林 震 鄭 建

幽門螺桿菌（Hp）廣泛存在于人體胃部。據(jù)統(tǒng)計，世界上超過半數(shù)的成年人感染Hp。Hp感染與慢性胃炎、消化性潰瘍、胃腺癌及胃黏膜相關(guān)性淋巴樣淋巴瘤（MALT）的形成密切相關(guān)。臨床上有約75%胃潰瘍和90%十二指腸潰瘍伴有Hp感染［1］。根據(jù)大量前瞻性流行病學(xué)研究結(jié)果，1994年世界衛(wèi)生組織（WHO）下屬的國際癌腫研究機構(gòu)將Hp列為第一類致癌原［2］，Hp成為迄今為止唯一獲得如此危險級別定位的細(xì)菌。

自從1983年澳大利亞研究者Warren和Marshall發(fā)現(xiàn)Hp，其致病機制一直是研究的熱點，其中研究較多的是細(xì)胞毒素相關(guān)基因A蛋白（Cag A）。Cag A蛋白是由Cag致病島上的Cag A基因編碼的一個分子量為120 000～145 000的蛋白，它是Cag致病島的標(biāo)志物，也是Hp毒力程度的標(biāo)志物［3］。Cag A陽性菌株比Cag A陰性菌株的致病性強2～3倍，并與胃癌的形成有關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn)，定植于胃黏膜上皮細(xì)胞表面的Hp通過其特有的Ⅳ型分泌系統(tǒng)（T4SS）將Cag A蛋白注入宿主細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)位于宿主細(xì)胞質(zhì)膜的酪氨酸激酶c－Src和Lyn將其羧基末端谷氨酸－脯氨酸－異亮氨酸－絡(luò)氨酸－丙氨酸（EPIYA）重復(fù)序列中的絡(luò)氨酸磷酸化，然后與蛋白酪氨酸磷酸酶SHP2結(jié)合，激活SHP2的活性，從而引發(fā)細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，快速引起肌動蛋白聚合及細(xì)胞骨架重排，從而引起細(xì)胞“蜂鳥”狀改變［4－5］。由此可見，Cag A蛋白羧基末端EPIYA在胃癌的發(fā)生發(fā)展中起著重要的作用。

1 EPIYA基序及其多態(tài)性

最初的研究發(fā)現(xiàn)，不同菌株的Cag A蛋白在電泳時呈現(xiàn)出不同的變性凝膠遷移率，而后發(fā)現(xiàn)Cag A存在大量等位基因，不同的等位基因編碼不同的Cag A蛋白羧基末端，表現(xiàn)為EPIYA重復(fù)序列的多態(tài)性。根據(jù)EPIYA基序側(cè)翼氨基酸序列的不同，EPIYA 基 序 可 分 為 EPIYA－A、EPIYA－B、EPIYA－C和 EPIYA－D 4 種 類 型。 研 究 發(fā) 現(xiàn)EPIYA－A、EPIYA－B片段幾乎出現(xiàn)在所有的Cag A陽性菌株中，而EPIYA－C片段多出現(xiàn)在來源于歐洲、非洲、美洲和澳大利亞等西方國家的Hp菌株中。因此，習(xí)慣性把含有EPIYA－C片段的Cag A蛋白稱為Wester n Cag A；EPIYA－D片段多出現(xiàn)在東亞國家（如韓國、日本、印度、中國等）的Hp菌株中，故稱之為East Asian Cag A。

EPIYA的4種基序隨機組合、串聯(lián)排列，其基序組合數(shù)目多變，變化多發(fā)生在EPIYA－C片段（0～5）［6－8］。組合出現(xiàn)頻率最高的是 EPIYA－ABC（西方菌株）和EPIYA－ABD（東方菌株），研究顯示超過60%的西方菌株是EPIYA－ABC模式，超過80%的東亞菌株是EPIYA－ABD模式。在基因庫中，88.3%的東亞菌株含有1個 EPIYA－ABD［9］；針對日本胃癌患者的一項研究顯示，86.9%（100／115）的菌株含有EPIYA－ABD基序［10］；韓國一項針對胃病患者的研究也顯示，88.9%的菌株含有EPIYA－ABD片段［6］。相比較而言，西方菌株變化較多，東方菌株相對保守，其缺少重復(fù)的EPIYA－D片段［6，9］。保守的原因尚不清楚，可能是由于1個單獨的D片段是SHP2結(jié)合的最佳模式，結(jié)合更牢固，也可能是其他模式可以改變Cag A蛋白的構(gòu)象，影響了結(jié)合的穩(wěn)定性，具體的原因有待進(jìn)一步研究［10］。

