馬剛 張汝鵬 梁寒

胃癌是我國(guó)常見(jiàn)的惡性消化道腫瘤之一。2016年中國(guó)胃癌患者死亡28.85 萬(wàn)例，位居腫瘤相關(guān)死亡人數(shù)第3 位[1]。我國(guó)居民中幽門螺桿菌的高感染率是胃癌發(fā)病率居高不下的主要原因之一[2]。近年發(fā)表的大隊(duì)列隨訪研究證實(shí)幽門螺桿菌根除治療可顯著降低胃癌的發(fā)病率和死亡率[3-4]。這些研究表明幽門螺桿菌感染與胃癌發(fā)生、進(jìn)展密切相關(guān)，其作用機(jī)制的復(fù)雜性仍在持續(xù)探索中。

臨床試驗(yàn)顯示PD-1、PD-L1 和CTLA-4 單抗等免疫檢查點(diǎn)抑制劑能夠令部分胃癌患者獲益[5]，但相當(dāng)比例患者對(duì)免疫治療無(wú)應(yīng)答或產(chǎn)生抵抗，其原因尚不明確。幽門螺桿菌調(diào)控宿主固有和適應(yīng)性免疫應(yīng)答，塑造一個(gè)新的免疫抑制微環(huán)境[6]。這些直接影響胃癌發(fā)生，并很可能影響免疫治療效果。

1 幽門螺桿菌在胃部的定植

幽門螺桿菌增加胃上皮細(xì)胞間隙后快速游動(dòng)到胃黏膜深處躲避，或者分泌尿素酶在局部環(huán)境中和胃酸，從而抵消胃部酸性環(huán)境對(duì)其生存的不利影響[7]?？紤]到胃黏膜表面環(huán)境的動(dòng)態(tài)性，既往研究認(rèn)為幽門螺桿菌必須不斷游動(dòng)、附著和脫離表層上皮來(lái)避免蠕動(dòng)清除，維持一個(gè)穩(wěn)定的種群[7]。近年的研究發(fā)現(xiàn)對(duì)這一模型進(jìn)行了補(bǔ)充：少數(shù)幽門螺桿菌定植于小鼠胃腺深處并逐步侵占相鄰腺體，阻止黏膜表面幽門螺桿菌定植，由此形成一個(gè)長(zhǎng)期生存的種群。幽門螺桿菌感染小鼠胃細(xì)胞后通過(guò)NF-κB 信號(hào)通路直接升高免疫抑制轉(zhuǎn)錄因子Rev-erbα 含量，降低再生胰島衍生蛋白3β、β-防御素-1、Ccl21 等基因表達(dá)水平，進(jìn)而削弱抵抗幽門螺桿菌定植的Th1 細(xì)胞應(yīng)答[8]。

2 幽門螺桿菌的毒力因子

目前確認(rèn)的幽門螺桿菌毒力因子（virulence factors）有空泡毒素（vacuolating cytotoxin A，VacA）、細(xì)胞毒素相關(guān)基因A（cytotoxin-associated gene A，CagA）和一些胞膜蛋白[2]。VacA 對(duì)幽門螺桿菌定植胃和長(zhǎng)期生存至關(guān)重要。VacA 與人胃上皮細(xì)胞蛋白酪氨酸磷酸酶受體α/β 和T 細(xì)胞受體淋巴細(xì)胞功能相關(guān)抗原-1 結(jié)合后進(jìn)入靶細(xì)胞，促使胃上皮細(xì)胞死亡，抑制T 細(xì)胞活化[9]。除阻礙T 細(xì)胞增殖和活化外，VacA在小鼠胃黏膜通過(guò)調(diào)控E2F 信號(hào)通路阻止樹(shù)突細(xì)胞成熟和抗原呈遞，進(jìn)一步促使初始T 細(xì)胞分化為調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞[2]。

