王炳智 薛麗燕 呂寧
國際腫瘤學雜志, 2017,44(03): 224-227.
胃癌是全球范圍內最常見的惡性腫瘤之一,發(fā)病率居惡性腫瘤的第二位,死亡率居惡性腫瘤的第六位[1],我國胃癌發(fā)病人口和死亡人口均超過全球的40%[2,3]。胃癌多數(shù)為腺癌,胃腺癌是一種異質性很高的腫瘤,其臨床表現(xiàn)和組織學形態(tài)差異巨大。根據(jù)腫瘤大體和組織學的形態(tài),胃腺癌有多種分型方法,如Borrmann分型、Lauren分型和WHO分型等。雖然關于這些分型對胃癌生物學行為與預后的影響已有頗多研究,但這些分型仍未有效地幫助臨床決策,急需更好的分型方法來判斷胃癌的預后并指導治療。通過綜合的分子分析技術可以為腫瘤分類提供更多的信息,從而使腫瘤分類從傳統(tǒng)的形態(tài)學分型轉向以分子特征為基礎的分子分型。做好胃癌的分子分型研究,是實現(xiàn)胃癌個體化治療的基礎。近期提出的胃癌分子分型包括Tan分型、Lei分型、克隆性分型、癌癥基因組圖集(The Cancer Genome Atlas,TCGA)分型和亞洲癌癥研究組織(Asian Cancer Research Group,ACRG)分型等。
1 Lauren分型的分子特點
Lauren分型是根據(jù)組織學形態(tài)將胃癌分成了腸型、彌漫型和混合型,腸型的預后較彌漫型好已經得到了充分的證實,并在病理工作中廣泛應用。有關腸型和彌漫型的分子特征與相應治療已進行了很多研究,如彌漫型中>50%的BRCA1基因異常甲基化失活,因此對伊立替康更加敏感[3];腸型的Bax表達率高于彌漫型,對奧沙利鉑更敏感[4]。Qiu等[5]綜合Lauren分型及HER2的表達情況建立了L-H分組模型,通過對838例中國患者的分組研究發(fā)現(xiàn),該模型能很好地指示胃癌患者預后:HER2陰性腸型胃癌患者預后最佳,而HER2陽性彌漫型胃癌患者預后最差。
2 Tan分型與分子綜合聚類分型
2011年,Tan等[6]通過對521例患者的胃癌標本進行了171個基因位點的檢測并運用多種統(tǒng)計方法,將胃癌分成了兩種類型:腸型基因型(genomic intestinal,G-INT)和彌漫型基因型(genomic diffuse,G-DIF)。與G-DIF型相比,G-INT型對5-氟尿嘧啶(5-FU)和奧沙利鉑敏感,但是對順鉑的反應卻較差,其預后相對較好(G-INT型和G-DIF型5年生存率分別為50%和30%)。該研究認為,這種分型可以作為預后的獨立影響因子。這種分型與Lauren分型的依據(jù)不同,但兩者卻又有部分重合,134例Lauren腸型中91例為G-INT,106例Lauren彌漫型中64例為G-DIF,提示兩者之間可能有一定的內在聯(lián)系。另外,該研究還發(fā)現(xiàn)兩種標志物可溶性半乳糖苷結合凝集素-4(LGALS4)和鈣黏蛋白-17(CDH17)可以用于篩選G-INT型,從而避免了繁瑣的基因檢測。CDH17作為獨立預后因子也得到了其他研究的支持[7,8,9]。
另一項來自新加坡的研究,通過對18個亞洲胃癌細胞株的分子綜合聚類分析(integrative cluster,IC),將其分成了兩大類細胞株:IC1類細胞株的胃癌細胞富于線粒體活性和氧化磷酸化的基因,而IC2類細胞株富于信號傳導和轉錄調節(jié)的基因,與炎癥和上皮間質轉化(EMT)等相關[10]。這兩種細胞株對磷脂酰肌醇3-激酶和蛋白酶體抑制劑顯示出不同的治療反應。這種分型的IC1類和IC2類分別與Tan分型的G-INT和G-DIF有著高度對應性,唯一不同的是IC1類細胞株的Fu-97細胞株和SNU-1細胞株被歸于G-DIF型。與G-INT相似,IC1類細胞株對5-FU更敏感。研究還發(fā)現(xiàn),IC1類細胞株對蛋白酶體抑制劑硼替佐米和MG132更耐藥,而對熱休克蛋白-90抑制劑17-AAG和NVP-AUY922更敏感,IC2類細胞株與之相反。綜合Tan分型和分子綜合聚類分型,有可能IC1/G-INT型與IC2/G-DIF型有著完全不同的致癌機制。
3 克隆性分型
