徐建明   军事医学科学院附属医院（解放军307医院）

　　随着紫杉类、三代铂、蒽环类药物为基础方案的临床应用，晚期胃癌患者的生存期有了一定的延长。但是，这种延长也很有限，即使是三药联合化疗，与两药联合化疗相比较，对生存期的延长一般都只有1~2个月，而且三药联合方案带来的毒性更大。所以，化疗方案的选择除了需要考虑患者的身体状况、经济状况之外，还要在用药前评估方案本身可能带来的毒性和并发症。

　　Bernards等报道了荷兰南部十几家医院在1990~2010年间收治的4797例非贲门胃癌患者的治疗情况，结果发现，转移性患者的发病率从1990年的24%到提高到2011年的44%。接受姑息化疗比例从5%提高到36%，但是中位生存期仍停留在15~17个月（P=0.1）。所以与其他类型的肿瘤一样，胃癌也存在原发耐药。姑息化疗仅能使部分患者获益。究其原因，主要有①癌细胞的分子异质性大，导致原发耐药的胃癌较多；②即使临床获益的患者，因为在治疗的过程中，继发耐药产生较快，生存期的延长也很有限，所以，临床实时监测继发耐药的出现很重要。随着基因组学、蛋白质组学和功能分析技术的应用，使我们有条件对胃癌的特点、治疗效果进行基因指纹的分析，探索胃癌耐药的分子机制和治疗前的分子分型。

　　耐药机制

　　1.药物的转运和代谢

　　①药物的外排作用。我们已知的膜转运蛋白，例如多药耐药蛋白（MDR1）、多药耐药相关蛋白1（MRP1）、乳腺癌耐药蛋白（RCRH）等。这些耐药蛋白与多数化疗药物如紫杉类、抗代谢类和拓扑异构酶抑制剂等药物的外排清除有关。但是，ABC转运体在药物的转运和耐药中可能起很大的作用。对一组NCI60细胞的转运体的研究发现，ABC转运体家族中半数以上的成员与耐药有关。

　　②药物的激活和失活。这个过程可能因药物的类型不同而不同，如铂类药物的失活与含硫基的谷胱甘肽有关；细胞内相应酶缺乏时，5-FU和甲氨蝶呤不能代谢成活性成分；口服的卡培他滨只有通过胸腺嘧啶磷酸化酶（TP）代谢成5-FU才能起作用，但编码此酶的基因如果发生甲基化，就会导致卡培他滨耐药；伊立替康能被尿苷二磷酸葡萄糖醛酸基转移酶（UGTIA1）失活，而UGTIA1受启动子区DNA甲基化的负调控。

　　2.药靶的改变

　　耐药与药靶基因的突变、表达水平的变化有关。如TS酶抑制剂5-FU，在抑制TS后，因为负反馈的调节，使TS酶表达升高。肿瘤高度依赖于癌基因的激酶突变，对靶向药物的耐药常常是因为其靶点——看门基因的继发突变引起。

　　3.DNA的损伤修复

　　许多化疗药物能直接或间接诱导DNA的损伤，而细胞对DNA损伤的反应是修复或死亡。其中，DNA的损伤能诱导细胞周期阻滞，从而使细胞获得修复损伤的时间。一些肿瘤细胞会因为癌基因或抑癌基因的变异，影响细胞周期的阻滞。例如p53基因的突变，通过调控肿瘤细胞的检查点，干扰因DNA损伤引起的细胞周期的阻滞。错配修复（MMR）系统是维持基因组完整性的关键。其中的MLH1和MSH2突变会导致微卫星的不稳定性（MSI），而MMR的缺失与多种化疗药物的耐药有关。如MLH1的高甲基化可导致顺铂（PDD）耐药。

