肝癌干細胞表面標志物及其在臨床診療中的應用研究進展

晁 旭，趙家榮，張艷芳

原發性肝癌由于其高發病率和高死亡率,一直是醫學史上的難題。原發性肝癌的臨床現象極不典型，一旦癥狀出現，就意味著腫瘤體積已經較大，疾病的發展速度會急劇加快。因此，肝癌的早期診斷和治療一直是備受生物學家和醫生關注的熱點。腫瘤干細胞學說的提出，為肝癌的治療提供了新思路。腫瘤干細胞學說認為[1]，腫瘤干細胞是一小部分具有自我更新、無限增殖以及成瘤性的一類干細胞，是腫瘤形成、轉移和復發的根本原因。另外，正常干細胞可以累積突變為腫瘤干細胞，進而可以形成腫瘤。Chiba等[2]從肝癌細胞系Huh7和PLC/PRF/5中分離出的“干細胞樣”細胞給非肥胖糖尿病/重癥聯合免疫缺陷小鼠注射，通過成瘤性實驗證實了肝癌干細胞的存在。

隨著肝癌干細胞研究的不斷深入，發現在肝癌干細胞表面，存在許多在正常細胞中不表達或低表達、而在腫癌干細胞表面高表達的特異分子，這些分子中有的可以作為肝癌標志物，在肝癌的早期檢測及預后判斷中發揮著重要作用。腫瘤干細胞同時通過細胞因子與腫瘤微環境中的各種細胞保持著緊密的聯系[3]。作者對與肝癌轉移和復發相關的肝癌干細胞表面標志物及其在臨床診療中應用的研究進展進行綜述。

1 CD133

CD133是一種具有5個跨膜區、相對分子質量為120 kD的細胞表面糖蛋白。其作為干細胞表面標志物的主要特點是細胞逐步分化后，CD133的表達量會快速下調。隨著研究的深入，發現CD133在前列腺癌、腦腫瘤、黑色素瘤干細胞中均可作為表面標志物，而CD133也被證實可以作為肝癌干細胞表面標志物。Suetsugu等[4]研究發現，肝癌細胞具有與腫瘤干細胞相似的成瘤性、無限增殖能力以及自我更新的生物學特性。張榮生[5]研究發現CD133陽性細胞體外培養一段時間后，純化的CD133細胞群可以分化出CD133陰性細胞，而CD133陰性細胞則不具有分化出CD133陽性細胞的能力。林家耀等[6]從25例癌旁組織和肝癌組織標本中分離出干細胞和肝癌細胞，原代培養后，發現在肝癌組織中，CD133的表達率明顯高于癌旁組織。各種研究結果表明，CD133肝癌細胞可能是肝癌干細胞。由此證明，CD133可以作為肝癌干細胞表面標志物，但缺乏敏感性和特異性，不能單獨作為診斷依據。

2 CD44

CD44是細胞表面的一種與細胞黏附、遷移密切相關的糖蛋白。由于CD44的外顯子在轉錄時有不同的作用方式，可將其分為CD44s(標準型)和CD44v(變異型)2種類型。其中，CD44v與腫瘤的轉移、侵襲相關聯，通常表達在增殖活躍的惡性腫瘤細胞表面。Yang等[7]報道，在裸鼠實驗中CD90+CD44+細胞比CD90+CD44-細胞有更強的成瘤能力，細胞的致瘤性是由CD90+CD4+細胞提供的，CD90+CD44-無致瘤性。因此，可以將CD44和CD90聯合作為鑒定肝癌干細胞的標志物。莘長明[8]發現CD44+表達對手術切除肝癌的預后有顯著的影響，證實了CD44的表達對肝癌的治療和復發有著重要作用。姜姍[9]研究發現誘癌小鼠在不同的誘癌階段，肝癌干細胞標志物CD44和EpCAM的信使RNA和蛋白表達水平有所不同，其激活的先后次序也不同，但隨著誘癌時間的延長，其表達水平均逐漸增加，提示CD44和EpCAM參與了肝癌的發生和發展。

3 CD90

CD90是細胞黏附分子，其相對分子質量在25～30 kD之間，與細胞-細胞、細胞-基質間的黏附，細胞凋亡和轉移，神經再生等方面都有相關的作用，但具體作用機制目前仍在研究。Saalbach等[10]發現，CD90與新生血管的形成有關，是人類微血管內皮細胞活化的標志，可能與肝癌的血行轉移相關。張華等[11]采用免疫組化法檢測組織中CD90的表達，發現CD90在肝癌中有不同程度的表達，而且隨著肝癌分期的增加，CD90的表達也會隨之增加。實驗結果表明，CD90的表達可能對肝癌的轉移、發生產生影響。鄭飛等[12]研究表明腫瘤的發生和發展與炎癥之間存在十分密切的聯系，Kupffer細胞釋放的一些炎癥因子和腫瘤干細胞標志物CD90上調之間呈顯著正相關關系，說明一些炎癥因子會對腫瘤干細胞發揮重要的調控作用。

