胃癌早期诊断的研究

周 迪，路明亮，蒋明茗

昆明医科大学第二附属医院消化内科，云南 昆明 650101

2014年流行病学显示，胃癌是世界上第四大常见癌症，超过70%的病例发生在发展中国家。超过50%的病例发生在东亚。胃癌是全球男女死亡的第二大主要原因。在亚洲，胃癌是仅次于乳腺癌和肺癌的第三大最常见癌症，并且是仅次于肺癌的第二大最常见的癌症死亡原因[1]。早发现、早诊断、早治疗是提高胃癌生存期和改善预后的重要原则。其中早期诊断是早期治疗的前提，因此，早期诊断胃癌显得尤为重要。本文将从早期胃癌诊断各个方面的最新进展进行阐述。

1 肿瘤标志物

肿瘤标志物的检测在筛查及诊断早期胃癌中具有重要作用，因其容易实施、价格易接受、患者耐受性好等优点在临床上广泛应用。近年来，血清类、蛋白类、尿液类、RNA类等标志物研究出现很多新进展。

1.1 血清类Zeng等[2]研究发现，miR-101-3p是萎缩性胃炎(atrophic gastritis,AG)和胃癌的潜在诊断标志物。miR-101-3p联合胃蛋白酶原Ⅰ(PGⅠ)、PGⅠ/Ⅱ(AUC=0.856，灵敏度为80.23%，特异度为77.05%)可有效区分AG和胃癌。Kayamba等[3]研究探讨了使用胃液中的血液作为筛查工具的可能性，以确定需要转诊进行内窥镜检查的患者。胃液中存在血液与胃黏膜病变有关，它对胃癌检测具有高灵敏度但低特异度。Feng等[4]通过587例临床病例回顾性研究探讨了四种肿瘤标志物对早期胃癌的诊断和预后意义，得出早期胃癌中CEA、CA19-9、AFP和CA125的阳性率相对较低，CA19-9水平升高与女性和淋巴结转移的存在有关，CEA水平升高是早期胃癌预后不良的独立危险因素。Werner等[5]提出，针对肿瘤相关抗原(TAA)的自身抗体作为用于早期发现胃癌的生物标志物。仅测试的自身抗体和组合对胃癌筛查无足够的敏感性。尽管如此，当与其他标志物联合使用时，一些自身抗体，例如抗MAGEA4、抗CTAG1或抗TP53及其组合可能有助于胃癌早期检测测试的发展。Yang等[6]研究显示，四种血清生物标志物(COPS2、CTSF、NT5E和TERF1)可以作为胃癌的非侵入性诊断指标，并且它们的组合有可能用作整体胃癌存活率的预测指标。综上所述，胃液中血液、TAA的自身抗体及其组合、一些新的血清生物标志物及其组合为胃癌早期诊断提供了新的思路，将来可能使早期胃癌的检出率得到提高。

1.2 蛋白类蛋白质组学的研究是近年肿瘤研究的热点之一，使用蛋白质组学技术来开发新的肿瘤生物标志物，可以帮助早期诊断胃癌并协助预后分析。Zhou等[7]研究显示，质谱支持的蛋白质组学为发现肿瘤生物标志物提供了更多可能性。通过探索质谱和生物信息学技术用于早期胃癌筛选的候选蛋白质生物标记。采用LC-MS/MS结合TMT标记，通过血浆蛋白质组学鉴定的蛋白质有助于将早期胃癌与健康对照区分开。Shen等[8]提出一种高通量蛋白质检测技术，即多重邻近延伸分析(PEA)，被用于测量300多种蛋白质的水平。通过单变量分析来分析每种蛋白质的改变，进行弹性网逻辑回归以选择血清蛋白进入诊断模型。基于靶向蛋白质组学和弹性网逻辑回归，确定了一种血清蛋白标记，可有助于临床胃癌诊断，尤其是对于早期患者和MSI高的患者。Cheng等[9]研究进行LC-MS/MS测定和生物信息学分析以鉴定胃癌发现群组中的血浆生物标志物。结果表明，LC-MS/MS对血浆生物标志物发现具有强大且高度敏感性，性激素结合球蛋白(SHBG)可能是胃癌管理的潜在血浆生物标志物。Jiang等[10]研究提出胃癌组织的蛋白质组学定量分析表明，脂肪酸结合蛋白(FABP1)和脂肪酸合酶(FASN)的共表达可能是早期胃癌的生物标志物。Liu等[11]结果表明，针对14-3-3ζ(一种蛋白质)的自身抗体可能是检测和诊断胃癌的潜在血清学生物标志物。Wu等[12]报道，多达一半的胃液蛋白质组在疾病状态下受到调节，并提出了一种简单的生物标志物评分矩阵用于早期胃癌检测，诊断灵敏度为95.7%。且验证了使用来自胃液的380个蛋白质丰度特征的SWATH-MS产生的数字化记录可以将患者与弥漫型胃癌分开。

