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学术思想

胃粘膜癌前期病变与癌基因表达、DNA含量 及其中医证型关系的研究进展

胃粘膜癌前期病变与癌基因表达、DNA含量

及其中医证型关系的研究进展

吴耀南 张冬英 涂福音


胃癌是严重危害人类健康的恶性肿瘤之一,其死亡率在我国居恶性肿瘤之首。自从1972年WHO 提出肠上皮化生(IM)、异型增生(ATP)为癌前病变的概念以来,国内外学者研究证明从正常胃粘膜到粘膜癌变是一个渐进的过程,其中涉及到多种基因表达的异常及细胞核DNA含量的改变。尽管胃癌前病变的发病机理日趋明晰,但治疗方面仍不尽如人意,西医目前多釆用对症治疗为主,必要时予外科手术治疗(即重度ATP有癌变危险或可疑为癌时)。中医药对本病的病因、病机及临床治 疗等研究,被列入国家八五攻关课题,近年来大量的文献报道显示中医药对慢性萎缩性胃炎(CAG)伴IM及ATP具有明显的逆转作用。由此可见,中、西医对胃粘膜癌前期病变的研究各有所长,将两者有效地结合起来不失为攻克本病的良好契合点。现将近年来中医药工作者针对本病及其中医证型与癌基因表达方面研究的文献作一综述。

1.癌基因表达及DNA含量与胃粘膜癌前期病变关系

p53与胃癌及胃粘膜癌前期病变的关系

胃癌与特异性癌基因变化关系至今尚无明确定论,但近年来抑癌基因p53突变或缺失与胃癌的关系引起高度重视。正常(野生型)p53基因是一种广谱的抑癌基因,对细胞生长起负调节作用,它在正常细胞转化为癌细胞的过程中突变而失活。野生型p53基因产物的半衰期短(<30min),用免疫组化难以检测,但突变型p53蛋白稳定性增高,因此在组织中有p53蛋白的高表达,即表明有p53基因的突变。

1992年Rugge等首次报告了在ATP的胃粘膜中存在p53蛋白阳性表达,提示p53蛋白的异常表达在胃癌前病变的晚期阶段及胃癌发展阶段逐渐增强,导致了对细胞分裂过程抑制作用的失败。刘天卿等在研究中发现随着ATP程度的加重,p53表达量逐渐增加,即在ATP和癌间p53表达强度是有规律递增的,这一结果支持ATP—癌的序列模式。Ranzani etal在12/19的ATP中检测到p53蛋白阳性表达,而肠化区域仅有小灶性阳性,认为p53异常是肠型胃癌发生早期的重要事件,可能发生 在某些类型的IM向ATP转变阶段。古聪敏等研究表明突变型p53蛋白的积聚在胃粘膜ATP阶段已经开始,随着ATP程度的加重逐渐增加,重度病变中p53表达率与胃癌组相似,提示p53基因突变是胃癌发生过程中的早期事件。吴丽华等釆用免疫组化染色对206例胃粘膜活检组织,包括正常胃 粘膜、慢性浅表性胃炎(CSG)、IM、ATP及胃癌,进行p53蛋白表达的分析。结果发现正常胃粘 膜和CSG中未见p53蛋白的表达;IM的p53蛋白表达阳性率显著高于正常胃粘膜和CSG:ATP的p53蛋白表达阳性率高于IM,而显著低于胃癌组织,说明在胃粘膜癌变过程中p53基因的作用与突 变量和表达量的积累有关。张忠等研究发现在胃癌发生的过程中,Hp可明显地促进胃粘膜上皮细胞 增殖;Hp在IM阶段诱导细胞凋亡,而在ATP阶段呈现抑制细胞凋亡的倾向:另外,Hp感染可促进突变型p53基因表达增强。董来华研究发现p53在正常胃粘膜中无表达,从低度ATP到高度ATP阳性率逐渐增加,到胃癌达高峰,低度ATP中p53阳性组癌变率高于阴性组,而高度ATPp53阳性表达与胃癌较接近,支持ATP-癌变的序列模式。另外,Hp阳性组P53表达率均高于Hp阴性组。

