川北医学院附属医院消化内科 黄更珍 贺国斌
分子生物学是指从分子水平上研究生命现象物质基础的一门学科，主要研究细胞成分的物理、化学的性质和变化以及这些性质和变化与生命现象的关系，如遗传信息的传递，基因的结构、复制、转录、翻译、表达调控和表达产物的生理功能，以及细胞信号的转导等。其内容包括细胞工程技术、基因工程技术、ＤＮＡ 芯片技术、酶工程技术等。分子生物学在医学领域中的应用越来越广泛，对人类疾病的早期诊断和研究，提高诊断的准确性和敏感性等方面发挥越来越重要的作用。
一、分子生物学在消化系统疾病中的发展
近年来，分子生物学技术取得了重要进展，已渗透到生命科学的诸多领域，在揭示疾病的发生机制、发展机制、疾病诊断和药物研制、开发利用中得到较广泛的应用。近年来，分子生物学已应用于消化系统疾病如消化性溃疡、炎症性肠病、消化系统肿瘤等的早期诊断和治疗。随着分子生物学技术在消化专业中应用的不断发展，分子生物学技术与消化内科的联系日益紧密，分子生物学为消化临床的发展带来新的机遇，成为本专业领域研究的前沿和热点之一。
二、分子生物学在消化系统肿瘤的应用
１．分子生物学在食管癌中的应用：Ｘｉｅ 等研究发现有半胱氨酸６１ 基因（Ｃｙｒ６１ 基因）表达的食管癌患者生存率较低（P ＝0.001），提示Ｃｙｒ６１ 基因可能在食管癌的进展中发挥重要作用，是一种预测食管癌患者预后的生物标志物。Ｚｈｕ 等对１０２ 例食管癌患者样本进行Ｓｕｒｖｉｖｉｎ 抗体免疫染色，其中有60.8％的肿瘤样本Ｓｕｒｖｉｖｉｎ 染色为阳性。研究发现Ｓｕｒｖｉｖｉｎ 高表达的食管癌患者预后较差，认为Ｓｕｒｖｉｖｉｎ 是预测食管癌患者总生存期的预后因素，Ｓｕｒｖｉｖｉｎ 的表达、转移和临床分期与食管癌患者总生存期密切相关。Ｌｉ 等应用ＰＣＲ 技术研究食管癌患者肿瘤相关基因的甲基化，结果显示４７ 份食管癌样本中有４６ 份（97.9％） 出现基因的甲基化， 其中最常见的有： ＲＡＲ-β（46.8％），ＤＡＰＫ（46.8％），Ｐ１６（44.7％），ＣＤＨ１ 基因（42.6％）。他们还发现ＤＮＭＴ３Ｂ ｍＲＮＡ 的调节与上述肿瘤相关基因甲基化存在明显相关（P ＝0.021），表明多个肿瘤相关基因的甲基化并通过ＤＮＭＴ３Ｂ 表达介导，可能参与了食管癌的发生。Ｃｈｅｎ 等研究发现血清胸苷激酶１（ＳＴＫ１）值与食管癌患者的临床分期密切相关。治疗后发现食管癌患者ＳＴＫ１ 值均下降（P ＜0.01）。因此认为血清中ＳＴＫ１ 浓度与食管癌的临床分期和临床治疗密切相关，在临床试验中，能监测肿瘤治疗的效果。
