Hp感染致胃癌发病机制的研究进展

廖阳，鲁礼静，刘巧庆，岑朝

【关键词】 胃癌;Hp;氧化应激;甲基化;上皮间质转化;胃癌干细胞

中图分类号：R735.2 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2022.02.012

近年来，胃癌的发病率和死亡率受到经济发展及胃镜检查普及的影响，在包括中国的全球范围内均呈现下降趋势，但目前仍处于全球肿瘤发病的前列。亚洲地区胃癌的发病率及死亡率超过全球平均水平，中国胃癌的发病率又较亚洲平均水平高，故胃癌仍是我国癌症研究和防治的重点[1～3]。与Hp感染相关的肠型胃癌，占胃癌的60%以上，是胃癌高发地区最常见的类型。随着对Hp感染诱发胃癌机制的深入研究，研究人员发现了众多与Hp感染密切相关的致癌因素，为临床胃癌的诊断治疗提供新的、有效的靶点。现就Hp致胃癌发病机制的研究进展予以综述，为胃癌防治提供更精准的靶点和更优良的疗效。

1 Hp感染对胃癌的影响

Hp是胃黏膜上皮表面和胃黏液底层的定植菌，对生活环境要求十分严苛，是一种微需氧革兰氏阴性杆菌。Hp通过黏附素与上皮细胞紧紧地连接在一起，可以避免随食物进入肠道，从而留在胃内，其分泌氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶破坏中性粒细胞中具杀伤力的活性氧代谢产物，进而规避来自中性粒细胞的伤害，同时为了在胃内酸性环境下生存，Hp产生尿素酶水解尿素来中和胃酸[4]。Hp是慢性胃炎和消化性溃疡的重要病因，也是导致胃癌和胃淋巴瘤的危险因素，1994年，Hp被国际癌症研究机构IARC认定为胃癌的I类致癌原[5]。Hp致胃癌主要是通过其分泌的毒力因子如CagA蛋白实现的[6～7]。

目前普遍认为，65%的胃癌与Hp感染相关。胃癌可根据发生部位的不同而分为贲门癌与非贲门癌。89%的非贲门区胃癌（GNCA）病例可归因于Hp感染，而贲门腺癌（GCA）的发生与Hp感染关系不大[8～9]。也有学者[10]指出，Hp在贲门腺癌中的作用仍然具有争议性，但是，通过采用定量PCR（qPCR）和免疫组织化学方法分析贲门腺癌中TFF1和GKN2的mRNA和蛋白表达水平以及与Hp感染的情况，可以观察到Hp感染，尤其是VacA阳性菌株感染，表明Hp感染在中国高危地区的贲门腺癌发病中起着诱导贲门腺癌细胞增殖的重要作用。同时，一项在中国河南省林州市进行的基于人口的横断面研究通过检测碳13尿素呼气测试及对胃贲门黏膜测序，也发现了Hp的感染率随组织病变严重程度的增加而增加，从正常胃贲门黏膜的34.12%增加到胃贲门高级别上皮内瘤变（CHIN）/胃贲门腺癌的52.17%，即贲门癌的发生也与Hp感染相关[11]。

至今为止多项研究均支持根除Hp可以有效降低胃癌发生率这一观点。国外一项包含598名受试者的长达10年的随访研究发现，根除Hp后，胃黏膜病变如萎缩性胃炎及肠化症状均能不断改善，甚至在一年随访中消失，该研究还提示，通过逆转萎缩性胃炎和肠上皮化生，根除幽门螺杆菌可以预防肠型胃癌[12]。2016年第五次全国Hp感染处理共识会上提出Hp感染作为胃癌发生重要且可干预控制的危险因素，应成为胃癌的一级预防措施[13]。

