原發(fā)性肝細胞癌相關(guān)分子機制研究進展

張鵬 苗玉榮

(宜春學(xué)院醫(yī)學(xué)院,江西 宜春 336000)

原發(fā)性肝細胞癌(HCC) 是一種常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤，按病理分型發(fā)病率占肝癌75%。該病起病隱匿，預(yù)后差。HCC患者在病程中，其血清及腫瘤組織會出現(xiàn)多種蛋白和基因的異常表達，通過對這些蛋白及基因的研究不僅為HCC的早期診斷、治療及預(yù)后判斷提供依據(jù)，而且為抗HCC藥物的效果評估提供指標(biāo)。因此，本文對HCC近年來的相關(guān)標(biāo)志物及其分子機制研究進行概述。

1 HCC血清標(biāo)志物

1.1甲胎蛋白(AFP) AFP是傳統(tǒng)的HCC標(biāo)志物，是分子量6.9萬的特異性蛋白。孕期在胎兒肝臟內(nèi)合成，胎齡30 w含量達到峰值，出生后漸漸降低，至1歲時平穩(wěn)。正常成人血清中AFP含量很低，HCC患者血清中含量可明顯升高。但易出現(xiàn)假陽性或假陰性，因此臨床對其結(jié)果持慎重態(tài)度。代偉偉等〔1〕研究發(fā)現(xiàn)，HCC患者血清 AFP、糖類抗原(CA)125、CA199及癌胚抗原(CEA)水平顯著高于病毒性肝炎及肝硬化患者；劉永煒等〔2〕對健康體檢者、慢性肝炎、肝硬化及肝癌術(shù)后患者血清AFP、CA199、和CEA進行檢測，發(fā)現(xiàn)三者聯(lián)合可提高肝癌的早期診斷率，AFP、CEA水平變化對肝癌預(yù)后判斷有一定意義。劉軍〔3〕研究發(fā)現(xiàn)對比CEA、CA125及CA199，AFP對HCC的診斷價值最高。因此，AFP依然是診斷HCC的首選標(biāo)志物，但聯(lián)用其他標(biāo)志物效果更好。

1.2維生素K缺乏誘導(dǎo)的蛋白質(zhì)(PIVKA-Ⅱ) PIVKA-Ⅱ?qū)佼惓Ｄ冈囊环N，1984 年Liebman等〔4〕在HCC 患者血清中首先發(fā)現(xiàn)這種凝血酶原含量異常升高，后研究證實，其主要由HCC細胞分泌，較AFP更具特異性。劉宓等〔5〕研究發(fā)現(xiàn)HCC患者血清PIVKA-Ⅱ、AFP含量明顯高于其他惡性腫瘤、慢性乙肝及正常人。胡明芬等〔6〕收集436例肝病患者，對比研究發(fā)現(xiàn)：HCC患者血清PIVKA-Ⅱ含量明顯高于慢性乙肝、慢性丙肝及肝硬化，診斷價值高于AFP。且單測PIVKA-Ⅱ與PIVKA-Ⅱ、AFP聯(lián)合檢測診斷準(zhǔn)確率無差異。故此，PIVKA-Ⅱ是繼AFP之后的又一特異性極佳的蛋白標(biāo)志物，與AFP聯(lián)合診斷效果更準(zhǔn)確。

1.3CEA CEA在大部分惡性腫瘤患者血清中均有升高，對HCC無特異性，多作為輔助標(biāo)志物。翁洋等〔7〕研究發(fā)現(xiàn)：CEA、AFP在原發(fā)性肝癌、轉(zhuǎn)移性肝癌患者血清中均升高，但原發(fā)性肝癌血清中CEA明顯高于轉(zhuǎn)移性肝癌，機制需進一步研究。

1.4表觀遺傳學(xué)標(biāo)志物 表觀遺傳學(xué)以非DNA序列改變誘發(fā)的基因表達及細胞表型變化為研究對象，通過現(xiàn)代生物技術(shù)研究其調(diào)控機制。研究領(lǐng)域涉及DNA甲基化、組蛋白修飾、RNA甲基化及染色質(zhì)修飾等內(nèi)容〔8〕。其中DNA甲基化與腫瘤發(fā)生密切相關(guān)，其可導(dǎo)致抑癌基因轉(zhuǎn)錄失活或靜默而引發(fā)腫瘤。徐靜等〔9〕研究表明，p15和p16基因啟動因子去甲基化在HCC癌細胞中發(fā)生率明顯高于正常肝細胞。孟建軍等〔10〕通過研究K562細胞系及GM12878細胞系中11個組蛋白修飾的分布特點，發(fā)現(xiàn)較正常細胞，調(diào)控細胞發(fā)生癌變的組蛋白修飾有H3K9ac、H3K27ac、H3K79me2及H3K36me3，據(jù)此找到了引起K562細胞系癌變的5個關(guān)鍵基因。這證明DNA甲基化與HCC發(fā)生密切相關(guān)，機制有待研究。

