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血清胃蛋白酶原、胃泌素

 保定市大医精诚 2017-07-06
樊占杰  冯义朝
  (延安大学附属医院消化内科  陕西  延安  716000)
  【摘要】 胃癌是我国高发的消化道肿瘤之一,由于缺少有效的筛查方法,其早期诊断率低而死亡率较高。近几十年,联合检测血清胃蛋白酶原、胃泌素-17和抗幽门螺杆菌IgG抗体筛查萎缩性胃炎和胃癌逐渐被应用于临床。相较于X线和胃镜检查,该方法具有非侵入性、价格低廉、简便易行和重复性好等优势。能在胃黏膜组织形态学改变之前更全面、早期反映胃黏膜的功能状态。普遍被人群和学者接受,适合高危人群筛查和大规模普查。
  【关键词】 胃蛋白酶原;胃泌素-17;幽门螺杆菌
  【中图分类号】R37                     【文献标识码】A                     【文章编号】2095-1752(2016)18-0232-03
  胃癌是严重危害人类健康的疾病之一。我国是胃癌的高发区,据2008年中国肿瘤登记年报统计,我国以胃腺癌为主,新发病例数占全球的48.6%,死亡病例数占全球的47.8%。胃癌的预后和确诊时进展程度密切相关,早期胃癌检出率越高,其病死率会越低。早期胃癌的5年生存率超过90%,中晚期胃癌的5年生存率则不足30%。目前我国早期胃癌检出率低于10%,死亡率高居恶性肿瘤死因顺位第3位。因此,寻求一种简便易行的方法筛查萎缩性胃炎等胃癌高危人群,并继以动态随访或胃镜精查,以期提高早期胃癌的检出率是胃癌防控的重要策略。[1-2]
  1.幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,HP)
  HP与胃癌关系密切,被WHO列为人类胃癌的肯定致癌源。流行病学调查显示,全世界大约75%的胃癌发生归因于HP感染。Formen等[3]发现胃癌患者组血清中抗HP-IgG抗体阳性率明显高于对照组(平均滴度分别90ng/ml和3.61ng/ml),差异有统计学意义(P<0.05),且抗HP-IgG滴度与胃癌发生之间存在量效关系。一项纳入762例非贲门部胃癌的前瞻性研究发现[4],相对于HP阴性人群,HP阳性人群的非贲门部癌的发生率提高到2.97倍(95%CI 2.34-3.77),HP阳性人群10年后非贲门部癌的发生率是HP阴性人群的5.93倍(95%CI 3.41-10.30)。相反,根除HP预防胃癌的对照研究和meta分析结果显示,在胃黏膜萎缩和(或)化生前根除HP可显著降低胃癌发生风险[5-6]。在我国,普通人群HP感染率超过50%。HP介导慢性胃炎,慢性胃炎启动“Correa”致癌模式已被多数学者认可,即HP感染→慢性胃炎→胃黏膜腺体萎缩伴或不伴肠上皮化生(包括轻度、中度、重度)→上皮内瘤变(包括高低级别、级别上皮内瘤变和早期胃癌)→进展期胃癌。
  高早期胃癌检出率,关键在于及时发现中重度、多灶性萎缩性胃炎和上皮内瘤变,并积极干预。可见,HP感染是HP胃炎和胃癌发生的最根本原因,在肠化生之前行根除HP治疗可以阻断“Correa”过程,降低胃癌的发病率,进而降低其死亡率[7]。
  Ⅰ型菌株是表达VacA和CagA蛋白的有毒菌株,致癌性强,我国人群感染的HP大部分为Ⅰ型菌株。前者作用于细胞膜上的质子泵(K -H -ATP酶),破坏离子间的正常转运,导致胃酸分泌减少和细胞空泡样变性;抑制T细胞介导的免疫反应,使HP逃避人体免疫系统的监控,导致胃黏膜上皮细胞长期慢性感染;促进细胞生长因子及受体的过度表达,抑制细胞的修复功能,引起胃黏膜增生和癌变[8]。后者可以激活COX-2以及抑制热休克蛋白70,促进胃黏膜上皮细胞凋亡;上调癌基因性miro-RNA和转录调节因子NF-KB,促进肠上皮化生;破坏p53的抑癌基因通路,使上皮细胞过度增殖和DNA合成增加,最终导致胃黏膜萎缩、肠化生及恶性转化[9]。此外,HP产生尿素酶分解尿素产生的NH3形成氨云包围菌体使其免受胃酸损害,并刺激胃黏膜腺体颈部多能干细胞肠上皮化生和不典型增生,最终导致细胞癌变。