1.3 尿液类Shi等[13]开发了一种基于多孔磁性环糊精聚合物(MA-CD)的新型固相萃取，并用于检测尿液样品中的痕量小分子胃肿瘤标志物。结果该方法的分析性能显示出良好的准确性(88.82%～104.34%)和精度(0.9994)。因此该方法是有效、低成本的胃肿瘤标志物检测方法。

1.4 RNA类非编码RNA类分子(miRNA、lncRNA、circRNA)在肿瘤的发生发展过程中起到重要的调控作用，同样其在胃癌的早期诊断中也扮演者重要角色，下列多个研究表明非编码RNA类分子可以作为胃癌早期诊断的新型肿瘤标志物。

1.4.1 miRNA：Daneshpour等[14]研究表明，miRNA是可以用于敏感性和早期癌症诊断的新型生物标志物。在该研究中，电化学纳米生物传感器已被制造来同时检测两个胃癌相关的miRNA。这种无多重PCR反应的miRNA纳米生物传感器在胃癌的早期诊断以及任何miRNA序列的筛选中显示出诱人的潜在应用前景。Huang等[15-16]研究表明，miRNA是一组小的非蛋白质编码RNA，在肿瘤发生中起重要作用。其作为多种基因的阻遏物起作用，改变癌基因和抑癌基因的表达来促进胃癌的发生。通过患者血清中鉴定miRNA组，以高精度和高灵敏度非侵入性地预测胃癌。由于它们在组织、血清/血浆和其他体液中的稳定性，已建议将miRNA作为具有适当临床潜力的新型肿瘤生物标志物。

1.4.2 lncRNA：Lin等[17]研究鉴定了早期胃癌特异性外泌体lncRNA生物标志物，这些标志物对早期胃癌的非侵入性诊断具有高度敏感性和稳定性。这高于癌胚抗原的诊断准确性。因此，外源性lncUEGC1可能有望用于早期胃癌诊断的高灵敏度、稳定性和非侵入性生物标志物的开发。为了研究胃液lncRNA-ABHD11-AS1是否可以成为筛选胃癌的潜在生物标志物，Yang等[18]研究收集了来自良性病变、胃异型增生、胃癌前病变和胃癌的173个组织样品和130个胃液标本。当使用胃液ABHD11-AS1作为标志物时，早期胃癌患者的阳性检出率达到71.4%。由于胃液的特殊来源，这些结果表明胃液ABHD11-AS1可能是筛选胃癌的潜在生物标志物。

1.4.3 circRNA类：Zhao等[19]通过qRT-PCR技术检测hsa_circ_0000181在新鲜胃癌组织和配对的相邻非肿瘤组织中的表达水平，并检测胃癌患者和健康人群血浆水平，结果显示，胃癌患者的癌组织和血浆中的hsa_circ_0000181水平显著低于配对的相邻非肿瘤组织和健康人(P<0.001)。组织hsa_circ_0000181的特异度和血浆hsa_circ_0000181的灵敏度分别为85.2%和99.0%。因此得出circRNA与癌症的发生和发展有关。由于高稳定性，组织和血浆hsa_circ_0000181可能是诊断胃癌的新型生物标志物。

2 内镜检查

内镜检查是诊断早期胃癌的最重要手段之一，尤其是近年来应用越来越广泛的放大内镜、色素内镜、超声内镜等技术联合内镜下病理检查极大提高了早期胃癌的检出率。下面将对近年来内镜检测早期胃癌的进展予以阐述。

2.1 放大内镜放大内镜下窄带成像(M-NBI)已被应用于通过观察微血管结构和胃黏膜病变的微表面结构来检查早期胃癌，可用于检测癌前状况，并通过早期干预来预防胃癌，可能改善患者预后，因此建议使用放大内窥镜检查作为诊断早期胃癌的方法[20-21]。蓝色激光成像(BLI)是一种新的图像增强型内窥镜检查技术，它利用激光光源进行窄带观察。Dohi等[22-23]研究表明，M-BLI和M-BLI-bright提供了类似于M-NBI的出色的显微结构和微血管可视化效果。与使用M-NBI相比，使用M-BLI和M-BLI-bright可以经常看到中度分化腺癌中不规则的微表面模式(MSP)且M-BLI对早期胃癌的诊断性能有所提高。链接彩色成像(LCI)是影像增强内窥镜检查(IEE)的一种新颖形式，是一种独特的增强颜色的系统。Kanzaki等[24]研究表明，IEE中的LCI技术通过独特的增强颜色的系统来显示出癌症和背景黏膜之间的色差，有助于早期诊断胃癌。