2 EPIYA各片段的功能

Cag A蛋白被Hp特有的T4SS注入宿主細(xì)胞后，在宿主細(xì)胞質(zhì)膜上酪氨酸激酶Src家族如c－Src、Lyn、Fyn、Yes等的作用下，其羧基末端的EPIYA重復(fù)序列中的酪氨酸被磷酸化。磷酸化后形成的4種片段會表現(xiàn)出不同的功能。

由于EPIYA－C、EPIYA－D片段中存在與SHP2特異性結(jié)合的位點，磷酸化后的 EPIYA－C、EPIYA－D能夠結(jié)合并激活SHP2?；罨蟮腟HP2通過兩條途徑發(fā)揮作用：（1）充分激活ERK／MAPK通路，轉(zhuǎn)導(dǎo)強烈的促有絲分裂信號；（2）通過去磷酸化的焦點黏著斑激酶促進(jìn)細(xì)胞運動。進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞形態(tài)延長，形成獨特的“蜂鳥”狀改變。研究發(fā)現(xiàn)，東方特有的 EPIYA－D片段較之西方的EPIYA－C片段，與SHP2的親和力更強，能更緊密地結(jié)合SHP2，對細(xì)胞產(chǎn)生更強的破壞。而具有多個EPIYA－C片段的西方菌株也比只含有1個EPIYA－C片段的 Hp 菌株毒性強［7－13］。

磷酸化后的EPIYA－A、EPIYA－B與Csk（羧基末端Src激酶）結(jié)合。Csk是具有負(fù)調(diào)節(jié)作用的Src家族激酶，它能使c－Src和其他Src家族激酶成員的羧基末端磷酸化，進(jìn)而導(dǎo)致磷酸化殘基與c－Src等的SH2域結(jié)合，形成頭尾卷曲的封閉狀態(tài)，使Src激酶處于抑制狀態(tài)。進(jìn)而抑制EPIYA的磷酸化，使依賴磷酸化發(fā)揮作用的Cag A蛋白失去功能，從而形成了EPIYA磷酸化的負(fù)反饋調(diào)節(jié)。這樣就使依賴?yán)野彼崃姿峄纬苫罨腃ag A蛋白始終處于特定的范圍內(nèi)，這也從一定程度上解釋了Hp能長期在人體胃黏膜上皮細(xì)胞內(nèi)生存而不引起胃部大面積損傷的現(xiàn)象。同樣的，具有多個EPIYA－A、EPIYA－B片段的Cag A蛋白，能更強地抑制Src活性，進(jìn)而減少依賴?yán)野彼崃姿峄罨腃ag A蛋白，降低細(xì)胞損傷［7－13］。

3 EPIYA多態(tài)性與胃癌的關(guān)系

據(jù)研究報道，發(fā)達(dá)國家成人的Hp感染率為40%，發(fā)展中國家則高達(dá)90%。而東亞既是Hp高感染率地區(qū)，也是胃癌高發(fā)地區(qū)，對該地區(qū)EPIYA重復(fù)序列功能的研究顯示，EPIYA－D基序?qū)λ拗骷?xì)胞具有較強的致畸性，因此EPIYA序列多態(tài)性與胃部損傷的關(guān)系引起了研究者的興趣。然而，迄今為止，兩者之間的關(guān)系仍存在爭議。由于地域不同或研究分析方法存在一定的差異，在EPIYA多態(tài)性與胃部損傷關(guān)系的研究中，得出了兩種不同的結(jié)論。

