宿主遗传易感性
1)家族性胃癌
芬兰人Lauren在1965年按照组织发生学将胃癌分为肠型和弥漫型两类。肠型胃癌的发生年龄较晚,多发于胃窦部,弥漫型胃癌的发病年龄早,多发生于胃体,有遗传倾向。1913年Warthin第一次描述了胃癌家族聚集现象,其后Barber报道遗传性胃癌占胃癌总例数的5%,但也有报道遗传性胃癌的比例高达10%。1999年国际遗传性胃癌协作研究组制定了家族性胃癌的诊断标准。诊断标准为:①一个家系中,至少有3例确诊的胃癌患者,其中1例必须是另外2例的第一代亲属;②胃癌至少累及连续两代人;③至少1例胃癌患者发病年龄小于45岁。可疑家族性胃癌诊断标准为同时符合两条上述标准。
家族性胃癌主要有以下几个特点:发病年龄早,诊断时分期较早,肿瘤组织学分化差,病理类型比较一致,大部分家族性胃癌的病例分型为弥漫型,但近年来也发现肠型胃癌的家族史;有肠外肿瘤和多发癌的趋势。
胃癌的核心家系的遗传流行病学研究发现父母均患有胃癌,其子女胃癌患病率为22.58%。日本的一项前瞻性研究发现一级亲属有胃癌病史者患胃癌死亡的相对危险度增加,若家族中有2名以上成员患胃癌,则女性患胃癌的相对危险度高达9.45倍。
E-钙粘素被报道与家族性弥漫型胃癌的发生有关。E-钙粘素变异首先在新西兰一个遗传性弥漫型胃癌毛利人家族中发现。遗传性弥漫型胃癌占胃癌的1%~3%,E-钙粘素基因能调节同种细胞之间的相互作用,保持细胞的极性。E-钙粘素表达下降会导致肿瘤细胞与基质分离,促进胃癌细胞的转移和浸润。弥漫型胃癌患者中有51%的患者出现E-钙粘蛋白表达下降。一个大宗的马里奥家族表现为早期发生弥漫型胃癌,对此家族进行的连续分析表明,该家族胃癌的发生与位于16号染色体长臂的E-钙粘素/CDH1有关,且该基因出现了明显的突变。从此之后,该基因8~16外显子范围内先后被报道出现超过4种E-钙粘素的突变。该家族成员被诊断为弥漫型胃癌的年龄范围为14~69岁。一项较大的包括10个表现为弥漫型胃癌家系的研究发现,3个家族有E-钙粘素的种系突变。没有该基因种系突变的表现为散发性弥漫型胃癌的是一个英国的家族,平均患病年龄为62岁。
以E-钙粘素突变结果为基础,对42个新发弥漫型家族性胃癌家族进行的普查结果显示,40%的家族发生多例胃癌,并且至少有1例患者患病时年龄小于50岁,且病理检查证实有E-钙粘素种系突变,因此E-钙粘素是否有突变被推荐为家族性胃癌的普查方法。对这些家族性胃癌成员进行基因普查非常有必要,但需要指出的是,单纯的E-钙粘素突变的检测并不能解决所有问题,至今为止,已经证实的2/3的遗传性弥漫型胃癌家族没有发生E-钙粘素基因突变。
目前发现的特征明显的与胃癌相关的遗传性疾病是遗传性非息肉病性结直肠癌。这种疾病会出现基因错配修复,并且有发展为多种肿瘤组织的潜在可能。在一项已经完成的遗传性非息肉病性结直肠癌病例研究中,研究对象患胃癌的平均年龄为56岁,胃癌多为小肠型,患者并没有幽门螺杆菌的感染,且多数患者出现微卫星不稳定性。
有文献报道大范围的Li-Fraumeni家族胃癌患者有潜在的p53基因突变,也有研究发现胃癌发生于胃肠息肉病患者,如家族性多发性腺癌和本-周氏综合征。很少有家族被报道具有位点特异性胃癌易感性,偶尔和其他遗传缺陷相关。在一名合并智障和心脏缺陷的14岁胃癌患者中发现,遗传自母亲的18号染色体短臂的缺失及后天长臂的缺失,是胃癌的一个可能的易感因素。
2)基因多态性
胃癌的发生是一个复杂的多因素多基因作用的过程。原癌基因或增殖基因的激活,抑癌基因的失活、突变,凋亡基因的失调以及转移相关基因的作用均可使细胞增殖失控而导致细胞恶化。随着人们对人类基因组学研究的不断深入,近十年来有不少研究显示人群的基因多态性和表观遗传学改变均与胃癌的发病危险性有一定的相关性。
单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)为最常见的DNA一级结构变化。在分子流行病学研究中,有很多研究证实单核苷酸多态性与多种肿瘤发生的易感性相关。目前涉及胃癌易感基因多态性的研究主要集中于毒物代谢通路、炎症反应、氧化损伤、DNA损伤修护及细胞增殖能力等方面。下面将近年发表的与胃癌遗传易感性相关的SNP进行简单的介绍。
(1)DNA损伤修复基因多态性
各种有害因素会导致DNA出现不同程度的损伤,如果损伤不及时修复,当损伤积累到一定程度的时候即可导致疾病的发生。DNA损伤修复的基本方式有碱基切除修复、核苷酸切除修复、错配修复、双链断裂修复等。(https://www.daowen.com)