2.2 超声内镜(EUS)Kim等[25]研究评估了EUS黏膜下变形模式分析对预测早期胃癌浸润深度和内镜黏膜下剥离术(ESD)治疗结果的有用性。与常规内窥镜检查相比，EUS黏膜下畸形模式分析可提供更准确的信息来预测深部黏膜下癌浸润(SCI)。EUS上弓形黏膜下畸形的存在是深部SCI和非根治性切除术的有效预测指标。

2.3 色素内镜BLI和LCI是LASEREO内窥镜系统的颜色增强功能，它们分别提供了窄带光观察功能以及颜色信息的扩展和缩小。通过比较已经确诊为早期胃癌患者的常规的白光成像(WLI)上的肿瘤颜色，当使用LCI时，红色和白色肿瘤的可见度改善明显高于同色肿瘤，Yoshifuku等[26]研究表明，无论内镜医师经验水平或患者根除H.pylori的程度如何，LCI均可提高早期胃癌的可见度，尤其是对于带红色或白色的早期胃癌。LCI的可见度改善明显高于BLI。

2.4 胶囊内镜磁控胶囊胃镜(MCCG)可检测良性息肉、胃溃疡和黏膜下肿瘤，在大量人群中安全且临床可行。与食管、胃、十二指肠镜(EGD)相比，MCCG在因检查引起的不适方面具有良好的耐受性且检查结果准确性与EGD一致。Zhao等[27]研究评估了MCCG在无症状人群中有助于胃癌早期诊断。

2.5 胃黄瘤类胃黄瘤与胃癌的关系仍不清楚，Sekikawa等[28-29]通过对最初内窥镜检查中有107例(占5.9%)检出胃部黄斑的1 823例患者随访研究中的调查结果表明，胃黄瘤是预测胃癌发展和H.pylori治疗后检测到的早期胃癌有用的预测标志物。

2.6 内镜辅助诊断系统Yao等[30]开发了一个互联网电子学习系统，以提高内镜医师在早期诊断胃癌的能力。通过国际多中心随机对照试验证明了该系统在扩展知识和提供关于内镜检测早期胃癌的宝贵经验方面的功效。胃肠道内窥镜检查反复出现类似框架通常会削弱操作者的注意力，从而导致错过真正的病变，导致早期胃癌漏诊。迫切需要一种自动发现视觉异常并提示医护人员进行更彻底检查的自动装置，以提高早期胃癌的检出率。Lee等[31]提出的使用深度学习技术的自动分类可用于补充从业人员的手动检查工作，以最大程度地减少因内窥镜镜框重复排列而导致注意力不集中而漏掉阳性病变的危险。Kanesaka等[32]开发了一种计算机辅助诊断(CADx)系统，以协助内镜医师识别和描绘早期胃癌。该研究初步表明，此CADx系统在M-NBI图像中早期胃癌的实时诊断和描绘方面具有巨大潜力。Wu等[33]开发了一种新颖的深度卷积神经网络(DCNN)系统，DCNN从非恶性肿瘤中识别出早期胃癌，其准确度为92.5%，灵敏度为94.0%，特异度为91.0%，阳性预测值为91.3%，阴性预测值为93.8%，优于所有水平的内镜医师。在将胃部位置分为10或26个部位的任务中，DCNN的准确率达到90%或65.9%，与专家从恶性肿瘤中识别出早期胃癌表现相当。因此，证实在EGD检查期间可以无盲点检出早期胃癌。

3 影像学检查

Li等[34]对多光子显微镜(MPM)诊断早期胃癌的研究显示：该显微镜能够直接揭示早期胃癌发展过程中细胞细节的改善和基质的变化，并且从MPM图像中量化了两个特征，以评估随着胃部病变从正常发展到早期癌症，细胞大小和基质胶原的变化，有助于早期诊断和治疗胃癌。早期胃癌伴溃疡(EGC-U)与进展期胃癌(AGC)相似，因为EGC-U和AGC通常具有与溃疡相似的内镜表现。Tsurumaru等[35]的回顾性研究确定了多相动态对比度增强的多排CT(MDCT)可以帮助区分EGC-U和AGC。由于EGC-U在动脉和门静脉期均显示出明显较低的衰减值，多相动态对比度增强的MDCT将EGC-U与AGC区别开来。Shen等[36]研究表明，口腔对比剂经腹超声检查(OCTU)可以高灵敏度、高特异度地检测上皮内瘤变、癌症等，为胃癌的初步筛查提供了手段。MPM、多相动态对比度增强的MDCT、OCTU这些影像学研究丰富了临床早期诊断胃癌的手段，从影像学角度提高了早期胃癌的诊断率。