  2.胃蛋白酶原(pepsinogen,PG)
  PG是胃蛋白酶的前体,根据其生化性质和免疫原性分为PGⅠ和PGⅡ两种亚型,血清PG水平可反映不同部位胃黏膜腺体的数量和分泌功能。前者主要由胃体和胃底腺的主细胞和颈粘液细胞分泌,主要反映泌酸腺细胞的功能,胃酸分泌增多(消化性溃疡),PGⅠ升高,胃酸分泌减少(萎缩性胃炎和胃癌),PGⅠ降低。PGⅡ由胃底腺的主细胞、颈粘液细胞以及胃窦幽门腺、十二指肠Brunner腺共同分泌,可以反映胃黏膜细胞的分化程度,是胃黏膜上皮细胞分化成熟的标志,PGⅡ水平相对较稳定。PGR则与胃黏膜萎缩的进展情况相关性较大[10]。
  在组织学上,胃底、胃体黏膜的上1/4为腺窝上皮,下3/4为胃底腺,胃底腺主要由主细胞、颈粘液细胞和壁细胞构成;胃窦黏膜的上1/2为腺窝上皮,下1/2为幽门腺,幽门腺由幽门腺细胞和壁细胞构成。恰恰证实了我国萎缩性胃炎和胃癌好发部位为胃窦,其次为贲门和胃体部[11]。因此,只有在胃黏膜中、重度萎缩,破坏腺窝上皮下的腺体时,血清胃功能才会出现质的变化,这要求学者在应用“胃功能血清学指标”筛查萎缩性胃炎时,要按萎缩程度分层研究,才能提高筛检的准确度。胃黏膜无病变或轻微病变未损害胃底腺时,血清PG浓度正常,胃底体黏膜萎缩时,主细胞和颈粘液细胞数量减少,PGⅠ分泌下降;随着萎缩程度加重,被幽门腺或化生的肠上皮代替,因幽门腺和肠上皮无主细胞和颈粘液细胞,PGⅠ分泌进一步下降,而PGⅡ亦可来源于幽门腺和十二指肠Brunner腺,血清PGⅡ浓度变化不大,导致PGR下降。张玲霞等[12]分析788例胃疾病者,发现血清PGⅠ和PGR水平在对照组(121.79ug/L、10.98)、慢性萎缩性胃炎组(87.43ug/L、8.76)和胃癌组(57.43ug/L、3.14)呈明显下降趋势,差异有统计学意义(P<0.05),与国内多数学者研究结果相符。谢津璧等[13]研究胃蛋白酶原与胃癌的关系表明,PGⅠ及PGR的异常降低可预警胃癌的发生的可能,适合大规模人群的胃癌筛查,诊断胃癌的PGⅠ最佳界值为62.53ug/L(灵敏度为70.4%,特异度为56.4%,AUC为0.821),血PGR最佳界值为5.45(灵敏度为87.5%,特异度为64.6%,AUC为0.909),血清PGⅠ和PGR可精确反映胃黏膜的形态和功能,被称为胃黏膜的“血清学活检”。
  检测血清PG筛查胃癌和癌前病变在日本、芬兰、挪威等国家广泛开展。Miki等采用X线造影法和PG法对5567例体检者进行胃癌筛查,以PGⅠ《70ug/L且PGR《3.0作为临界值,X线造影法和PG法的胃癌检出率分别为0.05%和0.18%,阳性预测值分别为0.8%和1.4%。Miki认为,此临界值检测萎缩性胃炎的灵敏度和特异度分别为93.0%和88.0%,检测胃癌的灵敏度和特异度分别为84.6%和67.2%[14-15]。在我国,张玲霞等提出,PGⅠ《82.6ug/L且PGR《6.05诊断萎缩性胃炎的灵敏度和特异度均超过70%。袁媛[16]用酶联免疫吸附法(ELISA)分析我国北方地区大规模自然人群血清PG水平,推荐采用PGⅠ《70ug/L且PGR《7.0筛查早期胃癌更适合我国人群。这些研究间接提示,种族基因、生活环境、检测方法和胃癌病理类型不同等因素,可能会对PGⅠ和PGR筛查胃癌的临界值造成不同程度的影响。因此,应考虑各种综合因素,采用受试者工作特征曲线确定本地区筛查胃癌最佳临界值,以提高筛查的效度。
  3.胃泌素-17(Gastrin-17,G-17)
