流行病學調查顯示幽門螺杆菌(Helicobacter pylori．Hp)感染與胃癌發生存在顯著相關性，Hp感染後胃癌發生率增加4倍～9倍，且60%胃癌患者有Hp感染．1994年世界衛生組織國際癌症研究機構正式將Hp列為第一類生物致癌因子．胃癌的發生是多因素共同作用的結果，包括感染、環境因素、營養狀況、飲食和遺傳等．目前認為Hp感染為胃癌發生的始發因素，而綜合因素決定了胃癌的最後形成．一般認為Hp本身沒有毒性，因此並不直接引起人體細胞DNA突變，其確切作用環節及機製有待進一步闡明．本文就Hp感染與胃癌發生的實驗研究進展作一簡要綜述.
1 腫瘤相關基因的突變
腫瘤相關基因的變化包括原癌基因的激活和抑癌基因失活二種形式.
活化的原癌基因被稱為癌基因，郝瑩［1］發現早期胃癌患者H-ras12位點突變率為50%，而正常對照組及淺表性胃炎組未發現H-ras基因突變．Hp感染後易發生C-H-ras點突變且其產物P21蛋白表達增加，提示Hp感染與H-ras活化有關．P21蛋白表達增加後持續向細胞內傳遞信號，引起細胞持續增殖而使細胞代謝異常引起癌變［2-4］．Hp感染者c-met原癌基因蛋白表達率明顯較未感染者高，且隨病情進展，c-met原癌蛋白基因表達亦隨之增加［1，5］．郭飛［3］發現Hp感染者與未感染者c-met原癌基因蛋白表達率分別為63%和32%．c-met基因編碼肝細胞生長因子受體(hepatocyte growth factor receptor，HGFR)，過量表達的HGFR與激活的基質細胞產生的肝細胞生長因子(hepatocyte growth factor，HGF)特異性結合，參與腫瘤的形成與進展．Hp感染後原癌基因bcl-2，c-erbB-2亦活化且過量表達［2］.
Hp感染後突變率增加，可能與氧自由基作用引起G→A替換，導致8-羥脫氧鳥嘌呤(8-hydroxy deoxyguanosine，8-OH-DG)的錯誤複製而使基因失活有關［4］．多重腫瘤抑製因子-1基因(multiple tumor suppressor 1，mts1/P16)編碼合成P16蛋白，P16蛋白能與CDK4結合，從而抑製CDK4/細胞周期素D複合物的催化活性，最終抑製細胞增生和惡化．Hp感染後易引起mts1/p16基因的缺失從而可能誘導胃粘膜上皮惡性化，高華［6］研究發現P16蛋白的表達陽性率在正常胃粘膜為96.4%，而胃癌中僅為20%.
Hp感染後易引起基因突變可能與下列因素有關：Hp感染後胃粘膜處於一種過度的增殖狀態，DNA的合成與分裂活躍，DNA錯誤複製概率增加；高度增殖時DNA修複功能亦下降，且增生活躍時易受各種致癌因子的損傷導致染色體基因結構和功能的改變，具備了惡性化的條件［3］．Hp感染後胃粘膜屏障被破壞，使腔內致癌物更易接近胃上皮細胞，如炎症細胞釋放的氧自由基作用於快速增生的胃粘膜上皮幹細胞，導致DNA斷裂、易位、清除、細胞死亡，引起胞質胞核轉導途徑的異常，改變了抑製基因和抑製蛋白的活性［3］.