HOGG1基因是编码碱基切除修复基因蛋白的基因之一。该基因的第326密码子的Ser/Cys和Cys/Cy基因型与胃癌易感性有关,具有Cys等位基因的萎缩性胃炎患者有较高的胃癌易感性。XRCC1基因也是编码碱基切除修复基因蛋白的编码基因之一。XRCC1基因主要存在3个SNP位点,C26304T(Arg194Trp),G27466A(Arg280His)和G28152A(Arg399Gln)。我国人群的研究发现26304CC基因型能显著增加贲门部胃癌患者的发病风险。研究者在首尔的病例对照研究没有发现以上SNP与胃癌易感性存在关系,但单倍型A(194Trp,280Arg和399Arg)能使胃癌的发病风险降低,而单倍型D(194Arg,280Arg和399Arg)与胃癌高发无关但可增加发生胃窦癌的风险。
(2)代谢酶基因多态性
化学致癌物一般需要经过代谢酶活化后才具有致癌性,但经解毒酶作用后则失去致癌作用。致癌物的代谢过程主要有两种酶的参与,一类是Ⅰ相酶介导的氧化代谢,具有活化毒物的作用;一类是Ⅱ相酶具有解毒效果。这些酶在基因结构上存在的单核苷酸多态性有可能影响人群中胃癌的患病风险。
细胞色素P450(CYP450)酶系统为机体重要的Ⅰ相代谢酶。CYP1A1,CYP2E1和CYP2C19等基因多态性被认为与胃癌易感性相关。CYP1A1基因第7外显子5’端4 889位点的A>G多态性在我国和日本等亚洲人群中发生率较高,可达20%以上,明显高于西方人群。江苏扬中的一项研究表明,CYP1A1多态性与吸烟对胃癌的发生有明显的交互作用,能显著增加胃癌的发病风险。CYP2E1酶参与了亚硝胺及其前体致癌物的代谢,蔡琳等在福建地区的研究发现CYP2E1c2/c2基因型人群胃癌易感性增加,若人群长期摄入鱼肉,其危险性增高具有更显著的意义,人群归因危险度高达94.1%。
谷胱甘肽硫转移酶(glutathione S-transferase,GST)属于Ⅱ相酶系统,其基因有3种等位基因,包括A,B和空白型。空白型基因不能产生有活性的酶蛋白,代谢能力降低,使机体对化学致癌物的解毒能力下降。但现在关于GSTM1空白型对个体胃癌的易感性关系尚无一个肯定的结果,大部分研究显示空白型能增加胃癌的患病风险。
除了以上两项代谢酶外,还有其他代谢酶与胃癌的易感性有关。其中亚甲基四氢叶酸还原酶(methyleneterahydrofolate reductase,MTHFR)677TT基因型者患胃癌的危险性升高,患贲门腺癌的危险性更高,同时携带MTHFR 677T,1298C和1793A基因型的人群患贲门腺癌的危险性增加约4.64倍。
(3)免疫相关基因多态性
人类白细胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)是人体最复杂的基因系统,具有高度的多态性。HLA的很多多态性被报道与多种肿瘤的易感性有关。有研究发现,DQA*0102与抑制幽门螺杆菌感染有关,而DRB1*1061可能与胃癌的发展有关,且这种关联性在幽门螺杆菌阴性患者中表现尤其明显。美国的一项病例对照研究发现,胃癌患者中HLADQB1*0301等位基因频率明显高于对照组(OR=3.2),但并没有观察到HLA-DQA1、DRB1基因多态与胃癌间的关系。
白介素1(IL-1)是白细胞和免疫细胞间相互作用的一类细胞因子,可以介导T、B细胞的活化与增殖,在炎症反应中起重要作用。在苏格兰和波兰开展的一项病例对照研究结果显示,IL-1B-31C>T和IL-1受体拮抗剂(IL-1RN)*2/*2纯合子基因型的个体患胃癌的危险性升高。葡萄牙和我国的研究者也发现了类似的现象。
(4)表观遗传学
DNA一级结构没有改变的前提下,通过表观遗传学的改变仍然可以改变DNA的空间结构,从而在转录水平调控基因的表达。肿瘤发生时,癌细胞内的DNA甲基化模式可发生改变,全基因组呈现低甲基化状态,同时伴有局部的高甲基化。低甲基化能通过激活癌基因或反转录转座子或引起染色体不稳定来促进肿瘤发生,导致个体患肿瘤的风险增加,促进肿瘤的形成和发展。例如与胃癌相关的抑癌基因p16在原发性胃癌的高甲基化是其mRNA表达降低的主要原因,其甲基化频率高达45%。p14是另一种抑癌基因,其启动子区高甲基化频率在原发胃癌中为35%,弥漫型胃癌的高甲基化状态较肠型更普遍。
研究发现血型也与胃癌发生的危险性呈一定的相关性。多数研究认为A型血的人患胃癌的危险度比其他血型高20%~30%。一些学者对血型和胃癌的关系进行了初步的机制研究,认为两者之间存在着免疫学联系,但具体的机制尚不十分明确。
胃癌除了跟患者的遗传因素有关,还与人群的胃病病史和胃部手术史有关。胃溃疡与胃癌的发生有正相关,而十二指肠溃疡则与胃癌的发生风险呈负相关。此外许多研究发现胃部手术可增加胃癌的患病风险,且这种风险主要发生于胃部术后15年以上。