研究發(fā)現(xiàn)CagA+幽門螺桿菌感染激活轉(zhuǎn)錄因子尾型同源框蛋白1/2表達(dá)異常；這兩個(gè)蛋白為腸分化和腸上皮化生（intestinal metaplasia）所必需[10]。CagA 通過(guò)幽門螺桿菌形成的Ⅳ型分泌系統(tǒng)（T4SS）進(jìn)入胃上皮細(xì)胞后發(fā)揮多種細(xì)胞毒效應(yīng)[2,11]。CagA 進(jìn)入小鼠胃上皮細(xì)胞后破壞細(xì)胞間的緊密連接，激活β-catenin 信號(hào)通路[12]。CagA 還能激活小鼠胃上皮細(xì)胞的NOD1 和NF-κB 信號(hào)通路，促進(jìn)下游炎癥相關(guān)基因（如Il8）表達(dá)[13]。該蛋白的Glu-Pro-Ile-Tyr-Ala（EPIYA）結(jié)構(gòu)域能被Src 快速磷酸化，而磷酸化后的CagA 與蛋白酪氨酸磷酸酶（SHP-2）結(jié)合，導(dǎo)致細(xì)胞骨架重排，細(xì)胞由此拉長(zhǎng)并伴隨運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng)，即所謂“蜂鳥(niǎo)形態(tài)”（hummingbird phenotype）[14]。CagA 的EPIYA 結(jié)構(gòu)域有A、B、C、D 共4 種亞型；值得注意的是，歐美西方人群中常見(jiàn)的是A、B、C 的3 型組合，而東亞人群中A、B、D 的3 型組合更為普遍。當(dāng)CagA 包含多個(gè)C 型或者只包含一個(gè)D 型，就能顯著增強(qiáng)EPIYA 結(jié)構(gòu)域與SHP-2 的結(jié)合力，提高胃癌發(fā)生率[14]。由此可見(jiàn)，CagA 蛋白EPIYA 結(jié)構(gòu)域差異一定程度上影響東西方人群的胃癌發(fā)病率。

中性粒細(xì)胞大量浸潤(rùn)是幽門螺桿菌所誘發(fā)胃炎的最顯著特征之一[5]。除CagA 能夠升高中性粒細(xì)胞的主要趨化因子IL-8 的表達(dá)水平外，其它毒力因子也能誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞富集和激活后者分泌大量促炎因子、自由基化合物、趨化因子等。如幽門螺桿菌表達(dá)的中性粒細(xì)胞激活蛋白是中性粒細(xì)胞定向運(yùn)動(dòng)的化學(xué)趨化因子，在此類粒細(xì)胞聚集和諸多細(xì)胞因子分泌中發(fā)揮重要作用[15]。

3 幽門螺桿菌致癌的作用機(jī)制

幽門螺桿菌的各類毒力因子顯著改變胃上皮細(xì)胞中多條信號(hào)通路，加上患者自身遺傳特征和其余環(huán)境因素的交互調(diào)控，極大增加這些信號(hào)通路影響細(xì)胞各個(gè)生物學(xué)功能的復(fù)雜性。

3.1 幽門螺桿菌與NF-κB 信號(hào)通路

NF-κB 信號(hào)通路在幽門螺桿菌介導(dǎo)的胃炎-胃癌過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用[16]。盡管早已明確幽門螺桿菌能夠激活NF-κB 信號(hào)通路，但是近年才鑒定出直接介導(dǎo)激活的分子是幽門螺桿菌生成的一種可溶性代謝產(chǎn)物二磷酸腺苷庚糖（ADP-heptose）[17]。ADP-heptose 通過(guò)T4SS 進(jìn)入細(xì)胞，與α-蛋白激酶1（alpha-protein kinase 1，ALPK1）N 端結(jié)構(gòu)域直接結(jié)合，激活經(jīng)典/非經(jīng)典NF-κB 信號(hào)通路[16]。RAS 蛋白活化相關(guān)因子2（RAS protein activator like 2，RASAL2）是新發(fā)現(xiàn)的NF-κB 下游分子，該蛋白在人胃癌組織中異常升高，提示患者不良預(yù)后和化療抵抗[18]。機(jī)制方面，NF-κB直接結(jié)合在RASAL2 基因啟動(dòng)子上并促進(jìn)后者轉(zhuǎn)錄，而RASAL2 進(jìn)一步導(dǎo)致β-catenin 的細(xì)胞核富集，增強(qiáng)胃癌細(xì)胞增殖和干性[18]。幽門螺桿菌還通過(guò)異?；罨腘F-κB 信號(hào)通路擾亂靶細(xì)胞中非編碼RNA 調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。幽門螺桿菌感染人胃癌細(xì)胞后激活NF-κB信號(hào)通路上調(diào)RNA 結(jié)合蛋白LIN28A 表達(dá)，后者抑制let-7a 表達(dá)[19]。有研究表明人端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶（hTERT）基因mRNA 是let-7a 的直接靶分子，從而揭示了幽門螺桿菌通過(guò)NF-κB/LIN28A/let-7a 軸導(dǎo)致胃癌細(xì)胞中hTERT 高表達(dá)的分子機(jī)制[19]。