1.5血清酶 甘氨酰脯氨酸二肽氨基肽酶同工酶(GPDA)-F和γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(GGT)-Ⅱ在 HCC患者血清中常明顯升高，但特異性不強。研究證明〔11〕二者在各種良性肝病血清中的含量明顯低于HCC，配合AFP檢出率可達97.2%。趙琴等〔12〕通過文獻薈萃發(fā)現(xiàn)：由HCC癌細胞分泌的PIVKA-Ⅱ較AFP更特異，特別對早期HCC的診斷，在AFP低20 ng/ml，PIVKA-Ⅱ即可超過臨界值，運用前景廣泛。另外，堿性磷酸酶對HCC診斷也有一定意義。

1.6微小RNA(miRNAs) miRNAs是一組內(nèi)源性、小分子量非編碼單鏈RNA家族，大部分成員由20～24個核苷酸組成，與多種惡性腫瘤發(fā)生有關(guān)。張華等〔13〕研究發(fā)現(xiàn)miR-224在HCC癌者血清中的表達量明顯高于肝硬化、乙型肝炎及健康人群。林凌等〔14〕研究結(jié)果也證實了這一點，且發(fā)現(xiàn)早期肝癌術(shù)后miR-224血清中含量可明顯減少。於琳等〔15〕研究發(fā)現(xiàn)HCC患者miR-202血清含量明顯低于常人，聯(lián)合AFP對HCC檢出率達93%，特異性很強。這提示miRNAs中可以提煉出多個新血清標(biāo)志物。

2 HCC組織診斷標(biāo)志物

2.1環(huán)氧合酶(COX)-2 作為催化花生四烯酸合成前列腺素的限速酶，COX-2正常情況不表達，但其參與多種生理、病理代謝。既往研究表明COX-2不僅與胰腺炎、結(jié)腸炎及慢性萎縮性胃炎關(guān)系密切，而且在結(jié)腸癌〔16〕、腎癌〔17〕及胃癌〔18〕發(fā)生發(fā)展有關(guān)聯(lián)。謝詠梅等〔19〕研究發(fā)現(xiàn)，COX-2在肝硬化中表達為90%，在癌前病變和HCC癌組織中表達逐漸下降，推斷COX-2抑制劑最佳使用期為癌前病變期。何友釗等〔20〕研究證明COX-2 表達與HCC分化程度呈負相關(guān)。方艷秋等〔21〕研究證實，COX-2 抑制劑NS-398可抑制肝癌細胞株的增值，誘導(dǎo)細胞凋亡。COX-2目前被認為是慢性炎癥向腫瘤轉(zhuǎn)變的介導(dǎo)因素，但作用機制需進一步研究。

2.2自噬基因 Beclin1 自噬是細胞為維持穩(wěn)態(tài)而降解內(nèi)部老化細胞器及其他成分的過程。自噬基因Beclin1定位于17號染色體q21，是一種擁有12個外顯子的蛋白質(zhì)。研究證明它是肺癌、結(jié)腸癌、乳腺癌、宮頸癌及胰腺癌等發(fā)生、發(fā)展的重要調(diào)節(jié)基因，在癌組織及癌圍組織中表達均升高〔22～26〕。楊威等〔27〕研究顯示，Beclin1在HCC癌組織內(nèi)的陽性率明顯高于正常肝組織，且與腫瘤病理分級、有無癌栓呈正相關(guān)。段昌虎等〔28〕研究64例HCC手術(shù)標(biāo)本，51例Beclin1在癌組織中高表達。李云龍等〔29〕研究發(fā)現(xiàn)肝癌組織中Beclin1的高表達與LC3的表達、腫瘤的浸潤、分級分期及細胞增殖呈明顯的正相關(guān)。這說明 Beclin1 的高表達與 HCC 的生長、浸潤及轉(zhuǎn)移有密切關(guān)系，機制有待進一步研究。