2 氧化損傷
Cerutti［7］報道活性氧代謝產物(reactive oxygen metabolites，ROMs)有致癌作用，它除了引起DNA結構變化外，亦導致胞質和胞核信號傳導途徑的變化．氧化損傷是導致DNA突變的原因，是自由基作用的結果．自由基產生於機體的正常代謝過程之中．正常機體由於胃粘膜屏障的完整性使胃粘膜不易受自由基的損害，且胃液中的抗壞血酸等抗氧化劑能將其清除．Sarosiel et al［8］證實Hp感染後其產物蛋白酶和脂酶能降解胃粘液屏障，尿素酶水解尿素產生CO2和NH3，NH3進一步與H2O作用產生OH-，OH-對上皮細胞有毒性作用，NH3破壞細胞間的緊密連接從而破壞了胃粘膜屏障，這導致：①進入腔內的外源性致癌物質更易接近胃粘膜上皮細胞；②不斷攝入的細菌抗原能促進炎症反應的產生，內源性致癌物質不斷增加．雖然Hp本身不產生自由基，但能通過炎症反應激活炎症細胞，使自由基產生顯著增加．Hp定居於胃粘膜上皮細胞後激活免疫炎症反應，大量炎症細胞侵入粘膜下層，釋放一係列細胞因子，如TNFα,IL-1，IL-6，IL-8及趨化因子，它們吸引淋巴細胞，中性粒細胞及單核巨噬細胞在感染部位聚集，並激活中性粒細胞產生自由基．Nguyen et al［9］發現一氧化氮(NO)能引起抑癌基因發生C→T突變，而Hp脂多糖和細胞因子能刺激NO的產生，Hp陽性者胃粘膜NO合成酶顯著升高．NO在O2存在時迅速降解產生大量氮氧化物，它具有亞硝基化作用．另外NO能與O2-作用產生過氧亞硝酸根離子，能進一步降解產生OH-．且Hp感染後胃內抗壞血酸濃度顯著降低，使之對自由基的清除能力下降［10］．以上作用導致胃液中自由基濃度及活性在Hp感染陽性者比陰性者顯著升高，更易導致粘膜損傷引起DNA突變.
3 亞硝酸鹽和亞硝基化合物的增加
已知亞硝酸鹽和亞硝基化合物能誘導胃癌的產生．Gershoff［11］證實胃內高抗壞血酸能阻止胃癌的產生，可能與其滅活自由基、清除亞硝酸鹽及亞硝基化合物及其抑製腫瘤DNA、RNA、蛋白質的合成有關．抗壞血酸是維生素C的還原形式，能被胃粘膜主動由血分泌入胃，使胃液中的濃度遠高於血漿濃度．Banerje［10］證實血漿抗壞血酸濃度在Hp陽性患者為0.4μg/mL～4.7μg/mL，Hp陰性患者為0.6μg/mL～24μg/mL，無顯著性差別．胃液抗壞血酸濃度在Hp陽性患者為0μg/mL～28.8μg/mL，而在Hp陰性者為5.6μg/mL～155.4μg/mL，差異有顯著性意義(P＜0.0005)．Hp感染後胃液中抗壞血酸濃度顯著低於對照組，平均下降83.3%，可能是由於：①細菌釋放的胞質毒素損傷胃粘膜的抗壞血酸分泌機製；②Hp感染引起的胃竇炎症可引起其分泌減少；③多形核白細胞產物亦可能損傷抗壞血酸的分泌或增加胃竇粘膜抗壞血酸的降解和消耗；④抗壞血酸本身在清除自由基、亞硝基化合物過程中被消耗［10，12］．以上作用使胃液中抗壞血酸濃度顯著下降，使其對亞硝酸鹽及亞硝基化合物的清除減少，因為胃內抗壞血酸能抑製硝酸鹽→亞硝酸鹽→亞硝基化合物的形成過程．此外，Hp感染後NO增加，NO與O2作用產生的氮氧化物具有轉化亞硝酸鹽形成亞硝基化合物的能力，Hp感染後所致的低胃酸導致細菌過度生長，產硝酸鹽細菌可轉化硝酸鹽為亞硝酸鹽．由於上述作用，胃內亞硝酸鹽及亞硝基化合物的集聚最終誘導癌變的發生.
4 上皮細胞過度增殖
Fan［13］通過流式細胞儀及MTT法發現Hp及Hp激活的淋巴細胞上清液(富含炎症遞質)能顯著增加胃上皮細胞的增殖．在Hp感染者已發現一種最新的細胞增生相關基因-pag，它介導胃粘膜上皮細胞的過度增生.
已證實胃粘膜上皮細胞增殖僅在Hp相關慢性胃炎患者中增加，而在無Hp感染的慢性胃炎患者中不增加，即單獨的慢性炎症與胃上皮細胞更新無關，上皮細胞更新加速必須有Hp感染．Hp感染後所致的炎症免疫反應產生的細胞因子與細胞相互作用，促進細胞增生，細胞增生加速亦可能是細胞損傷的一種代償反應，與生長因子活性及數量成正比.