2 Hp感染导致胃癌的机制

2.1 Hp感染诱导氧化应激造成DNA损伤

活性氧（ROS）作为生物体内需氧细胞正常代谢的天然副产物，已被证实通过诱导基因突变和激活致癌途径来促进肿瘤的发生[14]。黄学文等[15]将Hp提取液与AGS细胞共同孵育后通过流式细胞术检测细胞内ROS水平，证实了Hp感染与AGS细胞内ROS水平的增高呈正相关。Hp感染导致ROS生成增多，中低水平ROS参与机体的免疫过程，而一旦ROS浓度过高就会损伤DNA，从而诱导胃黏膜发生氧化应激。研究[16～17]表明Hp主要毒力蛋白CagA能诱导线粒体产生ROS。鲍丽雅等[18]通过检测Hp感染胃癌细胞线粒体自噬相关蛋白表达的情况，得到CagA（+）组较CagA（-）组线粒体自噬相关蛋白parkin、p62、LC3蛋白表达上升的结果，提示Hp CagA对线粒體自噬有一定调控作用，这可能参与了Hp诱导胃癌发生的过程。人体的免疫反应往往不能完全清除Hp，随着Hp慢性感染，激活巨噬细胞上调精胺氧化酶（SMO），促进H2O2形成，造成ROS累积，超过细胞抗氧化能力，使细胞处于氧化应激状态，使线粒体结构和功能发生异常，并减少细胞内还原型谷胱甘肽（GSH）的水平，导致DNA损伤突变，从而提高胃正常细胞癌变概率[19]。

2.2 Hp感染通过DNA甲基化调控肿瘤相关基因

DNA甲基化可以在改变遗传表现的同时不改变DNA序列，过去数十年，大量研究证实异常的DNA甲基化与肿瘤的发生有紧密的联系[20]。P16基因编码的产物P16蛋白作为CDK4的抑制因子，在cyclinD1-CDK4/6-pRb通路中起负反馈作用[21～22]。已有研究证明Hp感染与基因启动子的DNA甲基化有显著相关[23]，Hp感染阳性患者发生P16基因甲基化的概率比未感染Hp的患者明显升高，且根除Hp的患者较未治疗患者P16甲基化显著减少，这说明根除Hp可以逆转P16基因的甲基化[24]。Hp感染后，通过P16基因的异常甲基化，抑制Rb蛋白甲基化，阻止Rb蛋白失活和转录因子E2F的释放，促使细胞从G1期进入S期，并使细胞停留在S期，造成DNA损伤，导致细胞周期失去控制，细胞无限生长，从而引发胃癌[25～26]。随着DNA甲基化检测技术的进展，人们对异常DNA甲基化促进肿瘤发生的认识，从抑制抑癌基因和促进原癌基因的表达深入到其是通过基因启动子的DNA甲基化来完成。来自广州的陈绮丹等[27]采用巢式降落式甲基化特异性PCR法检测Hp阳性及阴性两组胃癌患者胃黏膜组织中抑癌基因PTEN DNA甲基化的水平，发现Hp阳性组胃黏膜组织中PTEN启动子甲基化水平较阴性组明显升高，提示PTEN启动子甲基化致使PTEN在胃黏膜组织中的表达下降可能也参与了胃癌的发生过程。

2.3 Hp感染通过激活Wnt/β连环蛋白通路产生上皮间质转化

上皮间质转化（EMT）是上皮细胞转化为具有间质细胞表型的生物学过程，上皮间质转化在肿瘤侵袭和转移中起重要作用，腫瘤细胞发生EMT获得间质细胞表型，并且失去细胞极性得到较高的侵袭与转移的能力[28～29]。周法庭等[30]以Hp菌株刺激胃黏膜上皮细胞及胃癌细胞观察细胞发生EMT的变化，发现Hp菌株可使胃癌细胞的β-连环蛋白向核内移动，下调细胞E-钙黏蛋白的表达，促进N-cadherin、Twist和MMP-9的表达，证实了Hp能诱导胃癌细胞发生EMT，促进胃癌细胞迁移的假设。无独有偶，CHEN等也观察得到H.pylori分泌的新型致癌因子Tipα能够诱导胃上皮细胞发生EMT从而促进肿瘤进展的结论[31]。目前Hp诱导细胞发生EMT的机制尚不清楚，可能是通过分泌致癌因子Tipα激活Wnt通路实现。Wnt通路是调节上皮间质转化至关重要的通路[32]。感染Hp后，跨膜受体FZD蛋白家族接收Wnt信号，通过下游蛋白激酶的磷酸化作用抑制β-连环蛋白降解，使其在细胞质中堆积并进入细胞核结合T细胞因子（TCF），启动下游靶基因c-myc、cyclinD1、snail等的转录，启动EMT过程，并促进胃癌的发生[33～34]。

