胃癌的基础与临床

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胃癌是我国最常见的恶性肿瘤。据统计，大约每2－3分钟就有一名中国人死于胃癌。欧美等西方发达国家胃癌发病率很低，对胃癌的研究不十分重视。因此，研究胃癌成了中国医务人员义不容辞的责任。
目前对胃癌的病因尚不清楚，不能针对病因进行治疗，故早期诊断成为改善患者预后的关键。但是，绝大多数早期胃癌患者几乎都无特异表现，求医时往往已届晚期。日本采用X线钡餐和胃镜下的现场普查，使早期胃癌诊断率明显上升，但每查出一个早期胃癌几乎平均要耗资1万美元，这样作不适于我国国情。从1978年起，我们选择胃癌为研究方向，前后经过9个三年计划（Three year plan TYP），走出了一条具有中国特色的胃癌研究之路，本文对此作简要回顾。
第一个TYP（1978－1989）胃癌的癌前病变是什么？
***后的1978年，本所召进了第一批硕士研究生，同时选择胃癌为科研方向，从此开始了胃癌研究的长征。那时条件很差，我们采用病理组织学、粘液组织化学等研究技术，并结合临床，观察胃癌的组织发生发展及其演变。我们观察到，多数胃癌也同其他一些上皮肿瘤一样，遵循一种规律发生并发展，即从正常粘膜→癌前病变→早期胃癌→中晚期胃癌→广泛转移的规律。其中癌症从早期发展至中晚期是一个很快的过程，加之早期肿瘤几乎无特异症状，故要抓住癌肿处于早期这个短暂良机将其诊断出来是相当困难的。相比之下，我们发现癌前病变则是一种演变时间长，且可逆转的病变。如能重视癌前病变，对其进行密切监视，对发生恶变者进行及时手术治疗，便可防患于未然，从根本上改善患者的预后。当时临床上一般把经久不愈的胃溃疡、胃息肉以及一部分慢性萎缩性胃炎等视为癌前病变。但在临床上这类病变从群体上看并不少见，真正发生癌变的是少数，究竟哪一部分更易发生癌变这在当时还难以确定。我们通过粘液组织化学方法发现，胃粘膜肠上皮化生和不典型增生这两种病变与胃癌在胃上皮组织中的空间分布十分一致。因此，我们当时得出的初步结论，在上述癌前病变中，凡伴有肠上皮化生和不典型增生者应视为高危性癌前病变。
第二个TYP（1981-1983）癌前病变癌变时有特殊生物学标志吗？
虽然我们在第一个TYP中发现，伴有肠上皮化生及不典型增生的癌前病变癌变的可能性大，但临床上这种病变并不罕见，其中哪些癌变倾向更大难以知道。当时我们设想，既然癌前病变要向癌的方向发展，尽管在形态结构上还不是癌的表现，但在生物学上，可能会出现肿瘤抗原的表达，相比之下有肿瘤抗原表达者似乎癌变倾向更大。但是当时国内尚无自己发现的肿瘤抗原，所以我们引进了国际上一些重要肿瘤抗原的检测试剂，如当时的CEA、CA19－9及后来的CA50、CA125、CA153、Lewx、Lewy、T及Tn等十余种肿瘤抗原，分别对胃癌组织及血清进行检测，结果发现这些抗原对胃癌及癌前病变的诊断价值不大，有的在胃癌组织根本就无这类抗原，有的对癌组织的特异性不强，在正常组织中也有高度表达，而且检测胃癌患者血清中的这些抗原，阳性率多不超过40％，假阴率太高，漏诊人数太多。所以我们认为，必须自己动手，从胃癌细胞中找寻对胃癌具有诊断价值的肿瘤抗原。
第三个TYP（1984－1986）自己寻找胃癌抗原
寻找新的在组织学、细胞学特别是在血清学上对胃癌有诊断价值的胃癌抗原，的确决非易事。近几十年来学术界用不同方法一直在为此奋斗，但几乎没人成功。主要困难是胃癌细胞在抗原表达上存在显著的异质性，即不同人的胃癌，或同一胃癌灶的不同癌细胞群体，抗原表达的差异十分显著。因此，通常一种方法只对少数一部分胃癌有效，带来很多的假阴性，即“是癌查不出来”。其次，胃癌细胞中绝大多数抗原是正常细胞成份，只有极少数抗原成份对肿瘤具有特异性或相对特异性，这样很容易引起假阳性结果，即“查出来的不是癌”。胃癌细胞上抗原少寻找起来也很困难，真是犹如大海捞针，但是大海捞针也得捞，因为我们别无选择。从1984年起我们对传统的免疫学技术进行大胆改进，自己设计了新的免疫方法，分别用以克服抗原表达的异质性及抗原淘选困难的问题，以减少检测方法的假阳性及假阴性。然后用淋巴细胞杂交技术建立了28561个杂交瘤，从中先后通过五级精选，筛选出12种单克隆抗体MG系列，并由此在胃癌细胞膜上发现了一组新的胃癌抗原，命名为MGAgs，为前人未报导过。这些抗原多数为糖蛋白，少数为糖脂，对胃癌组织的特异性高，在正常组织几无表达，但在胃癌组织中表达很强，联合应用免疫组化染色发现，组织学上的阳性率达到90％以上。MGAgs的发现为我们其后的工作奠定了良好基础。