細胞因子是促進細胞分化、增殖的重要調節因子，在維持上皮細胞完整性方麵發揮重要作用［14］，胃癌患者轉化生長因子(transforming growth factor-a，TGF-a)過量表達．目前認為表皮生長因子/表皮生長因子受體(epidermal growth factor/epidermal growth factor receptor，EGF/EGFR)的共同表達與腫瘤的進展和不良預後有關．Hp感染後通過淋巴細胞釋放細胞因子引起生長調節肽如TGF-α、EGF表達增加，亦可因胃粘膜微環境的改變導致胃炎及化生上皮細胞過量表達TGF-α．生長因子是信號傳遞的組成部分，它具有許多生物活性，如對細胞增生、分化、凋亡、轉化的控製，且具有絲裂原作用．Hp感染後c-met激活，其編碼的HGFR表達增加，激活基質細胞產生HGF，並特異性地結合參與腫瘤的進展．Takahashi［5］證實HGF是促進胃上皮細胞增生的最強內源性刺激因子．生長因子受體在增生區高度表達，可能是Hp感染後的高促胃液素血症引起的增生反應.
5 人端粒RNA(hTR)表達及端粒酶活性增加
端粒RNA組成染色體臂的末端，端粒被認為是細胞壽命的生物標誌，它能被端粒酶合成以維持端粒的長度．端粒酶對端粒的保護作用是延長細胞壽命的一個特征，而細胞壽命的延長與癌症發生緊密相關．Kuniyasu［15］報道88%的胃癌細胞表達端粒酶活性，其中81%的活性水平較高，而對照組僅35%低水平表達端粒酶活性，且他們皆為腸化生患者．已證實Hp感染的程度與hTR和端粒酶活性一致．端粒酶活化在早期胃癌形成中起重要作用．hTR是由前臨界細胞產生而非腫瘤細胞產生，hTR的表達在癌前病變及腫瘤早期表達增加，而端粒酶活性僅在腫瘤晚期增加．Hp所致的慢性炎症和再生過程可能通過影響幹細胞而刺激hTR的表達增加，從而增加非癌變胃粘膜端粒酶活性．因此非癌症粘膜中hTR的過量表達可能反映胃癌癌變過程多步中的早期階段.
作者：全俊 範學工《世界華人消化雜誌》
參考文獻
1 郝瑩．Ras基因突變與胃癌及癌前病變關係的探討．Chin J Dig，1996;16:(Suppl)72-75
2 Tahara E．Molecular biological observation on gastric cancer．Semin Oncol，1996;123:307-315
3 郭飛．幽門螺杆菌感染者胃粘膜癌前病變與c-met原癌基因蛋白表達的關係．Natl Med J China，1998;78:488
4 張錦坤．胃幽門螺杆菌與胃癌發病機製關係的分子生物學研究．臨床消化病雜誌，1998；78：488
5 Takahashi M．Hepatocyte growth factor is the most potent endogeneous stimulant of rabbit gastric epithelial cell proliferation and migration in primary culture．J Clin Invest，1995;95:1994-2003
6 高華．幽門螺杆菌相關性疾病抑癌基因p16表達的研究．Chin J Dig，1997;17:2442
7 Cerutti PA．Oxy-radical and cancer．Lancet，1994;344:862-863
8 Sarosiel J，Sumany A，Slomiany BL．Evidence for weaking of gastric mucous integreity by Campylobacter pylori．Scan J Gastroenterol，1988;23:585-590
9 Nguyen T，Bruson D，Cresspi CL，Penman BW．DNA damage and mutation in human cells exposed to nitric oxide in vitro．Proc Natl Acad Sci USA，1992;89:3030-3034
10 Banerje S．Effect of Helicobacter pylori and its eradication on gastric juice ascorb ic acid．Gut，1994;35:317-322
11 Gershoff SN．Vitamin C(ascorbic acid): new role，new requirements Nutr Rev，1993;51:313-326
12 Rothbone B．Ascorbic acid: a factor concentrated in human gastric juice．Clin Sci，1989;76:237-241
13 Fan XG．Helicobacter pylori increases proliferation of gastric epithelial cells．Gut，1996;38:19-22
14 Poll W．H Jr．Increased production of transforming growth factor-a following acute gastric injury．Gastroenterology，1992;102:1467-1474
15 Kuniyasu H．Expression of human tolemerase RNA is an early event of stomach carcinogenesis．Jpn J Cancer Res，1997;88:103-107
下一篇：幽門螺杆菌感染的藥物治療研究進展