2.4 Hp感染影响胃癌干细胞（GCSCs）分化

胃癌干细胞被认为具有启动肿瘤发生和促进进展的能力，它来源于胃成体干细胞及骨髓来源的迁徙性细胞[35]。一项研究将胃癌细胞与CagA阳性Hp菌株或CagA同源突变菌株共同培养，检测到与CagA阳性菌株共同培养的胃癌细胞表现出癌症干细胞特性，表现包括CSC特定表面标志物CD44和Lgr5，以及Nanog和Oct4等多能基因的表达增加。这些改变在CagA同源突变菌株感染的胃癌细胞中没有被观察到，可以得到Hp通过依赖毒力蛋白CagA介导β连环蛋白磷酸化从而激活 Wnt/β连环蛋白通路，对Nanog和Oct4基因进行调节以促进胃癌细胞中类似CSC的特性，启动并促进胃癌发生的结论[36]。慢性Hp感染可能通过引起正常胃腺体细胞及上皮细胞分子损伤，并影响胃干细胞分化及诱导源于骨髓的间充质干细胞迁徙至胃以修复胃损伤来影响胃癌干细胞分化，而干细胞寿命较长，更易累积突变，进而形成胃癌。

3 小结

胃癌早期诊断困难，发现时已是晚期，而一旦错过手术治疗，预后常常较差，这就决定了单纯外科手术治疗的局限性和综合治疗的必要性。晚期胃癌的分子靶向治疗作为目前国内外研究的热点已取得了极大的进展，但耐药及不良反应的出现使得临床使用效果并不理想，进一步研究Hp与胃癌发病机制的联系，可能为胃癌的早期筛查及靶向治疗提供新思路。

参 考 文 献

[1] KATANODA K， MATSUDA T， MATSUDA A， et al.An updated report of the trends in cancer incidence and mortality in Japan[J].Jpn J Clin Oncol， 2013，43（5）：492-507.

[2] SIEGEL R L，MILLER K D，GODING S A，et al.Colorectal cancer statistics， 2020[J].CA Cancer J Clin， 2020，70（3）：145-164.

[3] FIDLER M M，BRAY F，SOERJOMATARAM I.The global cancer burden and human development： a review[J].Scand J Public Health， 2018，46（1）：27-36.

[4] YAO X， SMOLKA A J.Gastric parietal cell physiology and Helicobacter pylori-induced disease[J].Gastroenterology， 2019，156（8）：2158-2173.

[5] SATO C，HIRASAWA K，TATEISHI Y，et al.Clinicopathological features of early gastric cancers arising in Helicobacter pylori uninfected patients[J].World J Gastroenterol， 2020，26（20）：2618-2631.

[6] 杨志平，王海铭，关晓辉，等.幽门螺杆菌胃内负荷与毒力亚型抗体对幽门螺杆菌根除治疗的临床意义[J].中国免疫学杂志， 2021，37（14）：1761-1763.

[7] 吉祥，卞兆连，邵建国.幽门螺杆菌与胃癌的研究进展[J].交通医学，2021，35（2）：129-134.

[8] BURUCOA C，AXON A.Epidemiology of Helicobacter pylori infection[J].Helicobacter，2017，22 Suppl 1.

[9] 马遇庆，张巍，卿松，等.新疆地区贲门腺癌HpV、Hp感染和p53异常改变的病理生物学意义[J].临床与实验病理学杂志，2007，23（5）：578-582.

[10] LIU W， LI J， ZHANG D，et al.Trefoil factor 1 and gastrokine 2 inhibit Helicobacter pylori-induced proliferation and inflammation in gastric cardia and distal carcinogenesis[J].Oncol Lett， 2020，20（6）：318.

[11] XIE S，WANG S，XUE L，et al.Helicobacter pylori is associated with precancerous and cancerous lesions of the gastric cardia mucosa： results of a large population-based study in China[J].Front Oncol， 2020，10：205.

[12] HWANG Y J，KIM N，LEE H S，et al.Reversibility of atrophic gastritis and intestinal metaplasia after Helicobacter pylori eradication-a prospective study for up to 10 years[J].Aliment Pharmacol Ther， 2018，47（3）：380-390.

[13] 劉文忠.“第五次全国幽门螺杆菌感染处理共识报告”解读[J].胃肠病学， 2017，22（6）：321-324.

[14] BUTCHER L D，DEN HARTOG G，ERNST P B，et al.Oxidative stress resulting from helicobacter pylori infection contributes to gastric carcinogenesis[J].Cell Mol Gastroenterol Hepatol， 2017，3（3）：316-322.

[15] 黄学文，罗瑞华，赵琪，等.幽门螺杆菌提取液诱导AGS细胞内活性氧类物质水平的变化[J].中华消化杂志， 2010，30（1）：37-41.

[16] GORRINI C，HARRIS I S，MAK T W.Modulation of oxidative stress as an anticancer strategy[J].Nat Rev Drug Discov，2013，12（12）：931-947.

