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（4）KAI1基因 KAI1基因位于11号染色体P11.2-13区，属细胞表面膜糖蛋白家族，正常KAI1有一个较大的细胞外亲水区域，该区有3个N端糖基化位点，N端连接的寡聚糖的变化同细胞转移表型有关，并在细胞膜上位置及细胞和细胞外基质之间的相互作用上有一定功能，暗示其在肿瘤侵袭和转移中起作用。KAI1在非转移的胃癌中有中度到高度的表达，而转移的胃癌呈低或无表达，同时该基因表达的缺失与胃癌的分化程度、浸润深度、淋巴结转移有关，可作为检测胃癌转移潜能的一个指标。
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（5）RECK（reversion-inducing-cysteine-rich protein with Kazal motifs）基因 RECK基因具有独特的抑制基质金属蛋白酶（MMPs）表达与活性的功能，该基因的表达与肿瘤的浸润转移及血管生成密切相关。MMP-9在胃癌组织中的表达增加，MMP-9的高表达可促进细胞外基质的降低，有利于肿瘤细胞的转移。RECK基因在正常胃组织的表达水平显著高于癌组织，抑制MMP-9的分泌和活性，其作用发生在翻译后水平，表明肿瘤信号对MMP-9的调节，除了直接上调MMP-9基因的表达外。还有另一途径即通过下调RECK基因的表达间接上调MMP-9的活性。
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三、COX-2与胃癌
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环氧合酶（cyclooxygenase, COX）又称前列腺素过氧化物合成酶，是花生四烯酸代谢的关键性限速酶，主要有结构型COX（constitutive COX）和诱生型COX（indusible COX)，分别简称为COX-1和COX-2.在正常状态下COX-2的表达受到高度限制，绝大多数组织细胞中COX-2基因并不表达，只有在细胞受到严重刺激物作用后才诱导表达。所有胃肠道均发现COX-2的表达。研究表明在多种肿瘤、瘤旁细胞中有COX-2的表达，可能与原癌基因的突变、肿瘤促进子、有丝分裂原、细胞因子及其受体、乃至病原菌如Hp感染有关。COX-2的过度表达一方面能逃逸细胞凋亡，使细胞间具有异常的连接，从而获得浸润表型；另一方面COX-2能上调肿瘤细胞周围的血管生成因子，促进肿瘤的血管生成。因此COX-2与肿瘤的发生、发展及转移密切相关。
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（一）COX-2在胃癌中的表达及其意义
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正常胃黏膜中没有COX-2的表达，当胃黏膜炎症、溃疡，尤其胃癌时可出现异常表达。研究证实大多数胃癌细胞株均有COX-2表达，如MKN-45、MKN-28、AGS、SGC7901等，但MGC803未发现有COX-2表达。应用RT-PCR、Western斑点杂交及免疫组织化学等方法显示胃癌组织中COX-2mRNA和COX-2蛋白的表达，其阳性率为58％和74％，阳性染色位于癌细胞的胞浆内，并没有发现癌组织基质中有表达。Saukkonen等进一步发现胃黏膜异型增生和肠型胃癌中COX-2的表达阳性率分别为44％和58％，而弥漫型胃癌的阳性率仅6％；33例早期胃癌中肠型胃癌中COX-2阳性细胞数高于弥漫型，胃癌，癌旁肠化黏膜的阳性数高于非肠化黏膜。Uefuji在增生型息肉中未发现COX-2表达，而20％胃腺瘤有阳性表达，上述结果提示COX-2是胃癌发生的早期事件，尤其是在慢性萎缩性胃炎→肠上皮化生→不典型增生→肠型胃癌这一演变过程中具有重要作用。资料表明，COX-2与胃癌的临床病理特征相关。Xue等分析33例胃癌的COX-2mRNA表达，淋巴结转移组的COX-2指数高于非淋巴结转移组，Ⅲ、Ⅳ期高于Ⅰ、Ⅱ期，同时COX-2指数（COX-2 index）与年龄、性别、血型、肿瘤部位及大小、浸润深度、分化无关。Gao等327例胃癌COX-2蛋白表达与淋巴结转移及临床分期呈正相关。Ohno、Uefuji等亦有相似结果。香港Lee等109例回顾性分析显示不表达COX-2的胃癌患者生存期较长。由此可见COX-2与胃癌的进展、转移及预后有关。值得注意的是，在高分化胃癌细胞株MKN-28、MKN-74中COX-2的阳性率高于低分化细胞株HSC-39、KATOⅢ，高分化的肠型胃癌高于低分化的弥漫型胃癌。COX-2在胃癌早期、晚期中的作用说明可能存在不同的分子机制。