２．分子生物学在肝癌中的应用：Ｗｕ 等选取３６ 例接受手术治疗的原发性肝癌患者（ＨＣＣ）的３６ 个肝癌组织和相应的邻近非肿瘤组织样本，采用反转录唱聚合酶链反应对肝癌组织和相邻非癌肝组织样本中Ｄｉｃｅｒ 酶ｍＲＮＡ 的表达进行评价，发现３６例肝癌患者中有３４ 例肿瘤组织中Ｄｉｃｅｒ 酶ｍＲＮＡ 水平明显低于相应的非肿瘤组织（94.4％），提示Ｄｉｃｅｒ 酶ＲＮＡ 在肝癌中的表达明显下降。Ｄｉｃｅｒ 的表达降低可能在肝癌发生过程中发挥重要作用。Ａｃｕｎ 等发现，１４ 例肝癌患者中有５ 例超诱导蛋白-１（ＳＩＰ１）表达减少或消失（３６％），２３ 例原发性肝癌患者中有１７例ＳＩＰ１ 表达减少或消失（７４％）。经免疫组化证实ＳＩＰ１ ｍＲＮＡ的下调与ＳＩＰ１ 蛋白在肝癌组织的表达减少有关。ＳＩＰ１ 在肝癌发生中可能发挥重要作用。
３．分子生物学在胃癌中的应用：Ｈｅ 等发现Ⅱ型极低密度脂蛋白受体的高表达水平与胃癌的淋巴结和远处转移密切相关（P ＜0.01）。此外，发现胃癌Ⅱ型极低密度脂蛋白受体和β-ｃａｔｅｎｉｎ 存在明显正相关（r ＝0.689，P ＜0.001），表明Ⅱ型极低密度脂蛋白受体可能是癌症的一个临床标记，存在潜在的β-ｃａｔｅｎｉｎ 信号通路。Ｚｈｅｎｇ 等研究发现，糖原合酶激酶３β在胃癌中的表达与浸润程度、静脉侵犯、淋巴结转移、癌症的分期、血管内皮生长因子的表达和细胞外基质金属蛋白酶诱导成正相关（P ＜0.01）。生存分析表明磷酸激酶的表达与预后差成正相关（P ＜0.05），但不是独立因素（P ＞0.05）。浸润程度、淋巴结转移和静脉侵犯均影响胃癌患者的预后（P ＜0.05）。磷酸化糖原合酶激酶３β表达上调与胃癌及其进展密切相关，可作为胃癌浸润及预后的指标。Ｚｈｅｎｇ 等利用免疫组化和组织芯片检测半胱氨酸蛋白酶（ＣＰＰ３２） 在胃腺癌中的表达，发现低分化组胃腺癌中ＣＰＰ３２ 的表达较低。生存分析表明，与低分化或黏液亚型的患者相比，乳头状、中等分化的胃腺癌累积生存率较低（P ＜0.05）。年龄、浸润程度、淋巴结转移等是胃腺癌患者的预后因素（P ＜0.05）。细胞增殖和凋亡水平降低以及抑癌基因的改变，可能在低分化胃腺癌的发病机制中发挥重要作用。Ｚｈａｎｇ 等发现环氧合酶唱２（ＣＯＸ-２）启动子多态性及幽门螺杆菌感染与胃癌的发生存在关联。他们研究结果表明，ＣＯＸ-２ 启动子多态性与幽门螺杆菌感染的相互作用，可以增加患胃癌的风险。Ａｒａｉ 等发现胃癌中ｈＭＬＨ１ 启动子甲基化的比例随着年龄的增加而增加。在患胃癌的老年患者中，ｈＭＬＨ１ 启动子甲基化的比例达到２５％～３０％。ｈＭＬＨ１ 基因启动子甲基化作用可能是中老年人癌症发展的重要因素。
４．分子生物学在大肠癌中的应用：Ｚｈｅｎｇ 等发现大肠癌中细胞外基质金属蛋白酶诱导因子（ＥＭＭＰＲＩＮ）的表达与肿瘤大小、侵袭、血管或淋巴浸润程度等呈正相关（P ＜0.05），ＥＭＭ唱ＰＲＩＮ 表达上调可能促进大肠癌癌变，其机制可能是通过增加Ｋｉ-６７ 表达和调节血管内皮生长因子（ＶＥＧＦ）诱导血管生成，促进大肠癌的生长。Ｎａｓｔａｓｅ 等在２０ 例结肠癌患者中选取１０个候选基因（ＭＭＰ-１、ＭＭＰ-３、ＭＭＰ-７、ＤＥＦＡ１、ＤＥＦＡ-５、ＤＥＦＡ-６、ＩＬ-８、ＣＸＣＬ-１、ＳＰＰ-１、ＣＴＨＲＣ-１）来评估癌症预后，发现ＤＥＦＡ５ 和ＤＥＦＡ６ 基因是腺瘤形成的关键因素（P ＜0.05）；ＭＭＰ７ 基因是从良性过渡到恶性状态的重要因素，是肿瘤转化为癌细胞的重要指标（P ＜0.01）；ＩＬ-８ 基因在腺癌中表达水平较高（P ＜0.05）；ＳＰＰ-１ 表达水平与肿瘤存在相关。