2023胃液活体组织检查在胃癌诊断中的研究进展

摘要：胃癌是全球范围内癌症死亡的重要原因之一摘要：胃癌是全球范围内癌症死亡的重要原因之一，早期胃癌若能及时接受手术治疗大多可实现临床治愈。然而,诊断早期胃癌的肿瘤标志物的灵敏度和特异度较低，导致大多数胃癌患者首次确诊即处于进展期。胃液活体组织检查是一种新兴的分子检测技术，具有样本浓度高、无创、经济、重复性好等优点，具有比血清肿瘤标志物更高的灵敏度与特异度，为胃癌的大范围筛查与风险评估带来了曙光。本文通过介绍具有鉴别胃癌与非胃癌潜能的胃液生物标志物及其组合预测模型，比较他们的优势和局限，总结胃液活体组织检查在胃癌诊断中的研究现状和未来发展方向。2023胃液活体组织检查在胃癌诊断中的研究进展胃癌是一种常见的消化道恶性肿瘤，其发病率与病死率分别居全球癌症排名的第5和第4位，＞70%的新发和死亡病例为发展中国家人群[1]。定期胃镜检查对胃癌进行早诊早治是降低其病死率的重要手段，但胃镜检查成本较高，难以在经济欠发达地区普及。目前广泛应用的胃癌筛查血清学标志物均为非特异倒中瘤相关抗原，如癌胚抗原、糖类抗原199、胃蛋白酶原等,缺乏足够的特异度和灵敏度[2]。液体活体组织检查(以下简称活检)是基于高通量测序对患者体液中分离出的肿瘤相关分泌物进行评估的新兴分子检测技术，因其侵入性小、重复性好，与大体活检相比价格更低、耗时更短、灵敏度和特异度较高，为胃癌的早期诊断、风险评估与疾病预后预测提供了有效手段[3]。胃液中含有唾液、反流胆汁、胃壁受损后产生的炎症介质，以及癌细胞分泌的蛋白质等肿瘤相关成分，与血液中低浓度度的肿瘤相关分泌物相比,胃液在液体活检领域具有一定优势[4]。本文通过总结和分析胃液中分离出的胃癌相关生物标志物的诊断效能与限制，探讨胃液活检在胃癌诊断中的研究现状与发展潜能。一、胃癌诊断的潜在胃液生物标志物1.氨基酸：胃癌患者的癌细胞过量表达氨基酸转运蛋白，导致机体氨基酸重排,即骨骼肌、肝肾组织释放氨基酸入血,使氨基酸向癌组织富集。生理条件下胃液氨基酸含量极低，而胃癌患者的胃液氨基酸含量增高2~4倍，其中酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸水平均高于健康人群(均P<0.01),提示胃液氨基酸水平有诊断胃癌的潜能；苯丙氨酸诊断胃癌的效能最高[曲线下面积(areaunderthecurve,AUC)为0.86,灵敏度为87.9%,特异度为79.4%],酪氨酸和色氨酸水平诊断胃癌的特异度均较高(均为94.1%),但灵敏度均<70%[5]。2.糖蛋白：目前临床常用的胃癌相关生物标志物如癌胚抗原、糖类抗原19-9、糖类抗原72-4、糖类抗原50在胃癌患者的胃液内亦表达过量高于血清内水平，还与肿瘤分期密切相关(均P<0.01)o胃液癌胚抗原水平升高不仅发生于晚期胃癌患者(52.9%),还见于早期胃癌患者(54.5%),且其诊断胃癌的灵敏度高达88.5%，但癌胚抗原升高可见于多种恶性W瘤,其诊断胃癌的特异度<40%。糖类抗原50和糖类抗原19-9对胃癌的诊断效能较好,特异度分别为98.7%、93.9%，灵敏度分别为48.4%、51.4%。胃液糖类抗原72-4诊断胃癌的效能不佳(灵敏度为65.4%、特异度为62.1%)[6]。有研究究认为组织病理学特征性改变与胃液内胃癌相关糖蛋白分子标志物阳性无显著关系，缺乏预后的预测价值[7]。3・蛋白质：胃液蛋白质含量受炎症、黏膜断裂、高龄、胃酸分泌异常等多种因素影响。与良性胃病等非胃癌患者相比，胃癌患者的胃液总蛋白质水平更高(P<0.001)[5]。胃液蛋白质电泳条带主要分为基本带、特异带和非特异带3个部分,其中cd-抗胰蛋白酶是特异带的主要肽,在早期和中晚期胃癌中均高度表达，其鉴别胃癌与非胃癌的灵敏度为92.5%,特异度为89.7%,准确度为91.1%[8]。Wu等[9]进一步对胃液进行蛋白质定量分析，发现胃癌患者胃液中胃泌素和胃蛋白酶A的表达显著下降，胃泌素诊断胃癌的AUC为0.93,灵敏度为88.6%,特异度为94.1%;胃蛋白酶A诊断胃癌的AUC为0.96,灵敏度为90.0%,特异度为100.0%;但该研究仅纳入70例胃癌与17例良性胃病患者，对胃泌素和胃蛋白酶A的诊断效能需进一步论证。此外弹性蛋白酶3A、胱抑素D和胃液脂肪酶[9],以及S100钙结合蛋白A9和胃内因子[10]在胃癌与良性胃病患者的胃液内含量存在差异，但均无法同时达到高特异度和高灵敏度。4.微RNA(microRNA,miRNA):miRNA是一类小型非编码RNA,长度为19〜25个核昔酸，参与细胞分化、增殖与凋亡等过程，受表观遗传影响。