天津腫瘤醫(yī)院的Chen等[11]將294例胃癌患者作為研究對象,并對其中78例患者進行了全外顯子測序,并將之分成了高克隆型(high-clonality,HiC)和低克隆型(low-clonality,LoC)兩種。HiC與年齡偏大、抑癌基因TP53突變較多、C>G轉換增多以及較短生存期有關。而LoC與年齡偏小、抑癌基因ARID1A(AT rich interactive domain 1A)突變及較長的生存期有關。該研究組還發(fā)現(xiàn),BRCA2突變提示預后較好。該研究所分成的兩種亞型預后差異有統(tǒng)計學意義,并且可以通過TP53和ARID1A的突變檢測而判別,具有較好的臨床應用價值。但該研究也有一些不足,如在78例外顯子測序中所分成的高克隆型只有9例,而低克隆型占了69例,兩組樣本量差異較大,使數(shù)據(jù)可信性降低。
4 Lei分型
新加坡的Lei等[12]根據(jù)基因表達狀況,以新加坡的248例胃癌為樣本,分析了mRNA水平的表達及拷貝數(shù)變異,并用澳大利亞的70例胃癌患者進行了驗證,將胃腺癌分成了3種類型:增殖型、代謝型和間質型。增殖型具有高水平的基因組不穩(wěn)定性、TP53突變以及DNA低甲基化。代謝型對5-FU的敏感性更高。間質型包含具有腫瘤干細胞特性的細胞類型,此亞型的細胞株對磷脂酰肌醇3-激酶-蛋白激酶B-哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(PI3K-AKT-mTOR)通路的抑制劑敏感。這種分類方法最突出的特點就是對臨床用藥有較高的價值。但是由于大規(guī)模的基因測序在臨床中尚難以推廣,所以該分型目前實際臨床應用困難。
5 TCGA分型
胃癌的TCGA分型是TCGA計劃的一部分,該工作組用6種分子平臺(體細胞拷貝數(shù)芯片分析、全基因組測序、DNA甲基化芯片分析、mRNA測序、miRNA測序和反式蛋白芯片)研究了295例來自全球的胃癌病例,將胃腺癌分成了4種亞型:EBV感染型(Epstein-Barr virus positive)、微衛(wèi)星不穩(wěn)定型(microsatellite unstable,MSI)、基因組穩(wěn)定型(genomically stable,GS)和染色體不穩(wěn)定型(chromosomal instability,CIN)[13]。MSI型有著較高的突變率,常有MLH1(MutL Homolog 1)沉默,也可以發(fā)生在線粒體DNA中。EBV型具有較高的CpG島甲基化表型和PI3K通路的變化[14,15],常有磷脂酰肌醇3-激酶催化亞單位α(PIK3CA)位點突變、程序性死亡配體1/2(PD-L1/2)位點過表達和細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑2A(CDKN2A)位點沉默,并有較為活躍的免疫細胞信號通路。CIN型的特點是廣泛體細胞拷貝數(shù)畸變,常伴有TP53突變和受體酪氨酸激酶(RTK)-Ras通路活化,以腸型腺癌居多。GS型則以彌漫型腺癌居多,常有CDH1/RHOA(Cadherin 1/Ras homolog family member A)位點突變、CLDN18-ARHGAP(claudin 18-Rho GTPase activating protein)基因融合,并有細胞黏附性增高。這種分型強調了EBV感染和MSI的作用并將其獨立分類。除了EBV感染和MSI的檢測較為容易外,其他兩種類型的檢測存在著難以臨床推廣應用的問題。而且更為重要的是,生存分析顯示這4種分型的預后沒有差異,這樣的缺點大大地降低了TCGA分型的價值。
6 日本G計劃分型
日本的Sawada等[16]對882篇文獻進行整理,篩選出p53、血管內皮生長因子(VEGF)-A、VEGF-C、基質金屬蛋白酶-7(MMP-7)等8種標志物對210個Ⅱ、Ⅲ期胃癌病例進行檢測,又從中篩選出最具標志性的MMP-7和p53,根據(jù)其表達情況分成3組:二者均為陰性的納入G0組,二者有一個為陽性的為G1組,二者均為陽性的為G2組。與G0組相比,G2組顯示更高的復發(fā)率(59%∶38%),兩組的生存曲線差異有統(tǒng)計學意義。但預后差異僅限于Ⅱ期胃癌,Ⅲ期胃癌的生存曲線3組差異沒有統(tǒng)計學意義。
7 ACRG分型