3.2 幽門螺桿菌與自由基化合物

幽門螺桿菌感染導(dǎo)致胃上皮細(xì)胞和免疫細(xì)胞產(chǎn)生的自由基化合物（包括超氧化合物和一氧化氮等）長(zhǎng)時(shí)間存在，對(duì)靶細(xì)胞DNA 造成氧化損傷，促進(jìn)胃癌發(fā)生。幽門螺桿菌感染抑制TP53 的轉(zhuǎn)錄調(diào)控活性，近年在人胃上皮細(xì)胞和轉(zhuǎn)基因小鼠中的研究揭示上游轉(zhuǎn)錄因子1（upstream transcription factor 1，USF1）參與這一調(diào)控中：幽門螺桿菌導(dǎo)致USF1 和TP53 轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞質(zhì)，二者無(wú)法在細(xì)胞核內(nèi)形成具有活性的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)復(fù)合物，因此增強(qiáng)DNA 損傷和加速胃癌發(fā)生進(jìn)程[20]。過(guò)氧化物酶2（peroxiredoxin 2，PRDX2）在清除自由基化合物、保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷中起重要作用。研究發(fā)現(xiàn)幽門螺桿菌通過(guò)NF-κB 信號(hào)通路直接激活人胃癌細(xì)胞和小鼠胃上皮細(xì)胞中PRDX2 表達(dá)，隨后該酶清除過(guò)量的超氧化合物，維持被感染細(xì)胞存活；當(dāng)PRDX2 水平降低后，胃癌細(xì)胞基因組DNA 發(fā)生顯著的氧化損傷和雙鏈斷裂，增強(qiáng)了對(duì)順鉑的敏感性[21]。幽門螺桿菌自身基因組編碼蛋白Hp1021 直接參與氧化損傷反應(yīng)，具體機(jī)制在于該蛋白中6 個(gè)半胱胺酸殘基的氧化-還原狀態(tài)決定其是否結(jié)合到染色體復(fù)制起點(diǎn)上[22]。當(dāng)Hp1021 缺失時(shí)，幽門螺桿菌生長(zhǎng)速度顯著下降[22]。CDH1 胚系突變是遺傳性彌漫型胃癌易感的主要遺傳病因，提示該基因產(chǎn)物在胃癌中具有很強(qiáng)的抑癌作用[23]。研究發(fā)現(xiàn)幽門螺桿菌感染人群中胃黏膜CDH1 基因的甲基化程度高于健康對(duì)照人群，而該基因甲基化水平在幽門螺桿菌根治后顯著下降[24]。有體外研究揭示了這一變化的分子機(jī)制：幽門螺桿菌感染通過(guò)升高活性氮分子含量激活DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶1表達(dá)，進(jìn)而增加CDH1 基因的甲基化水平[24]。

4 幽門螺桿菌與胃癌免疫

幽門螺桿菌感染的一個(gè)重要特征是通過(guò)快速招募調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞和髓系細(xì)胞（含樹(shù)突細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和M1 巨噬細(xì)胞等）至胃部，分泌一系列細(xì)胞因子（如IFNγ、IL-17、IL-21 和IL-22 等），在胃上皮細(xì)胞癌變前共同構(gòu)建一個(gè)免疫抑制微環(huán)境[6]。這一微環(huán)境中吲哚胺2，3-雙加氧酶1 水平升高，促使幽門螺桿菌感染引發(fā)的急性炎癥反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槁匝装Y反應(yīng)[6]。當(dāng)慢性炎癥建立后，即使根治幽門螺桿菌感染也只能一定程度上降低胃癌發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[25]。因此，幽門螺桿菌與胃免疫微環(huán)境之間的相互調(diào)控是當(dāng)前一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域。