Sukowati等[13]采用免疫磁珠法分選出肝癌細胞株中的CD90陽性細胞，發現其可以在無血清培養基中懸浮生長，而且細胞子代均為CD90陽性細胞，說明CD90能夠自我更新，且增殖能力很強。

綜上所述，CD90可以作為肝癌干細胞的表面標記物。但是，Yamashita等[14]提出CD90陽性肝癌干細胞樣細胞只有在乙肝病毒感染相關的肝癌中出現，并且可能是在肝癌形成晚期階段才參與作用。所以，關于CD90作為肝癌干細胞表面標志物仍需進一步研究。

4 CD13

CD13/氨肽酶N是跨膜的，能將氨基酸的氮端切除的酶活性的金屬結合蛋白酶。CD13的研究始于髓樣細胞表面標志物，后發現其分布在多種細胞表面。

從1993年Saiki等[15]提出腫瘤的侵襲性與CD13對細胞外基質的降解有關，CD13可通過降解細胞外基質，輔助血管生成，影響抗原呈遞，逃避免疫識別的方法對腫瘤的轉移和侵襲進行調控，許多研究都證實了觀點。郭冰[16]研究發現，隨著腫瘤的分化程度升高，CD13的表達水平下調，推斷CD13可以作為肝癌干細胞表面標志物。細胞群對腫瘤藥物阿霉素或5-FU有強的耐藥性，能抑制細胞內活性氧化物的合成，對放化療產生反映氧簇，從而保護DNA，阻止癌細胞凋亡，這一發現為肝癌治療藥物的研發提供了新方向。

5 CD24

CD24是與腫瘤的侵襲和轉移相關的、高度糖基化的細胞表面黏附蛋白。Qiu等[17]報道CD24+細胞能分化為成熟的正常肝細胞。房新輝和楊玉秀[18]通過研究發現在肝癌組織中，CD24和CD24信使RNA陽性的表達明顯高于正常組織，并發現CD24與腫瘤的分級及預后無相關。王聰仁等[19]發現，在癌旁組織中CD24不表達，在肝癌組織中呈陽性。綜上所述，推測CD24有可能作為原發性肝癌早期診斷的表面標志物。

邱新毓等[20]發現，通過腺病毒載體調節NDRG2蛋白表達水平，上調后，抑制了CD24的表達，MHCC97h的侵襲力顯著下降，而NDRG2的降低可引起CD24表達的升高，Huh7的侵襲力顯著升高，這一發現，有助于進行肝癌的靶向治療的研究。

6 DLK1

DLK1蛋白是分子量在45～60 kD之間的糖基化跨膜蛋白，通過細胞外結構域的兩處蛋白酶作用位點，在靠近跨膜區一側被蛋白酶降解，產生可溶性片段，釋放到細胞外調節多種細胞分化。張艷麗和康凱夫[21]報道，通過檢測150例原發性肝癌患者肝組織中DLK1的表達，發現DLK1在正常肝組織中不表達，在肝癌組織中高表達，認為肝臟病變細胞可以產生DLK1，在肝癌組織的表達中存在特異性。陳南南[22]發現通過RNA干擾沉默DLK1基因，可以加速肝癌細胞的凋亡，并抑制其增殖。于峰[23]通過研究，發現DLK1具有促進SMMC-7721和Huh7肝癌細胞生長、增殖及致瘤能力。實驗結果表明，DLK1不僅可以作為表面標志物，還能用于肝癌的早期診斷。

7 結語與展望

已發現的肝癌表面干細胞還有許多，如OV6、ALDH、EpCAM、ABCG2等。肝癌干細胞學說的提出，為肝癌的治療帶來了新的突破。傳統的手術、放療、化療等治療方法并不能根治肝癌，放化療針對的是人體所有細胞，對人體危害大，不能達到較好的治療效果，且治療后易于轉移、復發，一直是難以克服的困難。針對腫瘤干細胞治療的納米藥物逐漸引起人們的重視,它們具有可控緩釋、靶向、生物相容性高等優點,特別是在納米藥物載體和納米基因載體方面已經取得了顯著的成果[24]。腫瘤干細胞學說認為，腫瘤是由腫瘤干細胞分化形成的，消滅腫瘤干細胞就可以靶向治愈腫瘤，從而使其不再復發并達到較好的治療效果。因此，對腫瘤表面特異性標志物的研究刻不容緩。

理論上最理想的肝癌干細胞表面標志物應該只在腫瘤組織中檢測到，而在正常組織中不表達，這可作為肝癌檢測和治療的切入點，但目前并不是所有的表面標志物都符合這一特點，說明大多數肝癌細胞表面標志物的特異性是相對的。且對肝癌表面標志物的研究都是從肝癌細胞系中分離出肝癌細胞，在體外進行培養和檢測，并不能確定體內和體外表面標志物作用與表達是否一致，因此，還有待進一步研究。

通過對肝癌干細胞表面標志物的研究，更加深入了解肝癌的發生與轉移機制，為肝癌的靶向治療提供了方向，且能用于肝癌的早期診斷和預后評估。通過未來不斷的研究，相信會發現更多特異性肝癌干細胞表面標志物，為治療肝癌的藥物研發提供方向，使肝癌患者擺脫死亡的威脅。

【參考文獻】

[1]Reya T,Morrison SJ,Clarke MF,et al.Stem cells, cancer, and cancer stem cells[J].Nature,2001,414(6859):105-111.