　　化疗导致的DNA损伤修复需要高效的核酸剪切修复（NER）。NER通道中关键的成分是剪切修复交叉互补1基因（ERCC1）和人类着色性干皮病基因D（XPD/ERCC2），这两个基因都存在单核苷酸多态性（SNPs），SNP可能改变DNA修复酶的活性，也是导致DNA修复能力差异的重要原因。在胃癌等多种肿瘤中，ERCCl过表达可增加细胞的DNA修复损伤能力，但同时又使停滞在G2/M期细胞的损伤DNA迅速修复，导致细胞对铂类药物耐药；ERCC2的多态性可以改变DNA修复能力，与铂类药物的敏感性也密切相关。基因组的不稳定性是肿瘤异质性和对化疗、分子靶向药物耐药的主要原因。其中，染色体不稳定性（CIN）包括其组成数目和结构的不稳定性，是最常见的基因组不稳定性。研究表明，CIN基因与紫杉类药物的原发和继发耐药相关。

　　4.下游的耐药机制

　　如果肿瘤细胞内积聚足量的药物，对药靶发挥作用后，治疗效果就取决于细胞对药物的反应。但是，无论是对化疗还是靶向药物，肿瘤细胞都存在一种逃避损伤的机制，就是适应性反应（adaptive response），促使肿瘤最终得以生存。适应性反应主要通过以下几个机制实现：促生存通道的激活；癌基因旁路和多余通道的激活；上皮到间质细胞转化（EMT），这种转化增加了肿瘤的侵袭能力，同时也增加了耐药性。另外，作为变化过程的一部分，调控细胞凋亡的通道会失活。自吞噬作用是细胞为维持生物合成和生存，通过溶酶体降解通道，降解细胞内的细胞器和蛋白质的过程。这种作用其实是肿瘤的自相矛盾的过程。一方面是作为肿瘤的抑制通道，抑制肿瘤的发生，另一方面是在抗肿瘤药物的作用下，作为耐药机制，促进细胞生存的过程。

　　5.肿瘤微环境

　　实体肿瘤的微环境是由胞外基质（ECM）、癌症相关的成纤维细胞、免疫和炎性细胞以及血管组成。微环境为肿瘤细胞免受化疗药物的打击提供了避难所，同时也为肿瘤逃避凋亡，产生继发耐药提供了条件。整合蛋白是细胞表面的黏附分子，起到连接细胞和ECM的作用。整合蛋白表达升高能增加肿瘤细胞的存活和耐药。研究发现，整合蛋白介导的ECM黏附能改变细胞对化疗药物的反应。整合蛋白的调节包括P13K-AKT、ERK和WF-KB等许多通道，促进肿瘤细胞的生存和耐药，说明这种调节与靶向激酶抑制剂的耐药关系密切。例如。β1-整合素的表达水平是曲妥珠单抗治疗HER-2阳性胃癌的疗效预测因素。由细胞因子和生长因子激活癌基因信号的自分泌、旁分泌和内分泌，对化疗和靶向药的耐药也具有重要的作用。已知IL-6和金属蛋白酶-1的抑制剂能影响阿霉素的治疗效果。而肝细胞生长因子（HGF）、成纤维细胞生长因子（FGF）和神经调节蛋白1能通过对P13K-AKT和/或MEK-ERK的再激活导致耐药。

　　6.肿瘤干细胞

　　近年来的研究表明，肿瘤干细胞是造成肿瘤耐药的重要因素，其机制主要有：通过高表达ABC转运蛋白，将药物泵出细胞外；高表达抗凋亡的基因；异常的DNA复制和损伤修复能力；细胞多个信号通路异常激活，细胞的自我更新能力强；端粒酶活性增高；干细胞一般处于静止期，使作用于增殖周期的药物耐药等。现有的抗肿瘤药物主要针对的是组织中的肿瘤细胞，而不是肿瘤干细胞，肿瘤干细胞分化成新的肿瘤细胞，导致肿瘤的复发，这些复发转移的肿瘤细胞恶性度更高、生长更快，对放化疗更耐药。

　　分子分型

　　早在1965年，Lauren分型将胃癌分为肠型和弥漫型。其中，对于肠型胃癌，不但从病理形态上认为有腺体形态，并且从流行病学和肿瘤的发生学上进行了描述，认为高危地区肠型胃癌多见，其发生是从胃炎—化生—异常增生—胃癌；而弥漫型胃癌的发生无地区差别，肠型胃癌预后好于弥漫型。