3.1 EPIYA多態(tài)性與胃癌發(fā)生呈正相關(guān)

Sicinschi等［14］在哥倫比亞的兩個具有不同胃癌發(fā)病率的地區(qū)收集了80例有消化不良癥狀的患者標(biāo)本用于研究Hp Cag A蛋白羧基末端的變化與胃癌癌前損傷的關(guān)系。利用聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）技術(shù)檢測出Cag A陽性菌株67例（其中胃癌高發(fā)病率地區(qū)35例），通過PCR技術(shù)鑒別出所有菌株都含有EPIYA－C，且不同標(biāo)本含有的EPIYA－C數(shù)目不同。其中含有1個EPIYA－C片段的42株（胃癌高發(fā)病率地區(qū)21株，其中胃部重度損傷的占33.3%），含有2個EPIYA－C的23株（胃癌高發(fā)率地區(qū)13株，其中胃部重度損傷的占84.6%），含有3個EPIYA－C的3株（胃癌高發(fā)率地區(qū)1株，其中胃部重度損傷的占100%）。采用組織病理學(xué)方法鑒定標(biāo)本胃部損傷程度，分為輕度損傷（非萎縮性胃炎、多灶性萎縮性胃炎）和重度損傷（腸上皮化生、異常結(jié)構(gòu)），并采用統(tǒng)計學(xué)方法評價年齡、菌株Cag A蛋白的EPIYA基序多態(tài)性與胃部損傷的關(guān)系，結(jié)果顯示只有1個EPIYA－C片段的Cag A蛋白與胃部的輕度損傷有關(guān)，而含有2個和3個EPIYA－C片段的菌株更普遍出現(xiàn)重度損傷。Batista等［15］在巴西的研究也證實，EPIYA－C的數(shù)目與胃癌的發(fā)病率呈明顯正相關(guān)，Basso等［16］對意大利白人的研究、Yamaoka等［17］對美國德克薩斯州人群的研究也得出了相似的結(jié)論。

Jones等［18］在韓國的一項關(guān)于Cag A蛋白羧基末端EPIYA多態(tài)性與胃癌之間關(guān)系的分子流行病學(xué)研究也發(fā)現(xiàn)，感染Hp的胃癌患者出現(xiàn)EPIYA－ABD的概率（100%）顯著高于胃炎患者（80.6%，P＝0.004）和十二指腸潰瘍患者（83.3%，P＝0.014），因此得出EPIYA－ABD與胃癌發(fā)生呈正相關(guān)的結(jié)論。

3.2 EPIYA多態(tài)性與胃癌發(fā)生無明確相關(guān)性

同樣是對哥倫比亞人群進(jìn)行的研究，Acosta等［19］對培養(yǎng)出的106例Hp進(jìn)行PCR和基因測序研究，結(jié)果顯示含有至少2個EPIYA－C片段的菌株有35株，其中胃炎7株（20%）、萎縮性胃炎5株（14.2%）、十二指腸潰瘍8株（22.8%）、腸上皮化生9株（25.7%）、胃癌6株（17.1%），用卡方檢驗得出EPIYA－C基序數(shù)目與胃病致病機制無直接相關(guān)性（P＝0.52），采用logistic回歸分析得出 EPIYA－C基序數(shù)目與疾病類型也無關(guān)系。Shokrzadeh等［20］對92例伊朗患者的Hp Cag A陽性菌株的研究、Chattopadhyay等［21］在 印 度 的 研 究、Sch midt等［22］對馬來西亞和新加坡不同種族人群感染Hp的EPIYA基序的研究以及Qadri等［23］對荷蘭阿什米爾族的研究均得出同樣的結(jié)論。此外，Chen等［24］對中國江蘇地區(qū)、Zhou等［25］對中國北京地區(qū)的研究均表明，EPIYA－ABD型與胃十二指腸疾病的類型無正相關(guān)性。

3.3 存在爭議的可能原因

綜合分析發(fā)現(xiàn)，存在爭議的可能原因是：（1）Hp菌株存在地域性差異。歐洲、非洲、美洲和澳大利亞等西方國家是以含EPIYA－C片段為主的Wester n Cag A菌株，而東亞如韓國、日本、印度、中國等國家則是以EPIYA－D片段為主的East Asian Cag A菌株；另外不同菌株Cag致病島的完整性不一，有研究顯示至少62.3%的伊朗菌株擁有部分缺失的Cag致病島［26］，Cag致病島不完整可能導(dǎo)致T4SS缺失，使Cag A蛋白不能進(jìn)入細(xì)胞，從而影響Hp的致病性［20］；（2）與 Cag A 蛋白的致病機制有關(guān)。Püls等［27］應(yīng)用基因定點突變技術(shù)，發(fā)現(xiàn)在EPIYA－C／D基序內(nèi)發(fā)生的酪氨酸磷酸化是激活易位的Cag A蛋白的充分而不必要條件，意味著除EPIYA－C／D基序外，可能還存在其他可以磷酸化Cag A蛋白的基序，這些基序?qū)ξ赴┑男纬梢矔a(chǎn)生不同程度的影響；（3）與宿主有關(guān)。Cag A蛋白進(jìn)入宿主細(xì)胞后，需宿主細(xì)胞質(zhì)膜的c－Src和Lyn激酶激活方能發(fā)生磷酸化，而宿主基因或宿主細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境的個體性差異可能影響Cag A蛋白的活性，進(jìn)而對疾病的發(fā)展產(chǎn)生影響；（4）與研究方法有關(guān)。其一可能與樣本量有關(guān)，得出兩者關(guān)系不確定的研究的樣本量明顯較少，尤其是比較嚴(yán)重的疾?。ㄈ缒c上皮化生、異常結(jié)構(gòu)、胃癌）的樣本量更少，這會使結(jié)果分析產(chǎn)生一定程度的偏倚；其二可能與實驗方法不同有關(guān)，在相關(guān)文獻(xiàn)中共有3種鑒別EPIYA基序類型的方法，這些方法的特異性之間存在一定程度的差異，因此不可避免地產(chǎn)生一定的差異。