以上研究说明,p53基因突变在胃粘膜癌变过程中起着非常重要的作用,可能是细胞生物学行为改变的标志之一,检测其突变的发生有助于对胃癌的早期诊断。另外,Hp感染在p53基因的突变中可能起着促进作用。

CerbB-2与胃癌及胃粘膜癌前期病变的关系

原癌基因CerbB-2位于染色体17q21,是编码分子量为185 KD的P185跨膜蛋白,为EGF样受体,具酪氨酸激酶活性,可与表皮生长因子样物质结合,促进细胞分裂、增生和转化,多数研究认为CerbB-2基因的异常改变是胃癌进展的晚期事件。

石雪迎等发现P185蛋白在ATP粘膜中也有表达,主要定位于胞浆,分布具一定极性,一般在 腔缘侧胞浆中,而癌细胞的P185蛋白表达主要出现在胞膜上,且分布无极性,因而提出CerbB-2基 因异常表达不仅与胃癌预后有关,而且与胃粘膜癌变过程相关,可作为ATP进展的监测指标。王仰坤等观察p53、bcl-2和CerbB-2基因表达时发现p53蛋白棕色颗粒位于胞核内,炎性增生中无阳性表达,腺管区域性ATP中阳性表达9.1%,胃腺癌53.3%。bcl-2癌基因蛋白棕色颗粒以胞质型合并核膜型为主,炎性增生中有部分病例部分细胞阳性表达,而区域性ATP阳性表达明显增多、增强,胃腺癌阳性表达可见减少、减弱。CerbB-2基因蛋白棕色颗粒位于细胞膜上,少数位于胞质内。炎性增生中亦可见较少的细胞阳性表达,多为散在性弱阳性,而区域性ATP阳性表达明显增强,与胃腺癌比较无明显差异(P>0.05)。研究表明:两种以上基因蛋白同时阳性表达19例,其中炎性增生中未见 二种以上基因同时阳性表达。在轻、中、重度区域性ATP中,二种以上基因同时阳性表达分别为25% (5/20)、33.3% (5/15)和66.7% (6/9),提示基因蛋白联合表达的阳性率随ATP程度增加而递增。

以上研究表明,CerbB-2蛋白可通过扩增和蛋白产物的过度表达参与肿瘤的发生、发展,并与预后有关,它随ATP程度的增加而增加,在ATP中有较高的阳性表达,这对胃癌前病变细胞的鉴别和ATP程度的判断有重要价值。

PCNA与胃癌及胃粘膜癌前期病变的关系

增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen PCNA)是一种与细胞增殖状态有关的36KD 的核蛋白,它的出现与细胞周期中的DNA合成期(S期)有密切的相关性,表示细胞正处于活跃的增殖状态。近年来被广泛用于肿瘤增殖活性的研究,它能有效地反映细胞生长的生物学特性,较方便准确地判断组织的增殖状况,对于判断肿瘤患者的预后有重要价值,目前已成为研究肿瘤细胞动力学评估肿瘤恶性潜能的良好指标之一。

