
甲胎蛋白阳性胃癌的研究进展
甲胎蛋白(AFP)阳性胃癌目前尚无确切定义。多数学者认为,AFP阳性胃癌是指病理学证实为胃癌,并伴有血清AFP水平异常升高,且排除其他可能引起AFP异常升高的疾病,如原发性肝癌、急/慢性肝炎、肝硬化、肝再生、生殖细胞肿瘤等等,则称作AFP阳性胃癌。也有部分学者认为应根据胃癌原发灶或转移灶AFP免疫组织化学染色阳性诊断AFP阳性胃癌,这可以从机制上解释血清AFP升高的原因。目前临床上诊断AFP阳性胃癌的主要依据为血清AFP异常升高,并结合组织AFP免疫组织化学染色结果。
1. AFP阳性胃癌的流行病学
不同国家AFP阳性胃癌占同期胃癌比例的文献报道有较大差异。总体来说,美国所占比例高于中、日、韩等亚洲国家。美国AFP阳性胃癌所占的比例较高,约占同期胃癌的15%,韩国约占同期胃癌的5.0%-6.3%,日本约占同期胃癌的1.8%-5.3%。在中国大陆不同作者报道的比例差异较大,多数文献报道AFP阳性胃癌约占同期胃癌的1.95%-2.75%,然而有文献报道AFP阳性胃癌可占同期胃癌的比例高达16%。这种差异可能是由于应用血清AFP或者组织AFP免疫组织化学染色的诊断标准不同, AFP检测方法的不同或地域人种不同等原因造成的。
2. AFP阳性胃癌的临床病理特点
AFP阳性胃癌的临床表现与普通胃癌相似,从临床症状上很难将两者区分,因此没有引起专家学者的足够重视,多数患者会有无规律上腹痛,常伴有腹胀、食欲不振等症状,严重时基至会有呕血、潜血阳性、便血等上消化道出血的表现。但AFP阳性胃癌还可能会有黄疽、肝肿大等类似于原发性肝癌的临床症状,合并血清AFP升高,容易误诊为原发性肝癌。有研究发现,AFP阳性胃癌与普通胃癌间组织的分化程度并无显著差异;另有研究发现,与普通胃癌相比,AFP阳性胃癌具有更高的增殖指数,更少的细胞凋亡和更丰富的新生血管。研究发现,AFP阳性胃癌的淋巴结转移率为75.6%,普通胃癌的淋巴结转移率为63.7%,两者间淋巴结转移率无统计学差异,但AFP阳性胃癌的淋巴结清扫数目却高于普通胃癌。多数AFP阳性胃癌患者确诊时即为进展期,III期和IIIV期的患者约占73.3%-90.2%,而普通胃癌确诊时III期和IIIV期的患者约占29.0%-59.1%。因此,与普通胃癌相比,AFP阳性胃癌是否具有更强的生长能力,更高的脉管侵袭力,更高的淋巴结和远处转移率仍存在争议,但大多数研究结果更倾向于AFP阳性胃癌具有更恶性的生物学行为。
3. AFP阳性胃癌的发病机制
血清AFP水平虽然在某种程度上对AFP阳性胃癌的诊断、治疗、监测等方面有一定的意义,但并不是一个标准的分子标记物。因此,近年来,越来越多研究者在探索AFP阳性胃癌的分子标记物,旨在发现更好的分子标记物和解释AFP阳性胃癌高侵袭性的分子机制。
3.1. 血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)