血浆与外周血中的miRNA-21和miRNA-133a是多种癌症共有的肿瘤标志物，其在胃液内的含量也具有一定鉴别意义[11]o研究发现,与良性胃病患者相比，胃癌患者的胃液miRNA-21和miRNA-133a水平均下降(均P<0.001),这两种miRNA相相较于传统血清肿瘤标志物具有较高的灵敏度(85.9%、85.7%)和特异度(97.8%、84.8%)[12,13]。miRNA-106a、miRNA-129和miRNA-421在胃液中稳定存在并表达降低，三者诊断胃癌的特异度(89.3%、71.9%〜85.9%、72.7%)与miRNA-133a相当，灵敏度(73.8%、45.2%~68.7%、71.4%)低于miRNA-21和miRNA-133a[12,14,15]。5.长链非编码RNA(longnoncodingRNA,IncRNA):IncRNA长度>200个核昔酸，不具有编码蛋白质的潜能,参与转录、翻译、分化、基因表达和细胞周期等生物过程，是诊断胃癌的重要标志物。胃癌患者胃液lncRNA-AA174084和IncRNA-ABHDI1-AS1水平均高于黏膜正常、轻度胃炎、胃溃疡、萎缩性胃炎等非胃癌患者(均P<0.01),且与肿瘤大小、分期、Lauren分型和血清癌胚抗原水平呈正相关，有助于评估胃癌患者的疾病状态和临床预后，然而，lncRNA-AA174084和lncRNA-ABHD11-AS1虽具有较高的特异度(93.0%、93.4%),但灵敏度不高(46.0%、41.0%)[16,17]o胃液lncRNA-LINC00152水平鉴别胃癌与非胃癌的AUC为0.65,灵敏度和特异度均为90%[18]。6.环状RNA(circularRNA,circRNA):circRNA是一类闭环非编码RNA,是存在于所有真核生物中的稳定而保守的序列，通过与miRNA相互作用控制基因表达。has_circ_0014717.has_circ_0065149已被证实在胃液中稳定存在，且在胃癌患者胃液中显著下调[19]；但进一步分析发现两者在健康人群、胃溃疡和胃炎患者与胃癌患者之间差异均无统计学意义[20]。虽然目前的研究暂无法证实胃液circRNA水平诊断胃癌的能力，但却提示circRNA能稳定存在于胃液中，具具有作为生物标志物的潜力。二、胃癌的新型诊断方法1.胃液固相荧光光谱：自20世纪80年代起,血清荧光光谱就被发现可用于诊断恶性肿瘤，但其干扰因素较多,诊断胃癌的特异度不佳，因此，研究终点逐渐转移至直接反映胃部情况的胃液固相荧光光谱。研究发现，胃癌患者的胃液第一荧光峰的峰值显著高于良性胃病患者，而第二荧光峰的峰值显著低于良性胃病患者，诊断胃癌的灵敏度为88.89%,特异度为84.95%[21],诊断早期胃癌的阳性预测值为78.9%，诊断进展期胃癌的阳性预测值为90.5%[22],提示胃液固相荧光光谱是筛查胃癌潜在方法之一，但近十年关于其诊断胃癌的研究未见更新。2.组合模型：为了进一步提高胃液活检对胃癌的诊断效能，研究者建立了一系列胃液生物标志物的组合模型。Liu等[23]建立胃液指数预测模型，包含性别、胃液pH值和氨基酸(苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸)水平，该模型在建模组(AUC=0.81)和验证组(AUC=0.90)中都具有良好的预测能力;该研究团队进一步验证了其他氨基酸组合模型对胃癌的诊断效能，发现芳香族氨基酸(苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸)组合模型(AUC=0.85)的预测效能低于非芳香族氨基酸(亮氨酸、丝氨酸、苏氨酸)组合模型(AUC=0.90),上述6种芳香族与非芳香族氨基酸的组合进一步提高了胃癌诊断模型的灵敏度(71.9%)和特异度(91.4%);该研究进一步运用该6种氨基酸组合模型鉴别早期胃癌与非胃癌，结果发现该组合模型鉴别早期胃癌的AUC为0.91,灵敏度为772.7%，特异度为97.4%[24]。然而，该组合模型缺乏足够的临床试验证据支持，尚不足以对早期胃癌进行诊断。三、总结与展望胃癌的发病率和病死率居高不下的原因是大多数胃癌患者在晚期确诊，预后较差，治疗选择有限。目前用于胃癌诊断、疾病状态与临床预后评估的血清肿瘤标志物的灵敏度和特异度不佳，因此，近年来的研究重点转移到了具有胃癌诊断潜能的胃液生物标志物。已报道的胃液生物标志物包括氨基酸、糖蛋白、miRNA、IncRNA、circRNA,以及新型诊断方法如荧光光谱、采用多种生物标志