2.3基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)家族 MMPs屬內(nèi)肽酶，是一類鋅離子高度依賴性蛋白酶，目前發(fā)現(xiàn)了28種〔30〕。其中MMP-2、MMP-9與HCC關(guān)系密切。研究〔31，32〕發(fā)現(xiàn)，HCC癌組織與癌旁組織比較，MMP-9明顯高表達。吳濤等〔33〕研究發(fā)現(xiàn)，癌細胞MPP-9表達陽性的HCC患者術(shù)后復(fù)發(fā)率，明顯高于MPP-9表達陰性的患者。腫瘤細胞與細胞外基質(zhì)黏附與去黏附交替過程是其發(fā)生腫瘤蔓延的關(guān)鍵，MMP-9可降解腫瘤細胞周圍基質(zhì)，為瘤細胞的蔓延提供條件。因此，MPP-9表達對HCC術(shù)后復(fù)發(fā)具有很大價值。

李娟等〔34〕研究報道，MMP-2在癌組織中的表達明顯高于癌旁組織與正常組織。且TNM分期越高，陽性表達率越高，呈明顯正相關(guān)。羅佳等〔35〕研究100例HCC患者癌組織和癌旁組織MMP-2表達，結(jié)論相同。這證明MMP-2、MMP-9與HCC 的侵襲和早期轉(zhuǎn)移關(guān)系密切，因此加強對MMP-2、MMP-9分子途徑研究非常必要。

2.4促分裂素原活化蛋白激酶(P38MAPK)蛋白 MAPKs信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)存在于大部分細胞內(nèi)，可將刺激信號轉(zhuǎn)導(dǎo)至細胞核，引起細胞凋亡、增殖、分化等生理過程。P38MAPK途徑是其重要的一種。研究〔36〕發(fā)現(xiàn)它在瘤細胞增殖、蔓延及轉(zhuǎn)移過程中有重要作用。張萌等〔37〕研究發(fā)現(xiàn)，P38MAPK蛋白在HCC癌組織中表達明顯高于正常肝組織，王霞等〔38〕研究發(fā)現(xiàn)P38MAPK抑制劑SB203580可升高乙型肝炎病毒X蛋白(HBx)下調(diào)的核受體基因(RXRa)表達，降低促癌基因DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(DNMT)3a蛋白含量，從而抑制HCC生長。邱建武等〔39〕研究發(fā)現(xiàn)SB203580確實可以抑制HCC細胞的增殖。這從側(cè)面驗證了P38MAPK 蛋白在HCC發(fā)生、發(fā)展中的意義。但該通路中各因子相互作用關(guān)系尚不清楚，有待進一步研究。

2.5一類似SRY基因為代表的基因家族(SOX)2基因 SOX2屬于SOX基因家族B亞族成員，該家族在Y染色體性別決定區(qū)上，共包含SOX1、 SOX2及SOX3等30余個成員。SOX2定位于3q26.3-q27，研究表明SOX2可調(diào)控胚胎生長、性別控制及細胞分化。其異常表達與胃癌〔40〕、宮頸癌〔41〕、肺癌〔42〕等惡性腫瘤發(fā)病關(guān)系密切。但在不同腫瘤組織中表達情況又有所差異。吳彬〔43〕對42例HCC患者的癌組織及癌旁組織中SOX2 mRNA進行檢測，發(fā)現(xiàn)癌SOX2在癌組織中的表達水平明顯高于癌旁組織。葉偉康等〔44〕采用定量PCR對78例HCC患者的癌組織中SOX2 mRNA進行檢測，發(fā)現(xiàn)瘤細胞中SOX2的表達水平較正常細胞明顯升高。這提示 SOX2 的升高與HCC的發(fā)生、發(fā)展有一定關(guān)系，作用機制尚不清楚。綜上，HCC是一種多因素、多步驟發(fā)展的惡性腫瘤，在我國惡性腫瘤致死率上排名第二〔45〕。近年來，隨著分子病理學(xué)的發(fā)展，與HCC生長、蔓延、轉(zhuǎn)移有關(guān)的標(biāo)志物和蛋白越來越受到關(guān)注。研究也取得了巨大進展，這些成果對HCC的早期診斷、藥物選擇、預(yù)后判斷提供了很大幫助，但由于HCC相關(guān)的分子機制錯綜復(fù)雜，有許多研究尚處于實驗階段。因此，對HCC分子機制的研究還有廣泛的前景。