VEGF是一种高效、特异的促血管内皮生长因子。广泛见于各种肿瘤的病理过程中,尤其在胃癌肿瘤组织中高表达,是导致患者发生转移、预后差的一个重要因素,也为抗肿瘤血管生成药物治疗和基因治疗提供了一个重要靶点。最近研究发现,外泌体中的EFGR可以调节微环境,促进胃癌肝转移的发生。然而有关VEGF与AFP阳性胃癌关系的研究却相对较少。有研究发现,VEGF-C在AFP阳性胃癌肿瘤组织中的表达量显著高于其在AFP阴性胃癌肿瘤组织中的表达量,尤其VEGF-C高表达可能是AFP阳性胃癌预后差的一个重要原因。VEGF高表达可能是导致AFP阳性胃癌患者预后不良的原因。有日本学者报道,首次应用靶向VGGF受体-2的单克隆抗体雷莫芦单抗治疗晚期AFP阳性胃癌患者可使其从中获益。因此,VEGF高表达可能是AFP阳性胃癌患者预后差的因素之一, VEGF靶向治疗可能是治疗AFP阳性胃癌患者的有效手段之一。
3.2. GATA结合蛋白4 (GATA binding protein 4, GATA4)
GATA家族是转录调节蛋白,包含6个转录因子,每个转录因子都含有保守的锌指结构,这些结构构成DNA结合域。其中,GATA4主要表达于内胚层或者中胚层发育而来的组织器官,在能诱导细胞分化中起调节作用。近年来研究发现,GATA4基因通过表达水平或者启动子CPG岛甲基化等参与调节包括非小细胞肺癌、食管癌、卵巢癌、结肠直肠癌等多种肿瘤的发生发展。同样,GATA4的作用在胃癌中也有大量研究,Chia等研究发现,GATA4在胃癌中发挥了癌基因作用,能够促进胃癌细胞的增殖,加速恶性化进程。而且,Wen等报道53.8%的胃腺癌中有GATA4甲基化,这一特征可能是胃癌的一个早期事件,并和幽门螺杆菌感染有关。另外,GATA4还参与了胚胎时期胃粘膜细胞的增殖和分化,GATA4启动子在胃癌中高甲基化并引起GATA4的转录沉默,从而导致了肿瘤进展。然而,GATA4在AFP阳性胃癌中的作用鲜有报道。直到2012年,Yamamura等对GATA4在AFP阳性胃癌中的表达及转录调控做了初步研究,通过对8例AFP阳性胃癌和30例普通胃癌组织GATA4免疫组化染色,结果表明GATA4在AFP阳性胃癌中的阳性表达率为37.5%,低于其在普通胃癌93.3%的阳性表达率并且通过对AFP阳性胃癌细胞株和普通胃癌细胞株启动子甲基化检测,发现GATA4启动子在普通胃癌是高甲基化的而在AFP阳性胃癌是低甲基化的。研究者还发现在AFP阳性胃癌中沉默GATA4的表达主要是通过组蛋白赖氨酸低乙酰化和甲基化,这种调节方式与Caslini等报道的其在卵巢癌中的调节方式相似。GATA4在AFP阳性胃癌中的沉默方式和在普通胃腺癌中不同的沉默方式,可能是导致AFP阳性胃癌和普通胃癌间表型差异的因素之一。
3.3. 信号转导和转录激活因子3(Signal transducer and activator of transcription 3, STAT3)
STAT3是由人类STAT3基因编码的转录因子,是STAT蛋白质家族之一,参与信号转导和转录活化,在代谢和肿瘤发生等多种生物学过程中起重要作用。STAT3在胃癌中发挥了重要作用,STAT3激活后可以增强周癌细胞的增殖、侵袭和迁移能力,促进胃癌转移。STAT3在拮抗化疗药物治疗胃癌中也具有不容忽视的作用。STAT3靶向治疗可能是减缓肿瘤进展的有效方法,STAT3通过调节其靶基因治疗肿瘤已有相关报道,包括BCl-2、MCl-1、survivin、p53、c-Myc、cyclin D1和VEGF。并有临床研究发现,三氧化二砷对晚期原发性肝癌患者安全有效,毒副作用低且雕降低止血清AFP水平。