因此认为ＤＥＦＡ６、ＤＥＦＡ５、ＭＭＰ７、ＳＰＰ-１ 和ＩＬ-８ 等基因的表达可用于诊断早期结肠癌和（或）评估结肠肿瘤的预后。Ｚｈｅｎｇ 等发现ＩＮＧ５ 蛋白在大肠癌症中的表达明显增加，ＩＮＧ５ 蛋白表达与肿瘤大小、浸润深度、分化程度等呈负相关（P ＜0.05）。因此认为ＩＮＧ５ 蛋白表达异常可能导致大肠癌的发生、生长和入侵，可以考虑作为衡量大肠癌侵入的指标之一。Ｃｈｕ 等对大肠癌标本进行检测，发现ＮＤＲＧ２ 的ｍＲＮＡ 的表达明显下降。ＮＤＲＧ２ 的ｍＲＮＡ 表达水平与肿瘤分化状态呈正相关（P ＜0.001），与淋巴结转移呈正相关（P ＜0.001），与肿瘤的分期呈正相关（P ＜0.001）。表明ＮＤＲＧ２的ｍＲＮＡ 表达水平下降可能预测大肠癌的复发及其预后。Ｇｏｐａｌａｎ 等研究１８１７ 例大肠印戒细胞癌发现，大肠印戒细胞癌与Ｋ-ｒａｓ、ＢＲＡＦ、Ｐ５３、Ｐ１６ 等基因，以及基因甲基化和细胞黏附信号通路有关。Ｚｈｅｎｇ 等发现在大肠癌患者中，调节蛋白亚型（ＲＥＧＩβ）和低氧诱导性蛋白／磷酸核糖基焦磷酸合成酶相关蛋白（ＨＩＰ／ＰＡＰ） 的表达与大肠癌的入侵程度呈负相关（P ＜0.05），与癌症患者预后呈正相关（P ＜0.05），表明ＲＥＧＩβ和ＨＩＰ／ＰＡＰ 可能被作为大肠癌患者预后的可靠指标。Ｋｏｎｔｏｓ等研究发现多巴脱羧酶（ＤＤＣ）的ｍＲＮＡ 在大肠肿瘤的表达有显著差异。在分化较好肿瘤和Ｄｕｋｅｓ 分期为Ａ、Ｂ 期的大肠肿瘤中，ＤＤＣ ｍＲＮＡ 的表达水平较高。Ｋａｐｌａｎ-Ｍｅｉｅｒ 生存曲线表明，ＤＤＣ 阳性的肿瘤患者有明显较长的无病生存率（P ＝0.009）和总生存率（P ＝0.027），ＤＤＣ 阴性则降低无病生存率（P ＝0.021）和总生存率（P ＝0.047），表明大肠肿瘤中ＤＤＣ ｍＲＮＡ 的表达可能被视为一种潜在的生物标志物。
５．分子生物学在其他肿瘤中的应用：Ｌｉ 等对１４４ 例原发性胃Ｂ 细胞淋巴瘤患者ＣＤＨ１ 基因进行分析，研究发现ＣＤＨ１基因３′唱非编码区的多态性是原发性胃弥漫性大Ｂ 细胞淋巴瘤的危险因素。Ｎａｃｃａｒａｔｉ 等发现ＴＰ５３ 基因多态性可能改变胰腺癌及其他消化道肿瘤的遗传易感性，增加患胰腺癌的风险，是胰腺癌及其他消化道肿瘤独立或共同的危险因素。
综上所述，随着分子生物学技术的发展，分子生物学理论和技术已渗透到消化专业领域及其他各临床领域，并对其发展起着重要推动作用，带动着消化系统疾病临床诊断和治疗的进展。人们对于消化系统肿瘤的认识及诊断、治疗水平有了极大的提高。随着分子生物学技术的不断完善，它在消化系统肿瘤中的应用不断成熟和进步，将改变消化系统肿瘤的研究模式，革新其诊断和治疗，进一步提高人类的健康水平。分子生物学技术在消化系统肿瘤中的应用有较好的发展前景。
编辑：范伟伟