4.1 幽門螺桿菌與T 細(xì)胞

幽門螺桿菌采用多種機(jī)制逃逸宿主T 細(xì)胞對(duì)其殺傷。如前所述VacA 誘導(dǎo)T 細(xì)胞死亡或分化為調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞。除此以外，幽門螺桿菌利用cgt基因的編碼產(chǎn)物膽固醇-α-糖基轉(zhuǎn)移酶（cholesterol-α-glucosyltransferase）催化生成多種糖基化膽固醇物質(zhì)，協(xié)助免疫逃逸[26]。近年研究發(fā)現(xiàn)，幽門螺桿菌將宿主膽固醇代謝為膽甾烯基酰-α-葡萄糖苷和膽甾醇磷脂-α-葡萄糖苷后能被T 細(xì)胞上C 型凝集素受體MINCLE和DCAR 識(shí)別，由此抑制T 細(xì)胞對(duì)此病原體的識(shí)別；當(dāng)幽門螺桿菌感染Clec4e 基因（編碼MINCLE 受體）敲除小鼠時(shí)，T 細(xì)胞功能增強(qiáng)，而隨后發(fā)生的胃炎被顯著削弱[27]。

4.2 幽門螺桿菌與PD-1/PD-L1

PD-1/PD-L1 是目前研究深入的腫瘤免疫檢查點(diǎn)。幽門螺桿菌感染早期即能誘導(dǎo)人胃上皮細(xì)胞中PDL1 表達(dá)，且Hedgehog 信號(hào)通路轉(zhuǎn)錄因子Gli1 與mTOR 協(xié)同升高該受體的轉(zhuǎn)錄水平[28-29]。研究發(fā)現(xiàn)PD-L1 富集在解痙多肽表達(dá)化生（spasmolytic polypeptide-expressing metaplasia，SPEM）細(xì)胞中[28]。SPEM 細(xì)胞的出現(xiàn)是較腸化生更早的病理性改變[6]。幽門螺桿菌毒力因子之一尿素酶B 亞單位（urease B subunit，UreB）結(jié)合小鼠骨髓源巨噬細(xì)胞（bone marrow-derived macrophages，BMDMs）膜受體肌球蛋白重鏈9（myosin heavy chain 9，MYH9），隨后激活mTORC1 信號(hào)通路并上調(diào)BMDMs 中PD-L1 蛋白表達(dá)水平，進(jìn)而削弱CD8+T 細(xì)胞殺傷效應(yīng)[30]。有研究發(fā)現(xiàn)幽門螺桿菌感染的人/小鼠胃部富集的樹(shù)突細(xì)胞較其余免疫細(xì)胞高表達(dá)PD-L1，并與T 細(xì)胞共同定位在胃炎損傷部位[31]。在幽門螺桿菌感染的小鼠中敲除PDL1 會(huì)加重胃炎和腸化生，伴隨T 細(xì)胞和中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)顯著增多，而幽門螺桿菌數(shù)量則明顯下降[31]。這些研究結(jié)果提示PD-L1 表達(dá)很可能在感染早期協(xié)助胃上皮細(xì)胞躲避免疫細(xì)胞攻擊，提高幽門螺桿菌存活率。盡管PD-1 抗體已獲批胃癌臨床治療，但是PD-1/PD-L1 抑制劑并不能使所有患者獲益[32]，這在一定程度上說(shuō)明患者自身狀態(tài)（如免疫水平）顯著影響療效?？紤]到幽門螺桿菌在營(yíng)造免疫抑制微環(huán)境中的重要作用，因此有必要對(duì)其是否影響PD-1/PD-L1 療效進(jìn)行評(píng)估。在感染幽門螺桿菌的小鼠體內(nèi)測(cè)試了CTLA4/PD-L1 抑制劑聯(lián)合治療效果，發(fā)現(xiàn)結(jié)腸癌MC38 細(xì)胞和黑色素瘤B16-OVA 細(xì)胞生長(zhǎng)顯著快于對(duì)照的未感染幽門螺桿菌小鼠[33]，分析發(fā)現(xiàn)兩個(gè)腫瘤細(xì)胞形成的瘤塊中CD8+T 細(xì)胞數(shù)量明顯下降[33]。隨后在兩個(gè)接受免疫治療的非小細(xì)胞肺癌患者隊(duì)列中，研究者發(fā)現(xiàn)幽門螺桿菌血清陽(yáng)性預(yù)示患者預(yù)后不良[33]。這一研究提示幽門螺桿菌感染很可能導(dǎo)致患者全身免疫環(huán)境改變，因此在使用PD-1/PD-L1 抑制劑時(shí)有必要考慮幽門螺桿菌感染狀況。