第四个TYP（1987－1989），MGAgs对胃癌临床诊断有否价值？
MGAgs作为一种新的肿瘤抗原，从临床角度评价，主要看其对临床诊断乃至治疗是否有意义。从1987年开始，我们与国内数十家医院及科研单位协作，在组织学、细胞学、血清学等各个方面，采用不同的研究方法，对MGAgs在胃癌临床诊断中的价值进行了全面评价，共同发现其具有如下临床应用价值：1.可以辅助病理医师对疑难病例作出鉴别诊断，比如用于鉴别在形态学上与某些正常组织结构酷似，故难以区别的癌细胞（如印戒细胞癌、泡沫细胞及毛细血管的区别等），用于鉴别形态学结构相似但组织来源不同、治疗方法迥异的两类癌细胞（如未分化上皮癌与恶性淋巴瘤），还可用于淋巴结中隐源性转移癌细胞器官来源的追寻等。2.筛选及监视高危性癌前病变，通过免疫染色，可以发现MGAgs表达阳性的癌前病变，对其进行密切随访可以发现早期胃癌。3.用免疫荧光技术检查细胞膜上的MGAgs，可以提高胸腹水及其他体液中癌细胞的检出率。4.可用作放射免疫显象，单抗用同位素标记后经静脉注入人体，与带有MGAgs的癌细胞结合，经γ照相，可在***发现胃癌的原发灶及转移灶。5.抗体用同位素标记，制成IRMA试剂盒，检测患者血中的MGAgs，可用于胃癌的血清学诊断，胃癌检出阳性率达55％，比目前国际上应用的同类方法高出近15个百分点。上述研究获国家科技进步二等奖。
第五个TYP（1990-1992）胃癌生物治疗的分子基础是什么？
晚期胃癌用传统的疗法如手术化疗等疗效不佳，生物治疗虽有前景，但其发展因受当时对“宿主对肿瘤细胞生物学应答”，“癌细胞内究竟发生了哪些分子事件”，“这些分子事件中的相互关系”等问题认识的限制，其临床结果远不如人们期望的那样理想。我们以胃癌组织，胃癌细胞系，癌前病变组织及正常胃粘膜为研究对象，采用分子生物学、分子病理学、分子免疫学等先进技术，对涉及人类肿瘤众多的分子或基因进行了广泛的研究，先后观察了七类（肿瘤相关抗原、免疫相关分子、癌基因与抑制基因、细胞因子、细胞毒性分子，细胞增殖分子）共30多个分子或基因对胃癌生物学行为的作用和影响，着重探索了各种分子与分子间，基因与基因间，分子与基因间对胃癌生物学行为产生影响的内在联系。在此基础上，对相关分子用胃癌生物治疗的五种途径或技术（免疫脂质体、单抗导向、核酶、反义核酶、酶前体药物）进行了细致探讨，获得了一批很有意义的数据和结果。为更加全面了解胃癌生物学行为及其相关的分子，为探索和设计胃癌生物治疗方法奠定了理论及物质基础。
第六个TYP（1993－1995）免疫PCR技术提高胃癌的血清学诊断水平
本所建立的血清诊断方法，相比之下有较好的临床诊断价值，但仍有很大一部分胃癌病人用此方法查不出来。主要原因是，虽然胃癌组织表达MGAgs，但主要泌入胃腔，进入血液中很少，进入血中的MGAgs还要被机体的免疫学或生化学因素破坏或代谢；特别是早期癌癌灶小，癌细胞少，泌入血中的MGAgs更少且被血液稀释达数千倍。因此采用现有方法，即使是最敏感者灵敏度也达不到要求，很难将其检测出来。为此，从1993年起，经过不懈努力，我们终于用生化方法将单克隆抗体的高度特异性与PCR技术的高度敏感性二者有机结合起来，建立了免疫PCR检测技术，用于胃癌血清中MGAgs的检测，阳性率达70％以上，且能检出部分早期胃癌，在胃癌血清学诊断中显示了可喜的应用前景。MGAgs作为血清中的一种胃癌标志物，能否用到高危人群的现场去普查，是评价其应用价值的重要标准。我们先后选择了河南濮阳中原油田、甘肃武威县、河南省温县等地一定人群的现场试用。发现在血清MGAgs升高或阳性的人群中可检出胃癌，其中包括部分早期胃癌。此外，应用免疫组化技术，观察胃粘膜组织中MGAgs的表达，在表达阳性的病例中，五年癌变率高达30％，而阴性者则很少发生癌变，说明MGAgs的检测可以预报胃粘膜癌变的发生，有可能用作胃癌预警的一个重要指标。该技术目前已获国家专利、国家新药证书及生产批文，并获国家发明奖三等奖。