4 表观遗传学研究

Gastrokine 1(GKN1)是一种在胃窦和胃底表面黏膜细胞上表达的蛋白质，有助于维持胃的稳态、抑制炎症，并且是一种肿瘤抑制因子。胃组织中循环GKN1浓度、蛋白质本身或mRNA的测量可能对癌症的早期诊断有用。Alarcón-Milln等[37]研究分析了有关在转录、转录后和翻译后水平确定GKN1表达及其表达调控的信息；它提出了一个整合模型，该模型整合了H.pylori感染中通过转录因子和miRNA对GKN1表达的调控。Yang等[38]通过调查微染色体维持复合物组件7(MCM7)在胃黏膜病变中的表达，进一步发现其作为区分胃黏膜病变上皮内瘤样变的生物标志物的潜在作用。后得出结论：MCM7有助于我们进行病理学分级的鉴别诊断，Ki67的MCM7组合可作为评估胃癌和癌前病变的更敏感的增殖标志物。用于胃癌的肿瘤标志物，例如CEA和CA19-9，缺乏足够的灵敏度和特异度。因此需要有效的生物标志物来检测早期胃癌并预测肿瘤的复发和化学敏感性。这些分子包括蛋白质编码基因、miRNA、lncRNA和甲基化启动子DNA。Sawaki等[39]研究表明：检测胃组织或循环中的遗传和表观遗传学改变可能会改善胃癌的诊断和管理，从而显著改善结局。Vogelaar等[40]研究显示，可以使用种系全外显子组测序来揭示家族性或早发性胃癌的遗传易感性。Cheng等[41]研究显示，RAD51B是DNA修复/重组的关键参与者，有可能成为癌症诊断和预后的候选致癌基因和生物标志物，且RAD51B可能在胃癌进展过程中起癌基因的作用，其过度表达可能是早期发现胃癌和预后不良的潜在生物标志物。因此，蛋白质本身或mRNA的测量、蛋白质编码基因、miRNA、lncRNA和甲基化启动子DNA等分子、全外显子组测序、RAD51B过度表达等在早期胃癌中的变化可能成为早期诊断胃癌的潜在生物标志物。

5 其他诊断方法类

Liu等[42]研究的广东医科大学附属第一医院的一个项目，618例胃病患者内窥镜检查和病理活检的结果，将其早期胃癌风险分为低和高早期胃癌风险。建立了四种早期胃癌风险分类模型，包括逻辑回归(LR)和三种数据挖掘算法。结果显示，三种数据挖掘模型比LR模型具有更高的准确性、增益曲线的凸部更接近理想曲线、AUC也大于LR模型。因此，这三种数据挖掘模型更有效地预测了早期胃癌的风险，能够协助临床医师提高早期胃癌的诊断和筛查。Sun等[43]通过使用高通量测序技术检查了50名受试者(包括37例胃癌患者和13名对照)的唾液和菌斑样品的总细菌谱。结果分析显示，胃癌患者的口腔细菌更为复杂。根据胃癌患者口腔微生物组的特点，设计了一个评分系统来筛查胃癌。结果表明，该评分系统可能是通过口腔微生物组检测筛查可疑胃癌患者的潜在方法。H.pylori的根除治疗通常是为了减少胃癌的发生。然而，即使在成功的根除治疗后，偶尔也会发现胃癌。Sakitani等[44]研究表明，定期内镜检查可在根除H.pylori后早期发现胃癌，可能有助于改善胃癌患者的预后。Di等[45]研究显示，多学科团队(MDT)可提高内镜下早期胃癌的检出率。Pérez-Rodríguez等[46]研究显示，使用多种标志物、HLA-DQ等位基因、年龄、性别和H.pylori感染可能对肠化生(IM)和胃癌患者的早期诊断有用。纳米颗粒可以在胃癌的诊断中提供许多益处，Li等[47]研究从全身成像(CT、PET等)、局部成像、内窥镜检查早期检测胃癌、检测与胃癌相关的生物标志物、检测胃癌的循环肿瘤细胞(CTC)、纳米颗粒能够将诊断和治疗的功能整合在一起(热力学)，这几个方面综述了纳米颗粒在胃癌诊断中的应用。

6 结语与展望

早期发现与诊断对胃癌的治疗非常重要，目前常用的肿瘤标志物在用于胃癌早期诊断时特异度和灵敏度不足，胃镜筛查难以普及，影像学检查诊断早期胃癌作用有限，因此，寻找新的高特异度及灵敏度标志物十分有意义。本文综合阐述了肿瘤标志物、内镜、影像学、表观遗传学等方面最新进展，为探索高灵敏度、特异度的生物标志物指明了方向，可能为广大胃癌患者带来福音。