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（二）COX-2在胃癌中作用的可能机制及途径
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1．癌基因与抑癌基因p53
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体外证实野生型p53基因竞争性结合与COX-2的促进子区域，并抑制其转录。Leung等检测胃癌中p53基因和COX-2的表达，有51.5％p53基因发生错义突变，并且p53基因突变患者COX-2阳性率高于未突变者，同样Kawabe在91例胃癌中P53蛋白的表达与COX-2的表达有相关性。
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2．细胞增殖和凋亡
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细胞转化后，早期肿瘤通过细胞不断的扩增，同时减少细胞凋亡取得生长。一部分鳞状化生、不典型增生、原位癌病灶遗传性状不稳定，在不良环境中能发生基因突变，产生抑制凋亡和转移倾向的基因表现型。研究表明，COX-2可抑制细胞凋亡，可能有如下机制：首先，COX-2的表达增加了前列腺素E2（prostaglandin E2, PGE2）的合成，PGE-2可诱导细胞增殖并刺激Bcl-2蛋白表达，后者可抑制细胞凋亡，或直接抑制凋亡，使细胞增殖和凋亡失去平衡而促进肿瘤发生。其次，COX-2和其他基因相互作用亦很重要。大鼠肠上皮细胞（RIE）过度表达COX-2能上调Bcl-2水平，继而拮抗丁酸盐诱导的凋亡；也可以通过上调Bark基因和细胞色素C来抑制凋亡。
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此外，COX-2可通过其产物PGE2刺激肿瘤细胞的增殖，可能机制是：PGE2作用于同种或邻近周围细胞，与细胞膜的EP受体结合，通过G2蛋白耦联途径或核内过氧化物酶增殖体激活受体（PPAR）来促进细胞的生长。另有研究表明，COX-2可通过对表皮生长因子（EGF）受体的诱导使细胞对生长因子的敏感性增加从而发挥促细胞增殖作用。
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Wambuda检测的63例胃癌患者凋亡指数低于功能性消化不良者，而增殖指数则相反，同时发现COX-2的表达与凋亡／增殖指数比相关，提示COX-2的过度表达与胃上皮动力学紊乱有关，从而在胃癌形成中发挥作用。许多文献表明，COX-2抑制剂在体外能抑制胃癌细胞的增殖，并提高凋亡指数；阻断细胞周期，使G1期延长，S期缩短，并降低凋亡抑制基因bcl-2蛋白的表达水平。Kim在大鼠体内亦得到证实。
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3．血管生成
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体内外实验显示，COX-2表达增加能够上调肿瘤细胞内的血管生成因子，促进肿瘤血管生成；其抑制剂通过抑制血管生成因子和血管内皮细胞的移行而具抗血管生成作用。Uefuji等分析发现42例胃癌患者中COX-2表达阳性者的微血管密度（density microvessel, MVD）明显高于表达阴性者，COX-2表达增高者伴有PGE2的高水平，而与血栓素B2（thromboxane B2，TXB2)和6酮前列腺素F1无关联。但有关资料未发现另一与血管生成相关的蛋白诱生型一氧化氮合酶（indusible nitric oxide synthase, iNOS）与COX-2有相关性，可能两者作用机制不同。在肿瘤血管内皮中也有COX-1的表达，亦参与肿瘤血管生成，应用COX-1反义寡核苷酸能在体外抑制有COX-2诱导的血管生成。COX-1在胃癌的血管生成中表达及其作用值得进一步研究。COX-2促进肿瘤血管生成的机制可概括如下：①诱导肿瘤细胞产生VEGF; ②肿瘤组织产生的PGE2，PGF2及TXA2等直接或间接促进血管生成；③促使基质金属蛋白酶（MMPS）表达激活血管生成素；④刺激bcl-2的表达来抑制内皮细胞凋亡，促进血管生成；⑤缺氧诱导COX-2促进肿瘤血管的形成。