王宁等研究发现PCNA的阳性表达,在胃炎、ATP、早期胃癌和中晚胃癌中呈明显递增趋势,并与CEA的表达成正相关。靳文生釆用ABC免疫组化方法检测了正常胃粘膜-肠化-异型增生-腺胃癌过程中PCNA、p53基因的表达情况,结果显示胃癌变过程中均可见PCNA的阳性表达,随 病变程度的加重,PCNA增殖指数亦逐渐上升,各组间差异显著(P<O.05),但重度ATP与胃癌组织相比较,无显著性差异(P>0.05)。在重度ATP组织中发现p53蛋白表达,而胃癌p53蛋白的表达阳性率明显增高,与重度ATP组织相比较,有显著性差异(P<0.05),说明在胃癌变过程中细胞增殖活 性逐渐增高。p53蛋白表达出现较晚,可能表明细胞已有明显的恶性转化。阳泽彬等研究发现胃癌与ATP比较,PCNA表达无显著性差异(P>0.05);与IM和CAG比较,PCNA的表达有高度显著性差异(P<0.01);与正常胃粘膜比较,PCNA的表达有高度显著性差异(P<0.01)。耿明等研究发现 PCNA在细胞核内表达,从IM、ATP到胃癌呈递增趋势,在IM表现为轻度表达,ATP以中度为主,而胃癌多呈重度和过度表达。王波研究表明PCNA在IM, ATP和胃癌中的表达呈依次递增趋势。与 IM相比,PCNA表达程度更趋明显。说明其上皮细胞增殖己相当活跃,其表达强度己与胃癌有一定的重叠性。王承芳应用LSAB免疫组化方法对80例胃粘膜进行了检测,结果显示:胃癌中P53.PCNA (+++)强阳性表达率(80%, 93.3%)明显高于 ATP (46.7%, 53.3%); ATP 中 P53、PCNA (+++) 强阳性表达率明显高于CAG及CSG。

以上研究表明PCNA的表达在胃粘膜的恶性转化过程中起着重要作用,是一项反映细胞增殖状 态的重要指标。检测PCNA在胃粘膜中的表达,且联合检测CEA、EGFR、bcl-2等多项指标有助于癌前病变和早期胃癌的诊断。

DNA含量与胃粘膜癌前期病变的关系

细胞核DNA之所以能进行定量研究,主要是由于细胞周期中不同时相的细胞有不同的但可预知 的DNA含量;正常细胞是整倍体细胞,而肿瘤细胞倾向于形成非整倍体细胞。通过与相应的正常组 织细胞核DNA含量相比较,可了解其DNA含量的变化幅度并计算其染色体倍数。DNA含量增高、增殖期细胞比例增多和出现非整倍体细胞群是恶性肿瘤的主要特点。

张军等用流式细胞仪对正常胃粘膜,CSG, CAG不伴IM、伴IM, CAG伴轻度ATP,伴中度 ATP、伴重度ATP,胃溃疡,胃癌的细胞核DNA含量进行检测,结果发现细胞核DNA异倍体检出率分别为 0、0、0、10.81%、0、8.70%、55.56%、4.00%、44.44%。细胞核 DNA 异倍体检出率在 CAG伴重度ATP及胃癌中最高,但两者相比较,差异无显著性(P>0.05)。从而得出DNA异倍体的 出现可能是胃癌前病变发生癌变的一个重要标志物。凌贤龙等釆用原位杂交方法对胃粘膜细胞核内 mtDNA序列进行检测。研究发现胃癌细胞核内mtDNA序列的检出率为20%、癌旁粘膜为16.7%、 ATP为20%、IM粘膜为10%、CAG为10%, CSG未发现有mtDNA序列整合。据此得出胃粘膜细 胞mtDNA序列核内整合可能参与胃癌的发生。林一帆等应用图像分析方法对114例胃粘膜ATP标 本的细胞核DNA含量及核形态参数进行了定量分析,同时进行DNA含量直方图分型。研究显示其 DNA含量直方图呈整倍体型者(I、II型)73例(64%),非整倍体型者(HI、IV型)41例(36%)。 非整倍体型组的DNA相对含量、超二倍体细胞、超四倍体细胞百分数及核平均面积、周长、体积均 较整倍体型组高(均P<0.05),对其中44例病人进行了 6~72个月(平均24个月)的随访,结果为21例整倍体型ATP中有1例癌变,23例非整倍体型病人中有8例癌变(P<0.01)。此外,整倍体型组中有6例病变减轻,而非整倍体组中仅1例病变减轻(P<0.05)。提示细胞核DNA定量分析及倍体分型对胃癌前病变的临床监测具有实用价值,非整倍体核型的出现是细胞具有癌变潜能的重要指标。