Jia等应用三氧化二砷处理AFP阳性胃癌细胞,观察其对AFP阳性胃癌生物表型和潜在机制的影响,研究结果表明,AFP阳性胃癌细胞经过三氧化二砷处理后,细胞增殖能力明显减弱,细胞凋亡率明显增加,AFP、STAT3、p-STAT3基因水平和蛋白水平均显著降低,并且STAT3的下游在AFP阳性胃癌中的阳性表达率为46%,高于其在普通胃癌中33%的阳性表达率AFP和STAT3均阳性表达胃癌患者生存时间显著长于仅AFP阳性或者仅STAT3阳性的患者。虽然目前应用三氧化二砷或者STAT3靶向药治疗AFP阳性胃癌仍需进一步研究,但这仍然为三氧化二砷或STAT3靶治疗作为治疗AFP阳性胃癌的一种新的辅助药物提供了一定的理论依据。
3.4. 磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3(Glypican-3,GPC-3)
GPC-3是一种细胞表面硫酸乙酰肝素蛋白聚糖,通过糖基磷脂酰肌醇与细胞膜结合。GPC3可能通过与生长因子结合或hedgehog信号通路等途径调节胚胎发育或细胞生长。近年来研究发现,GpC3不仅在胎儿组织中表达丰富,而且其参与了多种肿瘤的发生发展,然而在其中的作用及作用方式却不尽相同。其中,对GPC3基因生物学功能及机制的研究多集中于其在肝癌中的作用。Capurrod等通过体内外实验研究发现,GPC3可通过激活经典的Wnt信号通路而刺激肝癌细胞的生长。另有研究表明,GPC3表达水平是判断肝细胞癌预后、预测治疗效果的分子标记物,尤其血清GPC3浓度,类似于血清AFP浓度的价值,对肝癌的早期诊断、监测治疗效果和预测预后具有重要意义。因此,这引起了研究胃癌,尤其研究AFP阳性胃癌学者们的兴趣。早期,学者在对胃癌的研究中发GPC3在胃癌组织中的表达显著下调,可能发挥一个抑癌基因的作用。另有研究表明,GPC3具有潜在的肿瘤转移抑制作用,能够抑制胃癌细胞的侵袭和转移能力。随着研究的深入,有学者发现GPC3在恶性程度更高的印戒细胞癌中几乎检测不到GPC3的表达,而在癌前病变中却可以检测到低表达的GPC3,这意味着GPC3的表达情况可能对区分更有侵袭性或更恶性的胃癌有一定价值,尤其是印戒细胞癌。同样,Ushiku等研究发现,GpC3对区分胃肝样腺癌、胃透明细胞癌和AFP阳性胃癌也具有一定的价值。Hishinuma等对AFP阳性胃癌肿瘤组织进行GPC3免疫组织化学染色观察到在AFP染色阳性区几乎会同时出现GpC3染色阳性区,表明GPC3和AFP可能是AFP阳性胃癌的敏感标记物。虽然GpC3在胃癌中,尤其AFP阳性胃癌中的意义还有待于进一步研究,但是GPC3对于辅助诊断AFP阳性胃癌具有一定的临床意义。
3.5. AT模体结合因子(AT motif binding factor l, ATEF-l)和肝细胞核转录因子(hapatocyte nuclear factor1, HNF-1)
ATBF-I是一种转录因子,与AFP调控元件中富含AT的区域结合,并可下调人肝细胞中AFP基因的表达,而ATBF-1是通过其与HNF-1竟争结合AT富集区而抑制AFP表达。ATBF1是目前已知的唯一个AFP负向调节因子。研究发现,HNF-1高表达或ATBF-1低表达是促进肿瘤进展和引起一系列恶性生物学行为的重要因素。Kataoka等通过对AFP阳性胃癌细胞研究发现,这些细胞缺少ATBF1,他们认为这可能激活了某些癌蛋白,如c-Myb,导致了AFP阳性胃癌恶性生物学行为。Cho等应用单链构象多态性分析和测序方法对胃癌细胞ATBF1基因进行检测,结果表明ATBF1基因的遗传改变可能有助于胃癌的侵袭性和胃癌细胞中AFP的产生。而且有文献报道,HNF-1在AFP阳性胃癌细胞中高表达,并作用于肝脏激活蛋白和强化因子结合蛋白,从而刺激AFP阳性胃癌细胞分泌甲胎蛋白。AFP阳性胃癌细胞缺乏ATBF-1,从而导致AFP基因表达,这可能也是AFP阳性胃癌恶性程度高的原因之一。