　　2010年美国学者根据环境、遗传和流行病学特点，将胃癌分为非贲门胃癌、弥漫型胃癌和非弥漫型近端胃癌。他们发现非贲门胃癌在高发地区多见，是由慢性胃炎逐步演变而成。受环境中高盐饮食、水果蔬菜少和吸烟影响，与幽门螺杆菌（HP）感染和使用非甾体类抗炎药物有关；弥漫型胃癌虽然无明显的流行区域，但与HP感染和CDH1突变相关；非弥漫型近端胃癌在发达国家和地区多见，受吸烟和饮酒影响，与肥胖和反流性食管炎有关。但是，这种分型并未对临床治疗作更深入的相关性分析，难以指导临床。

　　胃癌是异质性非常大的肿瘤，根据其基因组分型也就相当复杂。据统计，对已知的驱动基因的分析统计，胃癌中HER扩增占22%，FGFR扩增占6%，C-MET扩增占2%，EGFR扩增占2%，KRAS扩增占9%，PIK3CA突变占22%，HER-2突变占5%，KRAS突变占4%，BRAFV600E突变占2%等。另外，还存在35%驱动基因不明的胃癌。尽管因为胃癌的基因存在很大的异质性，加上受微环境的影响，使得胃癌的耐药机制相当复杂，但是，无论是化疗药物还是靶向药物，单基因指导下的胃癌治疗还是取得了很大的进步。例如，在化疗的基础上，靶向HER-2的曲妥珠单抗使HER-2强阳性患者的生存期延长了4.2个月。体内、体外实验中，药物的联合，虽然在短时间内可以起到协同的作用，但研究者往往忽略了继发耐药出现时间的早晚。因为针对单一通道的一个药物、甚至多个药物的联合，可能使肿瘤逃逸打击的路线也相对简单。如曲妥珠单抗的耐药机制有3个：①HER结构膜环境的变化，其中HER-2与HER-1或HER-3形成异源二聚体的增加会诱导耐药；②下游信号效应子的失调，如PIK3CA突变、PTEN失活；③HER-2与其他膜受体如IGFIR或C-MET的相互作用。

　　如何根据基因型将胃癌进行分类，选出对某个药物或治疗方案有效的患者？

　　2011年Tan等基于基因芯体技术将37个胃癌细胞株分为基因肠型和基因弥漫型，并对521例胃癌患者的临床情况进行分析，结果发现，基因肠型的预后明显好于基因弥漫型患者（P=0.001）。基因肠型患者接受5-FU为基础的辅助化疗的生存期长于弥漫型患者（P=0.06）。2013年Lei等在此基础上，基于248例胃癌标本的基因分析，将胃癌分为间质型、弥漫型、和代谢型。其中增殖型胃癌细胞存在高度的遗传不稳定性、TP53突变和DNA的低甲基化。代谢型胃癌对5-FU敏感，患者术后是否接受5-FU辅助治疗的生存差异明显；而间充质型胃癌具有肿瘤干细胞的特性，对PI3K-AKT和mTOR抑制剂敏感，提示多个基因检测的分子分型有助于指导胃癌的个体化治疗。

　　总之，胃癌基因组个体差异很大，根据基因组进行分子分型已经迈出了一大步，但要实现真正意义上的个体化治疗，其实还有很长的路。最近，有人提出从药物的作用机制上考虑，临床方案的设计实行正交治疗（orthogonal therapy）。所谓正交治疗是指靶向完全不相干的两条或几条道路，这种设计对耐药的产生可能有一定的限制作用。当然，更重要的是希望在治疗前找到对某个药物敏感或对某几个药物均敏感的患者进行药物联合治疗。现在，高通量的基因芯片和新一代的测序技术使我们有条件探索胃癌的分子分型，寻找有疗效预测作用的生物标志，开展临床胃癌个体化治疗的研究。