总之,随着胃粘膜ATP程度的加重,其DNA含量、非整体的出现率及增殖期细胞的比率越接 近于胃癌。对病变组织DNA变化进行动态观察,有利于及早发现癌变,故DNA的变化可作为判断胃癌前病变癌变趋向性的一种客观标记。

2.基因表达及DNA含量与胃粘膜癌前期病变中医证型的关系

近年来,众多中医药工作者对胃粘膜癌前期病变做了大量的深入探讨,其中以临床治疗尤为活跃。目前中医药防治此病以中医辨证、西医辨病为主要模式,因此许多学者尝试探讨中医辨证分型与西医机理方面有无一定的相关性。

涂福音等对1049例慢性胃炎患者进行中医辨证分型及病理组织活检,研究发现中医分型与病理类型存在相关性。病理诊断为CSG,中医辨证多为肝胃不和型或脾胃湿热型;病理诊断为CAG者, 中医辩证多为胃阴不足型或脾胃虚弱型。刘晓颖通过实验结合现代医学分子生物学的研究成果及中医辨证施治的特点,在动物模型上探讨脾气虚证与胃粘膜癌前期病变癌基因异常表达的关系,结果显示脾气虚能加重CAG的程度,胃粘膜癌前期病变属脾气虚证有p53基因的较强表达。说明p53 基因的异常表达与胃癌前病变属脾气虚证有一定的关系,有利于中医对胃粘膜癌前病变的辨证施治。张万岱等根据中医理论将胃癌、ATP、IM、慢性胃炎各30例进行中医分型,分别为寒热夹杂21例,肝胃不和22例,胃阴不足29例,脾胃虚寒48例。应用ABC免疫组化法检测上述病例标本的c-myc、 p2k p53,以改良Giemsa法检测幽门螺杆菌(Hp)。结果表明,脾胃虚寒型Hp阳性率(72.9%)与 寒热夹杂型(38.1%)、肝胃不和型阳性率(40.9%)比较有非常显著性差异(P<0.01).而c-myc、 p21、p53阳性表达与Hp感染、胃粘膜病变程度呈平行关系,各证型依次为脾胃虚寒〉胃阴不足〉肝胃不和〉寒热夹杂。提示Hp感染、癌基因及抑癌基因表达与胃癌及癌前病变中医分型有一定关系,有利于辨证辨病分型诊断和防治。胡玲等研究发现在胃癌癌前病变(Precancerous lesions of gastric cancer, PLGC)中,bcl-2癌基因和p53抑癌基因在转录水平均有过度表达,并随病变的进展而表达逐渐增高。在不同的兼证中,bcl-2癌基因和p53抑癌基因mRNA的表达强度依次为兼气滞证〈兼胃热证〈兼血瘀证。张万岱等研究发现在病理诊断为CSG中以寒热夹杂型为主,显著高于其它各组, 而在胃癌中以脾胃虚寒型为主。并发现从CSG到ATP寒热夹杂型逐渐减少,而脾胃虚寒型逐渐增 加。同时釆用PC10单克隆抗体检测对照组(CSG)、CAG、IM和ATP患者的胃粘膜PCNA表达情况,结果表明PCNA LI随着病变程度的加重而增高,特别是在IM及ATP组PCNA LI显著高于对照组及CAG组(P<0.01).另外,在IM组及ATP组PCNA阳性细胞的部分模式不同于对照组及CAG 组,后两组PCNA阳性细胞主要分布于腺颈部,而前两组的细胞增殖区扩大,其结果与国外对胃癌 旁组织的研究结果一致。林一凡等参考詹氏微观辨证分型标准,根据镜下粘膜组织相,将其分为胃寒型、胃热型、胃络瘀滞型、胃络灼伤型四型,应用中医脏腑辨证理论与图像分析的方法对120例胃粘膜ATP进行内镜下微观辨证分型与细胞核DNA含量及倍体定量分析,同时进行临床随访研究。 结果发现胃络瘀滞型与胃络灼伤型胃粘膜DNA含量、超2倍体、超4倍体细胞百分数及核平均面积、 周长、体积均较胃热型与胃寒型明显增高,有显著意义(P<0.05〜0.01), DNA含量直方图非整倍体 型组中胃络瘀滞型粘膜明显高于整倍体型组(P<0.01)。对其中63例进行了 6~72个月的随访,癌变组中胃络瘀滞型粘膜明显高于未癌变组,差异有显著意义(P<0.01)。表明胃络瘀滞型胃粘膜ATP与癌变关系密切,在辨证施治中应给予重视。