3.6. 肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF)和细胞间质向上皮细胞过渡因子c-Met (cellular-mesenchymal to epithelial transition factor)
HGF是一种作用广泛的因子,具有启动肝细胞再生,促进细胞分裂生长,促进细胞扩散和迁移,抗内皮细胞凋亡等作用。HGF需要与c-MET蛋白结合才能发挥作用,HGF与c-Met结合后,增强了c-Met的酪氨酸激酶活性,激活HGF/c-Met信号通路,引起一系列酶促反应,调节生物学过程。目前,已知HGF/c-Met信号通路可以调节各种细胞生物过程,包括促进肝细胞再生,促进肿瘤细胞的增殖和迁移,向恶性表型进展以及远处转移。c-Met在胃癌中的作用已有研究。有文献报道,C-Met在胃癌组织中高表达,且高表达与胃癌组织的浸润深度、淋巴结转移、远处转移和分期有关。另有研究表明,应用c-Met抑制剂可以抑制胃癌细胞增殖,减缓肿瘤进程。然而,C-Met和AFP阳性胃癌的关系,直到2000年才有学者首次研究,Amemiya等通过对AFP阳性胃癌肿瘤组织和AFP阴性胃癌肿瘤组织中c-Met和HGF表达进行比较,发现虽然HGF在两组组织中的表达并无显著差异,但是c-Met在AFP阳性胃癌中表达频率更高, c-Met高表达使AFP阳性胃癌细胞对HGF反应更为敏感,AFP阴性胃癌细胞可能没有这种途径。
以上单分子或者联合分子标记物并不能很好的诠释AFP阳性胃癌所具有的更高的恶性生物学行为和分子机制。2016年,He等首次使用高通量蛋白质通路阵列分析方法研究了AFP阳性胃癌和非AFP阳性胃癌中286个重要功能蛋白和磷酸化蛋白的表达情况,鉴定出11个差异表达的蛋白质,其中cyclin D1、RANKL、LSD1、Autotaxin、Calpain2、stat3、XIXP、IGF-Irβ、Bcl-2等9个在AFP阳性胃癌中上调,ASC-R、BID等2个在AFP阳性胃癌中下调。其中XIAP、IGF-Irp和Autotaxin与AFP阳性胃癌患者的无复发生存期和总生存期密切相关。他们还为AFP阳性胃癌建立了风险评估模型和其潜在的分子机制。虽然其结果需要进二步验证,但其首次应用高通量的方法,更全面的评估了AFP阳性胃癌的潜在分子标记物和信号通路,具有十分重要的意义。
4. AFP阳性胃癌的治疗
AFP阳性胃癌目前还没有确定的治疗方案。与普通胃癌一样,AFP阳性胃癌的治疗以手术治疗为主,辅助以放化疗、靶向治疗、免疫治疗或生物治疗等。有研究表明,行根治手术治疗后的AFP阳性胃癌患者的平均生存时间为52个月,而行姑息性手术治疗的患者平均主存时间为16个月,未行手术治疗的患者平均生存时间为12个月。同样,有研究发现,AFP阳性胃癌患者的5年生存率平均为22%,而行根治性手术治疗的患者5W存率可以提高到42%。因此,手术仍然是延长AFP阳性胃癌患者生存时间的最有效方法·对于伴有单发肝转移灶的AFP阳性胃癌患者应采取根治性胃切除联合肝转移灶切除术,而对于多发肝转移灶,应避免行手术切除,因为机体会代偿分泌大量HGF,加速残存肿瘤细胞或者微转移灶细胞的生长。