4 結(jié)語

由于大量等位基因的存在，Cag A編碼的Cag A蛋白的羧基末端EPIYA序列呈現(xiàn)多態(tài)性，這種多態(tài)性與人種有關(guān)，隨人種分布的地域不同而呈現(xiàn)規(guī)律性變化。在歐洲、非洲、美洲和澳大利亞等西方國家是以含EPIYA－C片段為主的 Wester n Cag A菌株；而在東亞如韓國、日本、印度、中國等國家則是以EPIYA－D片段為主的East Asian Cag A菌株。盡管目前的前瞻性研究對于Cag A蛋白EPIYA序列的多態(tài)性與胃癌發(fā)生之間的關(guān)系存在爭議，但大量的大標(biāo)本研究仍趨向于胃癌發(fā)生與Cag A蛋白EPIYA－C和EPIYA－D片段的存在以及重復(fù)顯著相關(guān)。存在這種爭議的具體原因及分子學(xué)機制需要進(jìn)一步研究。Cag A蛋白作為Hp致病的主要蛋白之一，是Hp相關(guān)研究的熱點。明確EPIYA基序與胃癌的關(guān)系及其在胃癌發(fā)生機制中的作用，為深入研究胃癌的發(fā)病機理、預(yù)測評估胃癌患病風(fēng)險及尋找新的胃癌防治靶點提供可能。

1 Par kin DM.The global healt h bur den of infection－associated cancers in the year 2002.Int J Cancer，2006，118：3030－3044.

2 Handa O，Naito Y，Yoshikawa T.Cag A protein of Helicobacter pylori：a hijacker of gastric epit helial cell signaling.Biochem Phar macol，2007，73：1697－1702.

3 Stein M，Bagnoli F，Halenbeck R，et al.c－Src／Lyn kinases activate Helicobacter pylori Cag A t hr ough t yrosine phosphorylation of the EPIYA motifs.Mol Microbiol，2002，43：971－980.

4 Higashi H，Tsutsu mi R，F(xiàn)ujita A，et al.Biological activity of t he Helicobacter pylori vir ulence factor Cag A is deter mined by variation in t he tyrosine phosphorylation sites.Proc Natl Acad Sci U S A，2002，99：14428－14433.

5 Tammer I，Brandt S，Hartig R，et al.Activation of Abl by Helicobacter pylori：a novel kinase for Cag A and crucial mediator of host cell scattering.Gastroenter ology，2007，132：1309－1319.

6 Xia Y，Ya maoka Y，Zhu Q，et al.A co mprehensive sequence and disease correlation analysis f or t he C－ter minal region of Cag A protein of Helicobacter pylori.PLoS One，2009，4：e7736.

7 Hatakeyama M.Ant hropological and clinical i mplications for t he str uct ural diversity of t he Helicobacter pylori Cag A oncopr otein.Cancer Sci，2011，102：36－43.

8 Naito M，Ya mazaki T，Tsutsu mi R，et al.Influence of EPIYA－repeat poly morphism on the phosphorylation－dependent biological activity of Helicobacter pylori Cag A.Gastr oenterology，2006，130：1181－1190.

9 Argent RH，Hale JL，El－Omar E M，et al.Differences in Helicobacter pylori Cag A tyrosine phosphorylation motif patter ns bet ween wester n and East Asian strains，and influences on interleukin－8 secretion.J Med Microbiol，2008，57（Pt 9）：1062－1067.