以上研究说明中医辨证分型有其一定的病理基础,对于判断胃癌患者的预后可能有一定价值。 从多角度深入探讨中医证型与病理组织学之间的关系,对于早期诊断、早期治疗、甚至逆转胃粘膜 癌前期病变,具有深远的意义。

3.存在问题与展望

3.1规范中医“证型”的诊断标准

迄今为止,尚未完全证实胃粘膜ATP中医的“证”与其病理生理及免疫学改变有必然的相关性, 在临床上,“证”的改变与某些客观指标的疗效常常出现分离现象,我们认为确立"证型”的规范化 诊断标准势在必行。可根据患者主症、次症、兼症、体质状况及客观检测指标等数项内容明确临床 “证型”标准,“证型”不仅要有量的指标,又要有质的分析,不仅要体现胃粘膜ATP的临床规律,又要最大程度上反映其病变的实质。

3.2完善科研设计

中医药治疗胃粘膜癌前期病变取得了明显的进展,但目前多为临床疗效观察,且例数较少,大 多缺乏有说服力的对照组和大宗病例的前瞻性研究。今后应尽量严格按照随机、对照、双盲、重复 等原则来设计。在临床疗效观察的同时,建立符合中医证型的胃粘膜癌前期病变的动物模型,借助 现代医学手段阐明中医药对本病的作用机理。

3.3宏观辨证与微观辨证相结合

辨证论治作为中医治疗胃粘膜癌前期病变的主要方法,其优势已为大量的临床实践所证实,但 本病的诊断是建立在细胞学、组织学等现代医学微观研究的基础上,而中医辨证所釆用的宏观观察 方法尚难以对这些病理变化做出确切的分析和判断。因此,必须坚持宏观辨证与微观研究相结合,以宏观辨证为主,即以症候、舌脉象及体质状况等作为辨证的主要依据,同时又要找出胃镜征象、胃粘 膜显微组织病理以及基因检测的辨证规律,作为辨证参考。另外,目前中医治疗本病多以临床辨证为主,进行胃镜下微观辨证者甚少,而胃镜下的直接胃粘膜辨证似乎更直观、更接近病变的本质。宏观与微观辨证相结合对中医诊断学的发展及指导临床治疗具有重要意义,希望能得到普遍重视。

3.4治疗机理研究尚待深入

晚近的研究表明,胃癌的异常基因表达较之于细胞的代谢变化更早一步,因此,随着认识的不 断深入,对胃粘膜癌前期病变的认识不能只停留于胃粘膜的显微镜下认识,而应更深一步。因为有 些胃粘膜癌前期病变以细胞代谢或者是基因水平分析己经属于“癌”而不是“癌前,加强这方面的认识,将会有益于中医药防治的研究。开展对本病的分子生物学研究,进一步明确癌前病变的本质, 弄清胃粘膜癌变的分子机理,应用免疫组化、分子生物学、图像分析等新技术,结合组织形态和随 访研究去发现尚未认识的癌前病变,继续寻找有实用价值的判断本病癌变趋向性的客观指标应为我 们共同努力的方向。

若能较好地解决上述几个关键的技术环节与问题,在临床与实验研究力求新的突破,相信中医药治疗本病将有可喜的前景,会有更大的作为。

(中华中医药学会脾胃病分会.中华中医药学会脾胃病分会第十八次学术交流会论文汇编[C].中华中医药学会脾胃病分会:,2006:5.)