然而,有研究表明,可行根治性手术治疗的AFP阳性胃癌患者远远少于可行根治手术治疗的普通胃癌患者,并且AFP阳性胃癌患者行根治手术治疗后仍有一半患者死于肿瘤复发或肝转移,这可能是AFP阳性胃癌患者生存时间短的原因之一。因此,探索并开发针对AFP阳性胃癌的有效的多模式治疗是重要的。目前关于针对AFP阳性胃癌辅助化疗研究多见于个案报道,并没有大规模病例研究。之前的一项研究报道,接受顺铂和紫杉醇联合化疗的AFP阳性胃癌患者反应良好并获得更长的存活时间。而且,文献报道对于HER2阳性的AFP阳性胃癌可采用曲妥珠单抗、多西紫杉醇和S-1联合疗法,并有良好的疗效。另一方面,S-1、多西他赛和曲妥珠单抗联合疗法对HER2阳性伴腹膜转移的AFP阳性胃癌中也显示出良好的抗肿瘤效果。另有研究报道,联合伊立替康和丝裂霉素C化疗降低了应用S-1单药治疗失败后的AFP阳性胃癌患者的复发率。Takeyama等研究结果表明,AFP阳性胃癌患者术后应用紫杉醇、替吉奥5-FU三药联合辅助治疗,肿瘤复发转移后紫杉醇单药治疗亦取得良好的疗效。Kochi等通过应用FLEP化疗方案(5-氟尿嘧啶+亚叶酸钙+依托泊苷+表柔比星+顺铂)治疗IV期AFP阳性胃癌患者和IV期非AFP阳性胃癌患者疗效对比分析发现,AFP阳性胃癌患者对FLEP化疗方案更敏感。Bozkaya等分析了应用多而他赛、顺铂、5-氟尿嘧啶三药联合作为一线用药治疗转移性AFPPGC的疗效,结果显示AFP阳性胃癌患者经化疗3个周期后血清AFP水平降低,病情有效控制率可以达到79.4%。索拉非尼是一种多酶抑制剂,可抑制HGF/c-Met途径及其和JAK/STAT3途径的激瀛也可通过抑制VEGF而阻断肿瘤新生血管的形成,进而抑制肿瘤的进展,该药在治疗原发性肝癌上已获得好的疗效。并且,Cheng等研究发现,应用索拉非尼治疗血清AFP阳性异常升高的肝癌患者后其中位生存时间延长了近2个月。有学者应用甲磺酸阿帕替尼治疗晚期胃癌(含少量AFP阳性胃癌患者)的日期临床研究中也获得了较好的疗效。此外,随着生物治疗的发展,单克隆抗体治疗肿瘤也得到快速发展。有学者应用靶向VEGF受体-2的单克隆抗体雷莫芦单抗治疗晚期AFP阳性胃癌患者并使其从中获益。AFP阳性胃癌患者的特点之一就是血清AFP异常升高,有学者尝试应用针对AFP的特异性抗体治疗AFP阳性胃癌,结果显示,血清AFP浓度下降,患者的病情得到有效缓解。另有研究发现AFP的表达与vEGF表达、微血管密度显著相关,并且裸鼠体内实验发现中胎蛋白单杭能够显著抑制AFP阳性胃癌细胞生长的作用。因此抗AFP治疗也是减缓AFP阳性胃癌病情进展和抑制肿瘤转移的有效途径之一。
对于AFP阳性胃癌目前还没有制定诊疗指南,不同的治疗方案所获得的疗效已有不同报道,这些为进一步探索AFP阳性胃癌的治疗方案具有一定的指导意义。
5. AFP阳性胃癌的预后