  G-17是由胃窦G细胞合成分泌的胃肠道激素,主要作用为刺激胃酸分泌,促进胃肠道上皮细胞增殖和分化。它是反映胃窦分泌功能的敏感指标,用于筛查和诊断萎缩性胃炎和胃癌。理论上胃窦萎缩时幽门腺减少,G细胞数量下降,血清G-17水平下降;胃体萎缩时泌酸腺减少,胃内呈现低酸状态,导致血清G-17水平升高;全胃多灶性萎缩时,G-17降低。马颖杰等[11]对106例慢性萎缩性胃炎按萎缩部位进行分层研究发现,与对照组相比,胃体萎缩组的G-17水平显著升高,胃窦萎缩组和全胃多灶性萎缩组则显著降低(P<0.05);同一萎缩部位按萎缩程度进行分层,结果表明,胃窦萎缩组和全胃多灶性萎缩的G-17水平随萎缩程度加重逐渐下降,而胃体萎缩组的G-17水平随萎缩程度加重呈升高趋势(P<0.05)。对于胃癌患者,胃泌素水平的升高幅度与癌变部位、病理类型和临床分期有关。近端胃癌者,癌组织自身分泌胃泌素,并且破坏壁细胞泌酸腺,胃内酸度降低使血清G-17水平反馈性升高。黄广建等[17]分析不同部位胃癌患者发现,近端胃癌者的血清胃泌素水平高于胃窦癌组和对照组(P<0.05)。并随着胃癌临床分期增高呈上升趋势,且肠型胃癌高于弥散型。
  大量研究表明[18-20],高胃泌素血症(Hypergastrinemia,HG)是胃癌发生的高危因素,与HP感染具有协同作用,增强胃癌细胞的增殖复制,促进胃癌细胞的浸润转移,抑制胃癌细胞的凋亡。INS-GAS转基因鼠实验表明[21],在HG刺激下,胃黏膜壁细胞数量增殖分化活跃,胃酸分泌增多,5个月后壁细胞数量开始下降,进而发生胃黏膜萎缩、肠化、上皮内瘤变,20个月后6/8只发展成胃体癌。曹勤等[22]对比分析458例胃疾病患者的胃镜病理检查和血清学结果,发现胃癌组G-17水平较对照组显著升高(P<0.05),且和肿瘤部位无关。高原[23]也证实了这一结果,胃癌组织中存在大量G-17分泌细胞,随着胃癌的进展,G-17在癌组织中的表达率呈上升趋势。可能是从萎缩发展为癌变的过程中,G-17由胃癌组织自身分泌有关。亦有研究发现,血清胃泌素水平过低也可导致胃黏膜上皮细胞的癌变。丹麦的一项转基因鼠试验中,将白鼠的胃泌素基因敲除,一年后6/10只白鼠发生胃窦癌。张忠等[24]用ELISA法检测3906份血清样品的G-17水平,结果显示,胃癌组患者的血清G-17水平明显低于非萎缩性胃炎组和萎缩性胃炎组(P<0.05)。日本研究表明,异常低水平的血清G-17是早期胃癌的高危指标,可能的机制是,胃泌素缺乏时,胃酸分泌减少,胃内PH升高,有利于细菌在胃内生长繁殖,产生致癌物质有关。可见,血清G-17水平的异常升高或降低均能引发胃癌。但是,由于胃泌素作用的复杂性且易受多种因素影响,单一用胃泌素筛查胃癌有一定局限性。曹勤等[25]研究表明,联合PG、G-17、抗HP-IgG抗体能准确判断病变的部位和程度,提高早期胃癌的诊断率。中国早期胃癌筛查方案国际研讨会,初步截定G-17《1pmol/L或G-17》15pmol/L,PGⅠ《70ug/L且PGR《7.0为胃癌精查的血清学界值。
  可见,在萎缩性胃炎患者中,仅胃体萎缩时,血清PGⅠ、PGR降低G-17升高;仅胃窦萎缩时,PGⅠ、PGR不变G-17降低;若三者同时下降,提示全胃多灶性萎缩,此时患胃癌风险最高,Mizuno等[26]通过病例对照研究证实了这一点。
  4.小结
  综上所述,HP-IgG作为病因学指标,PGⅠ和G-17分别是胃体和胃窦萎缩的血清学标志,三者联合检测可以全面评估胃黏膜功能状态,提高胃癌筛查与诊断的准确性,被认为是胃黏膜的“血清学活检”。相对于传统的X线检测,其检出率较高,同时也解决了胃镜检查创伤大、操作繁琐、技术要求高等缺点,更适合早期胃癌筛查和大规模人群普查。“中国早期胃癌筛查及内镜诊治共识意见”建议:联合检测血清PG、G-17和抗HP-IgG抗体进行初筛,以增加评估胃黏膜病变的范围和程度的准确性,在此基础上进行有目的的胃镜和胃黏膜活组织病理学检查,灵敏度高降低了漏诊率,特异度高降低了误诊率,是一种符合我国国情的优化筛查方案。然而,由于目前研究样本量较小,不同的疾病进展和部位可能具有相似表现,以及质量控制欠佳等,亟待统一检测方法,加强质量控制,或者引入其它检测指标(如血清胃癌相关抗原、MicroRNA等胃癌相关基因)。通过大规模、多种心、高质量的研究综合评价血清抗HP-IgG、PG和G-17筛查HP相关性胃病的临床价值,将会对我国胃癌的防治产生深远影响。
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