5 幽門螺桿菌的治療

中國(guó)幽門螺桿菌感染人數(shù)近30 年以年均0.9%速度緩慢下降，2006 至2018 年整體感染率為46.7%，較1983 年至1994 年間約下降17%[34]。但由于我國(guó)人口基數(shù)大，幽門螺桿菌感染仍是我國(guó)面臨的沉重醫(yī)療負(fù)擔(dān)。針對(duì)國(guó)內(nèi)胃癌高風(fēng)險(xiǎn)人群開(kāi)展的一項(xiàng)前瞻性隨機(jī)研究近期發(fā)布了最新結(jié)果。從1994 年7 月到2020 年12 月的隨訪中發(fā)現(xiàn)，接受標(biāo)準(zhǔn)三藥聯(lián)合方案（奧美拉唑/阿莫西林/甲硝唑）根除幽門螺桿菌的無(wú)癥狀人群中有21 例（2.57%）罹患胃癌，而接受安慰劑治療的無(wú)癥狀人群中有35 例（4.31%）被診斷胃癌，接受治療人群的胃癌發(fā)病率顯著下降（HR =0.57，95% CI：0.33～0.98）[35]。進(jìn)一步對(duì)人群分層分析后發(fā)現(xiàn)無(wú)癌前病變感染者更能從治療中獲益（HR=0.37，95% CI：0.15～0.95）[35]，這提示幽門螺桿菌早篩并即時(shí)治療的必要性。

目前多種清除幽門螺桿菌感染的一線治療方案療效有所差異。有研究分析了68 個(gè)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，對(duì)比了8 個(gè)一線治療方案（包括兩/三/四藥聯(lián)用）療效后得出，沃諾拉贊（vonoprazan）三聯(lián)療法（另兩藥為克拉霉素和阿莫西林）和反向混合療法（質(zhì)子泵抑制劑加阿莫西林持續(xù)14 天，克拉霉素加甲硝唑最初7 天）治愈率達(dá)到90%以上，而標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)療法的效果最差[36]。感染者自身遺傳特征顯著影響治療方案療效。有研究分析了來(lái)自11 個(gè)國(guó)家的57 項(xiàng)研究后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)治療方案中的質(zhì)子泵抑制劑能被CYP2C19 基因產(chǎn)物CYP450 所代謝時(shí)，CYP2C19基因多態(tài)性與治療效果密切相關(guān)。同時(shí)，IL1B 基因多態(tài)性也能在一定程度上提示幽門螺桿菌根治療效[37]。因此，盡管目前有多種治療方案，但是要達(dá)到最佳的治療效果仍需要綜合考量各個(gè)因素。

6 結(jié)語(yǔ)

幽門螺桿菌在胃癌發(fā)生、進(jìn)展過(guò)程中發(fā)揮重要作用。雖然臨床上可以相對(duì)容易解決幽門螺桿菌感染的初始惰性效應(yīng)，但當(dāng)其誘發(fā)慢性炎癥并最終發(fā)展為胃癌后，對(duì)應(yīng)的治療方案有限，患者預(yù)后不佳。盡管多年來(lái)臨床已充分認(rèn)識(shí)到幽門螺桿菌與胃癌之間的關(guān)系，但是胃癌的高度異質(zhì)性決定其中分子機(jī)制的復(fù)雜性。當(dāng)前的免疫治療凸顯了幽門螺桿菌在免疫微環(huán)境中的重要作用。盡管臨床上已經(jīng)開(kāi)展幽門螺桿菌根治治療，但其療效受多種因素影響。這些問(wèn)題均需要進(jìn)一步研究來(lái)解決。