第七个TYP（1996-1998）胃癌多药耐药相关分子的克隆
化疗是治疗胃癌的主要方法之一，但目前应用的多种药物以及多种给药方案总体评价疗效很不理想，这主要与癌细胞对化疗药物具有或产生了耐药性或多药耐药性（Multiple Drug Resistance MDR）有关。关于肿瘤MDR公开发表的论文已达数千篇，但总体来说还并未真正弄清其本质。多数研究局限在血液系统肿瘤细胞的MDR上，而实体瘤的MDR可能机制更复杂。我们的研究为揭示胃癌MDR的本质奠定了一定基础：1、建立了4个耐不同抗癌药的胃癌细胞系；2、从癌细胞上发现了三个与胃癌MDR有关的基因及其表达蛋白；3、制备成功新耐药分子MGr1-Ag的单抗，且发现其可部分逆转胃癌细胞的多药耐药性；4、克隆成功为MRr1-Ag编码的基因并被GenBank收录。这些研究的进行不仅为全面启动胃癌MDR分子机制的研究奠定了研究理论、研究物质、研究技术、研究设备、研究人才的基础，而且为更深入研究其他实体瘤的耐药机制也提供了重要的线索。
第八个TYP（1999－2001）MGAgs编码基因或其模拟分子及其功能的初步研究
MGAgs作为一种新的肿瘤抗原对胃癌的诊断，特别是血清学诊断具有较重要价值已得到证实，但是还有许多工作需要做。首先，MGAgs的理化性质是什么，其编码基因也不清楚。克隆及分析MGAgs的编码基因，可能有助于阐明胃癌发生的实质及开展基因诊断及基因治疗。此外，MGAgs在癌细胞膜上表达，其生物学本质或生物学功能尚不清楚。能否通过启动其功能来促进肿瘤的分化或凋亡，能否通过阻断其功能来抑制肿瘤的增生或转移，从而开辟胃癌生物治疗的新途径，这的确是一个值得研究的课题。我们从1999年起采用分子生物学技术直接克隆MGAgs的编码基因，或采用嗜菌体肽技术，抗独特型抗体技术及T细胞克隆技术寻找MGAgs的模拟分子，从多个方面开展了MGAgs编码基因的克隆及分析，以及部分MGAgs生物学功能的研究，获得了部分重要数据及基因或基因的模拟分子，为将来研究基因重组瘤苗开展生物治疗奠定了基础。但研究中遇到很大困难，至今我们尚未克隆成功MGAgs任何一个成员的全长基因。因为MGAgs主要系一类糖蛋白，抗原决定簇位于糖链上，这可能是我们一直未获得满意结果的根本原因。最近我们正与国际合作，改变研究策略，直接从蛋白质入手，继续开展这方面的研究，以期真正阐明MGAgs的本质。
第九个TYP（2002-2004）MGAgs作为重组胃癌疫苗的研究
我们的研究发现MGAgs在癌细胞膜上的密度（数量）与邻近免疫活性细胞的总数，各亚群的比值及其布态明显相关，且能激发机体明显的抗瘤反应，这种现象为研制基因重组胃癌疫苗提供了理论根据。由于MGAgs基因克隆遇到了困难，我们决定从模拟表位着手。通过应用MG抗体作为抗原免疫小鼠后，取脾细胞建立了嗜菌体呈现文库。通过用单抗MG系列筛选该文库，目前已经获得MGAgs的多个抗独特型模拟表位。值得庆幸的是，最近我们直接用单抗MG系列筛选嗜菌体随机寡肽文库，也获得了数十个能与之反应的克隆。通过反复筛选，发现部分克隆（嗜菌体）免疫小鼠产生的抗血清，经免疫组化证实能直接与人的胃癌组织反应，这高度提示其为MGAgs的模拟表位，有可能用作重组胃癌疫苗的候选分子。胃癌MDR的研究也取得了一定进展，我们又从胃癌MDR细胞上克隆成功近30个与MDR发生相关的基因，用双相电泳技术发现了10个与MDR发生相关的蛋白质，且发现MGr1-Ag引起耐药的机制是通过生物泵的作用使进入癌细胞的抗癌药向细胞外外排。在上述研究的同时，我们还开展了一种新型重组的胃癌血管生成蛋白Neovastatin的克隆及表达，目前正在进行生物活性的功能分析，以期获得可用于胃癌血管生成抑制治疗的生物制剂。
结 语
总之，胃癌是一个十分难以克服的难题，我们只是做了一些肤浅的工作。我们谈的是一些体会，不能说有什么成功。在胃癌的诊断及治疗方面都还有大量的难题需要研究和解决。今后的路还很长，我们没有任何理由停下来松一口气，因为在我们划上本文句号的一瞬间，又有一个病人因胃癌离开了我们。

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