2015年5月由ACRG發(fā)表的分子分型研究,對300例韓國的胃癌病例進行全基因組測序、基因表達和拷貝數(shù)分析等綜合性分子分析,提出了4個亞型:MSI、微衛(wèi)星穩(wěn)定/上皮間質轉化型(MSS/EMT)、微衛(wèi)星穩(wěn)定/p53活性型(MSS/p53+)、微衛(wèi)星穩(wěn)定/p53無活性型(MSS/p53-)型[17]。根據(jù)這種分型,4種亞型的轉移、復發(fā)與預后均有很大差異。而且該分型也有著充分的分子生物學依據(jù):隨著對MSI認識的逐漸深入,對其單獨分型已經逐漸得到了認可。MSI型與存在高突變有關,如Kras(23.3%)、ALK(42%)、ARID1A(44.2%)以及PI3K-PTEN-mTOR通路(42%)[14,15]。通過MDM2和p21反映TP53的活性已得到廣泛認可:MDM2可以抑制TP53表達,TP53通過其下游的p21將細胞阻滯在G1期。據(jù)文獻報道,TP53突變在EBV感染型及MSI型中都少見(分別為6.7%和17.4%),增強了根據(jù)TP53的活性情況將MSS獨立分成兩型的說服力[18]。另外,EMT的重要性也日益得到認可。據(jù)報告稱,EMT由Snail、Slug、Twist和Zeb1/2四種多效性轉錄因子路徑調控,其中,c-MET和轉化生長因子-β(TGF-β)的表達可能尤為重要。c-MET的激活能誘導支持胚胎干細胞的重編程轉錄因子的表達,還能誘導多能干細胞的形成。TGF-β信號傳導以miRNA為靶向驅動EMT的自我更新[19,20]。在結直腸癌中,EMT提示較差的預后,并越來越被當做一種獨立的亞型。而且其發(fā)生可能也與MSI不共存,研究提示二者可能存在不同的信號通路,然而還需要更多的證據(jù)以證實二者的不共存性[21,22,23]。4種亞型可通過一些免疫組織化學指標進行區(qū)分,如MLH1、VIM、ZEB1、CDH1、MDM2和CDKN1A(p21),具有較好的臨床應用價值。
8 其他分子分型
一項來自韓國的研究通過使用表達譜芯片微陣列技術進行基因分析,將65例患者分成了3組:C1、C2和C3,其中C3型與胃腸道間質瘤可能相關[24]。該分型與預后關系密切,C1型預后最差,尤其在Ⅲ期胃癌中更加明顯,Ⅲ期胃癌C1和C2型3年生存率差異也有統(tǒng)計學意義,分別為100%和50%。該基因組研究組進一步通過RT-PCR檢測技術篩選出6個基因(CTNNB1、EXOSC3、TOP2A、LBA1、LZTR1和CCL5)建立了評分系統(tǒng),作為分型的簡便方法評價復發(fā)風險。雖然已將檢測技術簡化,但RT-PCR仍存在難以大范圍推廣的缺點。另外該研究的納入數(shù)量略少,也缺乏一定的說服力。
Deng等[25]運用高通量單核苷酸多態(tài)(SNP)芯片方法分析了233個樣本,發(fā)現(xiàn)RTK/Ras變異在胃癌中常見,且這些變異互相排斥,發(fā)現(xiàn)胃癌有5種亞型:成纖維細胞生長因子受體2(FGFR2,占樣本總量的2%)、Kras(9%)、表皮生長因子受體(EGFR,8%)、ErbB(7%)和MET(4%),總計37%的胃癌患者有RTK/Ras通路相關異常,可以通過RTK/Ras靶向藥物治療。
miRNA等可能也會成為未來分子分型的依據(jù)。Ueda等[26]利用miRNA芯片技術,對353例胃組織樣本進行分析,多因素Cox比例風險回歸分析結果表明,低表達let-7g和miR-433及高表達miR-214是胃癌不良預后因素。
9 結語
綜上所述,ACRG分型能較好地滿足以下幾點要求:①分成MSS與MSI兩大類,在MSS中又根據(jù)TP53活性情況分出TP53+和TP53-,將EMT獨立分型,分類明確。②臨床意義顯著。該分類預后差異明顯,對臨床治療也有較大幫助。如對于MSS/EMT亞型的胃癌,由于其易于腹膜播散,可以考慮在術中切除腫物后使用化療藥物進行腹腔灌注化療。另外,由于這4種亞型靶分子的表達不同,有助于胃癌個體化治療靶向藥物的篩選。③該分型具有較好的分子生物學依據(jù)。④易于推廣。如前文所述,該分型可用的免疫組織化學項目是可以在大多數(shù)醫(yī)院的病理科實現(xiàn)的。⑤ACRG是對韓國人群進行的研究,其研究人群與我國人群更為接近。所以,ACRG分型可能是更為科學、更為接近我國國情的胃癌分子分型。