[17] LEE D Y，JUNG D E，YU S S，et al.Regulation of SIRT3 signal related metabolic reprogramming in gastric cancer by Helicobacter pylori oncoprotein CagA[J].Oncotarget， 2017，8（45）：78365-78378.

[18] 鲍丽雅，黄婷婷，赵艳，等.幽门螺杆菌毒力蛋白CagA对胃癌细胞线粒体自噬相关蛋白表达的影响[J].中国病原生物学杂志， 2019，14（12）：1394-1397， 1402.

[19] POSZAJ T， ROBASZKIEWICZ A，WITAS H.[Oxidative damage of mitochondrial DNA： the result or consequence of enhanced generation of reactive oxygen species][J].Postepy Biochem， 2010，56（2）：139-146.

[20] KLUTSTEIN M，NEJMAN D， GREENFIELD R，et al.DNA methylation in cancer and aging[J].Cancer Res， 2016，76（12）：3446-3450.

[21] 黄鲁众，蒋中秀，赵志光. p65和p16在局限期小细胞肺癌中的表达及其临床意义[J].浙江医学， 2021，43（8）：824-827， 831.

[22] 王犇，吕志发，谢勇.幽门螺杆菌感染、P16基因甲基化与胃癌[J].基础医学与临床， 2014，34（9）：1301-1304.

[23] DA C D，NEVES-FILHO E H，ALVES M K，et al.Interleukin polymorphisms and differential methylation status in gastric cancer：an association with Helicobacter pylori infection[J].Epigenomics， 2013，5（2）：167-175.

[24] PERRI F， COTUGNO R， PIEPOLI A，et al.Aberrant DNA methylation in non-neoplastic gastric mucosa of H. Pylori infected patients and effect of eradication[J].Am J Gastroenterol， 2007，102（7）：1361-1371.

[25] 秦琼，任尧尧，钟殿胜.CDK4/6抑制剂在非小细胞肺癌治疗中的研究进展[J].中国肺癌杂志， 2020，23（3）：176-181.

[26] KOLLMANN K，BRIAND C，BELLUTTI F，et al.The interplay of CDK4 and CDK6 in melanoma[J].Oncotarget， 2019，10（14）：1346-1359.

[27] 陈绮丹，万瑜.Hp感染胃癌患者胃黏膜组织中PTEN表达变化及其机制[J].山东医药， 2016，56（41）：43-45.

[28] ZHANG Y，WEINBERG R A.Epithelial-to-mesenchymal transition in cancer：complexity and opportunities[J].Front Med，2018，12（4）：361-373.

[29] BURE I V，NEMTSOVA M V，ZALETAEV D V.Roles of E-cadherin and noncoding RNAs in the epithelial-mesenchymal transition and progression in gastric cancer[J].Int J Mol Sci， 2019，20（12）.

[30] 周法庭， 朱红玲， 朱华， 等.幽门螺杆菌诱导胃癌细胞上皮-间充质转化的研究[J].重庆医学， 2018，47（27）：3485-3489.

[31] CHEN G， TANG N， WANG C，et al.TNF-α-inducing protein of Helicobacter pylori induces epithelial-mesenchymal transition （EMT） in gastric cancer cells through activation of IL-6/STAT3 signaling pathway[J].Biochem Biophys Res Commun，2017，484（2）：311-317.

[32] LECARPENTIER Y， SCHUSSLER O， HBERT J L，et al.Multiple targets of the canonical wnt/β-catenin signaling in cancers[J].Front Oncol，2019，9：1248.

[33] SERRANO-GOMEZ S J，MAZIVEYI M，ALAHARI S K.Regulation of epithelial-mesenchymal transition through epigenetic and post-translational modifications[J].Mol Cancer，2016，15：18.

[34] 曾莎莎，肖玲巧，唐瑶，等.幽门螺杆菌Tipα通过Wnt/β-catenin通路诱导胃癌细胞EMT[J].中南医学科学杂志，2020，48（06）：618-623.

[35] 杨静，王军，路红，等.幽门螺杆菌通过胃癌干细胞诱导胃癌发生的机制[J].医学综述， 2021，27（1）：84-89.

[36] YONG X，TANG B，XIAO Y F，et al.Helicobacter pylori upregulates Nanog and Oct4 via Wnt/β-catenin signaling pathway to promote cancer stem cell-like properties in human gastric cancer[J].Cancer Lett，2016，374（2）：292-303.

（收稿日期：2021-08-01 修回日期：2021-09-14）

（編辑：梁明佩）