[2]Chiba T,Kita K,Zheng YW,et al.Side population purified from hepatocellular carcinoma cells harbors cancer stem cell-like properties[J].Hepatology,2006,44(1):240-251.

[3]鄭媛媛,王繼紅,李慶偉.腫瘤干細胞相關信號通路調節與靶向治療[J].中國生化藥物雜志,2017,37(2):308-312.

[4]Suetsugu A,Nagaki M,Aoki H,et al.Characterization of CD133+hepatocellular carcinoma cells as cancer stem/progenitor cells[J].Biochem Biophys Res Commun,2006,351(4):820-824.

[5]張榮生.CD133作為肝細胞性肝癌腫瘤干細胞表面標記的初步研究[D].南京：南京醫科大學,2009.

[6]林家耀,張志明,劉劍勇,等.肝細胞性肝癌組織CD133+細胞腫瘤干細胞特性的研究[J].中華腫瘤防治雜志,2016,23(4):223-227,232.

[7]Yang ZF,Ho DW,Ng MN,et al. Significance of CD90+cancer stem cells in human liver cancer[J].Cancer Cell,2008,13(2):153-166.

[8]莘長明.CD44在肝細胞癌中的表達及其與復發轉移的關系[D].天津：天津醫科大學,2013.

[9]姜姍.CD44和EpCAM分子在小鼠肝癌發生過程中的表達分析[D].南寧：廣西醫科大學，2013.

[10]Saalbach A,Hildebrandt G,Haustein UF,et al.The Thy-1/Thy-1 ligand interaction is involved in binding of melanoma cells to activated Thy-1- positive microvascular endothelial cells[J].Microvasc Res,2001,64(1):86-93.

[11]張華,高志紅,劉春玲,等.Thy-1腫瘤標記物在肝癌的表達及意義研究[J].醫學與哲學:臨床決策論壇版,2009,30(5):51-53.

[12]鄭飛,周文平,張巍,等.大鼠肝癌誘導過程中肝癌干細胞標志及炎癥因子的動態變化[J].中國組織工程研究,2015,19(19):3005-3009.

[13]Sukowati CH,Anfuso B,Torre G,et al.The expression of CD90/Thy-1 in hepatocellular carcinoma:an in vivo and in vitro study[J].PLoS One,2013,8(10):e76830.

[14]Yamashita T,Honda M,Nakamoto Y,et al.Discrete nature of Ep CAM(+) and CD90(+) cancer stem cells in human hepatocellular carcinoma[J].Hepatology,2013,57(4):1484-1497.

[15]Saiki I,Fujii H,Yoneda J,et al. Role of aminopeptidase N (CD13) in tumor-cell invasion and extracellular matrix degradation[J].Int J Cancer,1993,54(1):137-143.

[16]郭冰.CD13在肝癌中的表達及意義[D].大連：大連醫科大學，2014.

[17]Qiu Q,Hernandez JC,Dean AM,et al.CD24-positive cells from normal adult mouse liver are hepatocyte progenitor cells[J].Stem Cells Dev,2011,20(12):2177-2188.

[18]房新輝,楊玉秀.CD24在肝癌組織中的表達[J].中國老年學雜志,2012,32(14):2924-2926.

[19]王聰仁,蘇子劍,潘群雄,等.CD24在原發性肝癌中的表達及其臨床意義[J].中國腫瘤外科雜志,2012,4(4):193-196.

[20]邱新毓,楊建棟,張毅,等.NDRG2通過調控CD24影響肝癌細胞侵襲能力的研究[J].現代生物醫學進展,2014,4(9):1637-1640.

[21]張艷麗,康凱夫.原發性肝癌組織中DLK1表達及意義[J].山東醫藥,2010,50(47):26-28.

[22]陳南南.RNA干擾沉默DLK1基因表達在肝癌發生過程中的作用[D].昆明：昆明醫科大學,2013.

[23]于峰.DLK1在肝癌細胞生長中的作用及機制研究[D].鎮江：江蘇大學，2009.

[24]李勇，劉祎，王建杰，等.納米粒子在腫瘤干細胞治療方面的研究進展[J].現代生物醫學進展,2016,16(5):986-989,969.