AFP阳性胃癌的预后与普通胃癌相比,恶性程度更高,预后更差。日本学者回顾性分析了270例AFP阳性胃癌患者的预后,发现AFP阳性胃癌患者的5年生存率为22%,中位生存期为14个月。Kono等研究同样发现AFP阳性胃癌患者的5年生存率为28.4%,远远低于AFP阴性胃癌患者62%的5年生存率当将AFP阳性胃癌与AFP阴性胃癌按分期匹配时,AFP阴性胃癌患者的5年生存率仍高达45%。另一项研究报道,AFP阳性胃癌的1氧年和5年生存率分别为53%,35%和28%。而韩国的一项研究表明,虽然AFP阳性胃癌患者的5年生存率低于AFP阴性胃癌患者,但其5年生存率可达到46.6%。Chun等[13]研究结果发现,AFP阳性胃癌和AFP阴性胃癌患者的5年生存率可以分别高达66%和80%,差异具有统计学意义。然而,另有研究报道AFP阳性胃癌患者的5年生存率仅有11.6%。尽管AFP阳性胃癌的预后比普通胃癌的预后要差,但是各学者研究所得出的生存率不统一,影响其预后的危险因素发现预后也尚有争议。Adachi等单因素分析研究结果提示AFP阳性胃癌患者的预后与血清AFP水平、肿瘤大小、大体类型、组织学类型、是否有浆膜浸润、脉管浸润、淋巴结转移、肝转移、分期和等显著相关。Chen等单因素Logistic回归分析显示,患者AFP阳性胃癌预后受到肿瘤部位、手术方式、肿瘤大小。组织学类型、胃壁浸润深度、淋巴结转移、血管侵犯、术后化疗和血清AFP水平的影响多变量logistc回归分析显示,血清AFP异常增高是无肝转移的AFP阳性胃癌患者的独立预后危险因索。另外,Chun等川经多因素Cox回归分析发现,肿瘤浸润深度、血清AFP水平和淋巴转移是影响AFP阳性胃癌患者预后的独立危险因素。
6. 小结与展望
AFP阳性胃癌是一种特殊类型的胃癌,发病率低,恶性程度远高于普通胃癌,易发生脉管浸润、淋巴结和肝转移,预后差。目前,AFP阳性胃癌的诊断主要依据三个方面:组织病理确诊为胃腺癌,血清AFP水平异常升高,排除其他AFP升高的疾病,如原发性肝癌、急/慢性肝炎、肝硬化、生殖细胞肿瘤等。但目前仍有部分学者认为诊断AFP阳性胃癌仍需要组织AFP免疫组织化学染色阳性、目前,AFP阳性胃癌的发病机制尚未明确,主要对某些分子(如VEGF、STAT3、GATA4、GP3、HGF/c-Mct、)做了初步研究。对于AFP阳性胃癌也尚无特异性或规范化治疗方案。目前,仍以手术为主,不同化疗方案在小样本病例中均有研究,应用单克隆抗体治疗也在个案中有所尝试。AFP阳性胃癌的患者预后不良,不同学者报道的影响患者预后的因素也不尽相同。
因此,仍需加深对AFP阳性胃癌的认识并作进一步探索。首先,对于AFP阳性胃癌的诊新标准,血清AFP应该升高至多少才能精确诊断AFP阳性胃癌并有利于选择最佳治疗方案;其次,对于AFP阳性胃癌的临床病理特征及预后,目前大多为小样本回顾性研究,研究结果尚无定论,仍需大样本回顾性研究和前瞻性研究进行深入探索;再次,对于AFP阳性胃癌的机制研究目前处于单分子标记物或联合分子标记物检测,尚无高通量综合分析,仍需进一步基因组、转录组高通量测序探索AFP阳性胃癌的发生发展机制;最后,对于AFP阳性胃癌的治疗,以手术为主,化学药物治疗、分子靶向药物索拉菲尼、c-Mct抑制和单克隆抗体等均用于AFP阳性胃癌治疗并初步展现出良好的前景,但基本处于个案报道,尚无系统性研究,今后仍需大样本随机对照临床研究进一步明确疗效。总之,AFP阳性胃癌应引起我们的重视,充分研究,制定个体化治疗方案,改善患者预后。
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