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4．促进肿瘤浸润与转移
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近年来的研究表明，COX-2参与了肿瘤的侵袭和转移。肿瘤的浸润转移涉及肿瘤细胞穿过细胞基质屏障、血管基底膜及穿过血管壁进入宿主微环境等多个环节。可能通过以下机制：COX-2的过度表达可以导致组织中PGE2水平增高，PGE2可以激活Bcl-2、抑制细胞凋亡、诱导IL-6的产生，后者又可以促进结合珠蛋白的合成，IL-6与癌细胞的浸润有关，结合珠蛋白则参与肿瘤种植和血管形成；COX-2高表达可以介导肿瘤侵袭转移分子的CD44（细胞表面透明质酸受体）表达升高，特异性阻断CD44可以显著降低肿瘤细胞的侵袭性；诱导产生降解细胞外基质的金属蛋白酶2（MMMP-2), 为细胞侵袭转移开辟道路；导致肿瘤细胞中一种肿瘤浸润抑制因子E-cadheria的缺失。
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5．甲基化
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半数以上的胃癌均有COX-2的表达，但部分胃癌不表达COX-2的原因尚不清楚。Kikuchi和Song均发现无COX-2表达的胃癌细胞株及原发性胃癌（11/93例）在COX-2CpG岛有高度甲基化，COX-2基因的甲基化与其表达下降有密切关系。使用甲基化抑制剂或脱甲基治疗能恢复COX-2的表达，进一步研究表明甲基化的COX-2促进子上出现组蛋白的脱乙酰基。COX-2的甲基化可能是部分胃癌的发生与进展独立于COX-2之外的原因。
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6．细胞内信号传导机制的激活
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有丝分裂原活化蛋白激酶（MAPK）是包括细胞外信号调节激酶（ERK)、蛋白激酶P38和C-Jun-N末端激酶（JNK）在内的细胞信号分子家族，可调节细胞增殖、分化、凋亡及细胞因子产物。MAPK可被上游的激酶（MAPK磷酸酶）和细胞外许多刺激物激活，并把信号从细胞表面传递至细胞核内调节基因的表达。Husain采用凝胶电泳滞留测定法发现选择性COX-2抑制剂NS-398及非选择性COX抑制剂消炎痛均能抑制MKN-28胃癌细胞株的MAPK活性，抑制率分别为53％和70％，同时细胞增殖明显受抑。体外实验发现MAPK特异性抑制剂能够抑制由白介素-1β（interleukin-1β, IL-1β）诱导的胃腺癌细胞株AGS的COX-2表达，而且MAPK活性下调。在胃癌发生、发展和转移过程中众多的因素、基因并非孤立地作用于某一时间段、某一位点，它们可能在某时间段发挥主要作用，并且相互之间互为制约、互为促进，其复杂的调节关系构成了胃癌发生、发展和转移的一张不甚清晰的网络图，尚有待于大家进一步的探索。
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7．抑制免疫调节
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机体主要通过细胞免疫机制来发挥抗肿瘤免疫效应。COX-2通过抑制调节性淋巴因子，抑制T细胞和B细胞增殖，抑制自然杀伤细胞（NK细胞）、淋巴因子激活杀伤细胞（LAK细胞）及细胞毒性T淋巴细胞的活性，抑制干扰素7（IFN-7)、CD25、CD71、IL-2的产生，是外周血淋巴细胞和巨噬细胞的潜在诱导剂；PGE2可以抑制肿瘤坏死因子的产生以及诱导IL-10的生成，而后者是一种免疫抑制因子。这些作用可能使肿瘤的免疫识别形成屏蔽，从而抑制免疫反应，导致肿瘤生长。
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【思考题】
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1．与胃癌形成和生长相关的基因有哪些？
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