关。HIF-1α是缺氧刺激后的关键转录因子。缺氧微环境决定了肿瘤干细胞的表型。在腹膜转移过程中，胃癌干/祖细胞(GCSPC)进入具有缺氧微环境的腹膜乳状斑(PMS)中。缺氧时通过HIF-1α的介导，GCSPC的分化能力减弱，扩增能力增强；此外，PMS作为缺氧生态位，通过HIF-1α促进GCSPC的腹膜转移。

肝再生磷酸酶-3(PRL-3)属于蛋白质磷酸酶家族。一项针对结直肠癌样本的全基因组转录分析显示，磷酸酶与结直肠癌转移有关[18]。Li等[19]的研究发现PRL-3在腹膜转移灶中的表达水平高于原发灶，表明了PRL-3在胃腹膜转移中具有重要作用。

Kanda等[20]检测了14种在腹膜转移组和对照组中表达存在差异的生物学标志物，其中突触结合蛋白8(Syt8)与胃癌腹膜转移相关(P<0.001)，并且在Ⅱ/Ⅲ期胃癌中可作为无复发生存期的独立预后标志物。Syt8对腹膜转移具有高度特异性，胃癌肝脏转移组和淋巴结转移组的Syt8表达水平均未升高。目前研究认为Syt8是一种与生长因子和抗癌药物转运相关的跨膜蛋白。Kanda等[21]的另一项多变量分析研究表明，在Ⅱ/Ⅲ期胃癌患者中，高表达Syt3也是胃癌无复发生存期的独立预后因素(OR=3.09，95%CI：1.09～9.53，P=0.034)。

Kanda等[22]的研究显示蛋白精氨酸甲基转移酶5(PRMT5)的表达与腹膜转移显著相关(OR=3.90，95%CI：1.59～10.2，P=0.003)。PRMT5参与了转录调控、RNA代谢、核糖体形成、高尔基体稳态和细胞周期调节。该研究表明在胃癌细胞中，PRMT5与其他上皮间质转化(EMT)的诱导分子协调表达，参与了EMT。EMT是上皮细胞通过特定程序转化为具有间质表型细胞的过程，是上皮细胞来源的恶性肿瘤细胞获得迁移和侵袭能力的重要生物学过程。通过EMT，细胞形态发生改变、极性丧失，黏附性下降，与基底膜的连接离散，细胞迁移能力、侵袭能力、抗凋亡能力增加，细胞外基质或分解产物增加[23]。

4 细胞生长因子家族

血管内皮生长因子(VEGF)是一种高度特异性的促血管内皮细胞生长因子。具有促进血管通透性增加、细胞外基质变性、血管内皮细胞迁移、增殖和血管形成等作用。Aoyagi等[24]的研究发现，腹膜转移组的VEGF水平较无腹膜转移组显著升高(P<0.05)，多变量分析显示VEGF水平是腹膜转移的重要预测因素(P=0.000 2)。

集落刺激因子-1(CSF-1)是一种关键的造血细胞生长因子。CSF-1通过与其受体CSF-1R结合，在小胶质细胞和巨噬细胞中，参与了细胞分化、增殖和活化[25-26]。多项研究已证明CSF-1和CSF-1R的过表达与多种肿瘤进展显著相关。Yang等[27]的研究显示CSF-1表达水平升高与胃癌腹膜转移(P=0.03)显著相关。此外，CSF-1R的过表达也与胃癌腹膜转移相关(P=0.02)。CSF-1/CSF-1R共表达被证明是腹膜转移的独立预测因子(OR=2.27，95%CI：1.1～4.69，P=0.026)。

5 经典肿瘤标志物

Matsusaka等[28]的研究纳入了1 461例胃癌患者，其中21.2%的人表皮生长因子受体-2(HER2)阳性。Logistic回归分析显示，HER2阳性表达是胃癌腹膜转移(P<0.001)、肝脏转移(P<0.001)、Lauren′s分型(肠型和弥漫型)的独立预测因子。

癌胚抗原(CEA)、糖类抗原125(CA125)、CA19-9、CA724是常用的胃癌标志物。尽管这些血清学指标的升高与腹膜转移呈正相关，但用于胃癌腹膜转移的诊断时，其敏感度及阳性预测值均较低。腹膜间皮细胞在受到肿瘤侵犯时可释放CA125入血，理论上CA125是检测腹膜转移的潜在指标[29]。Hwang等[30]的研究表明，血清CA125预测胃癌腹膜转移的界限值为35 U/mL(OR=24.46，95%CI：11.17～53.57)。另有研究报道CA125预测胃癌腹膜转移敏感度为13.8%～46.1%，特异度为85.8%～98.4%，阳性预测值为40.0%～75.6%，准确度为65.0%～84.0%[31-32]。

6 激素类

肿瘤腹膜转移患者的病死率较高，这与上皮特征的丧失、间充质特征的获取以及肿瘤细胞的侵袭性有关[33]。Wu等[34]的研究表明，褪黑素可能通过减轻内质网应激沉默C/EBPβ/E-cadherin的基因表达、抑制了EMT，最终抑制胃癌的生长和腹膜转移。褪黑激素是防治腹膜转移的一个新靶点。

7 自身抗体和免疫标志物

程序性死亡蛋白-1(PD-1)/程序性死亡配体-1(PD-L1)在肿瘤免疫中发挥作用，被认为是肿瘤治疗的一个新靶点。通常情况下，PD-1由活化的淋巴细胞表达，并与PD-L1相互作用。PD-1和PD-L1结合会抑制T细胞的增殖和激活，最终导致肿瘤免疫逃逸[35-37]。Shigemori等[38]的研究显示，胃癌组织中PD-L1高表达与腹膜转移显著相关(P=0.009 8)。可溶性PD-L1可作为胃癌转移和预后的预测因子。

8 其他

Mukai等[39]研究了基因原钙黏蛋白B9(PCDHB9)的表达水平与胃癌腹膜转移之间的关系，PCDHB9在肠型胃癌中表达较多(P=0.004 2)，且与肠型胃癌患者的腹膜转移相关(P=0.001 1)。PCDHB9的特异性抑制剂有可能成为不良反应较小的抗肿瘤药物。

Wu等[4]的研究发现前列腺六次跨膜上皮抗原1(STEAP1)参与了肿瘤细胞的增殖、转移和侵袭。STEAP1通过调节肿瘤发生和化学抗性促进了胃癌腹膜转移。在MKN45细胞中沉默STEAP1的表达可抑制肿瘤细胞的转移和侵袭(P<0.001)。

9 结语

细胞的分子和遗传学病变影响了细胞的信号网络，导致正常细胞转化并发生恶变和侵袭性，这一过程与肿瘤生物学标志物密切相关。生物学标志物能反应系统、器官、组织、细胞及亚细胞结构或功能的改变。今后的研究需将高敏感度的生物学标志物与高特异度的生物学标志物联合检测，以提高结果的准确度和相关性，明确其早期检测胃癌腹膜转移的真正潜力，还需探索处理个体患者数据的最佳分析方法。未来更多针对胃癌腹膜转移大样本的数据分析及临床研究将有助于对胃癌腹膜转移患者早诊早治，改善预后。