10 Azu ma T，Ya mazaki S，Ya makawa A，et al.Association bet ween diversity in t he Src ho mology 2 do main－containing tyr osine phosphatase binding site of Helicobacter pylori Cag A protein and gastric atrophy and cancer.J Infect Dis，2004，189：820－827.

11 Kurashi ma Y，Murata－Kamiya N，Kikuchi K，et al.Deregulation of beta－catenin signal by Helicobacter pylori Cag A requires t he Cag A－multi merization sequence.Int J Cancer，2008，122：823－831.

12 Fur uta Y，Yahara K，Hatakeya ma M，et al.Evol ution of Cag A oncogene of Helicobacter pylori t hrough reco mbination.PLoS One，2011，6：e23499.

13 Zhang Y，Argent RH，Letley DP，et al.Tyrosine phosphor ylation of Cag A fr o m Chinese Helicobacter pylori isolates in AGS gastric epit helial cells.J Clin Micr obiol，2005，43：786－790.

14 Sicinschi LA，Correa P，Peek RM，et al.Cag A C－ter minal variations in Helicobacter pylori strains from Colombian patients wit h gastric precancer ous lesions.Clin Microbiol Infect，2010，16：369－378.

15 Batista SA，Rocha GA，Rocha A M，et al.Higher nu mber of Helicobacter pylori Cag A EPIYAC phosphorylation sites increases t he risk of gastric cancer，but not duodenal ulcer.BMC Microbiol，2011，11：61.

16 Basso D，Za mbon CF，Letley DP，et al.Clinical relevance of Helicobacter pylori Cag A and Vac A gene poly mor phis ms.Gastroenterology，2008，135：91－99.

17 Ya maoka Y，El－Zi maity H M，Gutierrez O，et al.Relationship bet ween t he Cag A 3′repeat region of Helicobacter pylori，gastric histology， and susceptibility to low p H.Gastroenter ology，1999，117：342－349.

18 Jones KR，Joo Y M，Jang S，et al.Poly morphis m in t he Cag A EPIYA Motif i mpacts develop ment of gastric cancer.J Clin Micr obiol，2009，47：959－968.

19 Acosta N，Quiroga A，Delgado P，et al.Helicobacter pylori Cag A protein poly morphisms and their lack of association with pat hogenesis.World J Gastr oenterol，2010，16：3936－3943.

20 Shokrzadeh L，Baghaei K，Ya maoka Y，et al.Analysis of 3′－end variable region of the Cag A gene in Helicobacter pylori isolated fro m Iranian population.J Gastroenter ol Hepatol，2010，25：172－177.

21 Chattopadhyay S，Patra R，Chatterjee R，et al.Distinct repeat motifs at t he C－ter minal region of Cag A of Helicobacter pylori strains isolated fro m diseased patients and asy mpt o matic individuals in West Bengal，India.Gut Pat hog，2012，4：4.

22 Sch midt HM，Goh KL，F(xiàn)ock K M，et al.Distinct cag A EPIYA motifs are associated wit h et hnic diversity in Malaysia and Singapore.Helicobacter，2009，14：256－263.

23 Qadri Q，Afr oze D，Rasool R，et al.Cag A subtyping in Helicobacter pylori isolates from gastric cancer patients in an ethnic Kash miri population.Microb Pat hog，2014，66：40－43.

24 CHEN CY，WANG FY，WAN HJ，et al.Amino acid poly morphis ms flanking t he EPIYA－A motif of Helicobacter pylori Cag A C－ter minal region is associated with gastric cancer in East China：experience fr o m a single center.J Dig Dis，2013，14：358－365.

25 Zhou J，Zhang J，Xu C，et al.Cag A genot ype and variants in Chinese Helicobacter pylori strains and relationship to gastroduodenal diseases.J Med Micr obiol，2004，53（Pt 3）：231－235.

26 Baghaei K，Shokrzadeh L，Jafari F，et al.Deter mination of Helicobacter pylori vir ulence by analysis of t he cag pathogenicity island isolated from Iranian patients.Dig Liver Dis，2009，41：634－638.

27 Püls J，F(xiàn)ischer W，Haas R.Activation of Helicobacter pylori Cag A by tyr osine phosphorylation is essential for dephosphor ylation of host cell proteins in gastric epit helial cells.Mol Micr obiol，2002，43：961－969.