原發性肝癌腫瘤標志物研究進展

滿沐苒，周旭林，劉清華 (石河子大學：醫學院：醫學院第一附屬醫院腫瘤內科,新疆 石河子 83008)

0 引言

原發性肝癌(primary hepatocellular carcinoma,PHC)是世界上死亡率第二的惡性腫瘤,位于我國惡性腫瘤發病率第四位,死亡率第三位［1］。因此,早診早治對于改善肝癌患者預后尤為重要。腫瘤標志物是由腫瘤細胞或其它細胞代償產生的物質,多可在血液、組織或體液中表達,對于腫瘤的早期篩查和預后評估具有重要意義。甲胎蛋白(alpha-fetoprotein,AFP)是目前臨床應用最廣泛的肝癌早期篩查及監測標志物,其診斷敏感度為 0.600～0.700［2］,但具有一定程度的變異性,其敏感度和特異度仍有待進一步評價［3］。近年來發現了多種潛在肝癌腫瘤標志物,本文對其作一綜述并總結成表(表1)。

1 蛋白類

1.1 糖蛋白

1.1.1 甲胎蛋白異質體（alpha-fetoprotein variants）甲胎蛋白異質體根據結構特征及與小扁豆凝集素結合程度又可分為 AFP-L1、AFP-L2和 AFP-L3,其中AFP-L3主要由肝癌細胞產生,并與其分化程度、疾病進展程度密切相關,因此有學者提出將AFP-L3占總AFP水平的百分比(AFP-L3%)用作潛在的標志物。因AFP-L3對于肝癌的檢測特異度較高,常與IL、GPP-3等多種炎性或免疫相關標志物聯合檢測,并可作為獨立標志物監測預后及復發,對TACE、肝移植術療效評估有一定意義［4］。

1.1.2 癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）CEA是一種與細胞黏附高度相關的可溶性糖蛋白,并在胃腸道、肺癌、乳腺癌、甲狀腺癌等多種腫瘤中表達升高,是一種非器官特異度腫瘤標志物,因此對惡性腫瘤的篩查具有較好的敏感度,常與AFP等聯合篩查［5－6］。但不同研究中敏感度變化較大,可能與患者肝功能有關,有學者認為這種變化間接反映了疾病進展程度,可用作預后評估［7－8］。

1.1.3 糖類抗原 19-9（carbohydrate antigen 19-9，CA19-9） CA19-9是一種黏蛋白性腫瘤標志物,主要分布于胎兒胰腺、膽囊、肝腸及成人胰腺、膽管上皮處,臨床常用于多種消化道腫瘤的篩查。CA19-9對于肝癌的篩查具有較為滿意的敏感度及特異度,但有研究發現易受到堿性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、膽紅素等因素影響而產生假陽性［5,7］。有多變量研究發現其與肝癌進展及預后有關,可用作有效的疾病監測標志物［9］。

1.1.4 鱗狀細胞癌抗原（squamous cell carcinoma antigen，SCCA） SCCA是一種卵清蛋白,具有絲氨酸蛋白酶抑制劑的特性,正常人體中可在復層鱗狀上皮及假復層柱狀上皮細胞中表達,在包括宮頸、肺、頭頸等復層上皮來源惡性腫瘤中過表達,并對肝癌的篩查具有較好的敏感度［10］。有學者發現SCCA-IgM復合體與免疫系統對肝癌相關抗原或肝癌細胞的反應有關,間接提示肝臟損傷程度,該復合體表達在肝癌患者中明顯降低,對術后評效及預后檢測有一定作用［11－12］。 因此,SCCA 可兼顧診斷及肝臟損傷檢測,具有較好應用前景。

1.1.5 骨橋蛋白（osteopontin，OPN） OPN是一種能促進細胞趨化、黏附和遷移的分泌蛋白,并可與基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)結合反映誘導巨噬細胞遷移。正?？稍诘脱?、轉化生長因子 β1(transforming growth factor-β 1,TGF-β1)等因素誘導下大量表達,與腫瘤微環境密切相關,并對肝癌篩查具有較好的診斷價值［13］。有研究［14］發現對TACE術后評效和預后評估也有重要作用,其表達與生存期呈負相關。

1.1.6 磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3（glypican-3，GPC-3）GPC-3是一類能夠調控細胞增殖、遷移的糖蛋白,也是糖基化終產物(advanced glycation end products,AGEs)的一種,與惡性腫瘤的能量代謝密切相關［15］,并與肝癌、乳腺癌、卵巢癌等多種惡性腫瘤密切相關,但具體機制仍有待進一步研究。對于肝癌的篩查、術后評效及預后評價有較為滿意的臨床價值［12,16］。

1.1.7 分泌型蛋白-1（dickkopf-1， DKK1） DKK1是一種高度保守的分泌型糖蛋白,可通過Wnt/β-catenin信號通路調控腫瘤細胞增殖和凋亡,其對不同惡性腫瘤的調節能力不同,在肝癌中的表達顯著上調,對肝癌篩查的敏感性、特異度分別為0.778和0.884,并可用于肝癌患者的預后評價［17－18］。

1.1.8 白介素（interleukin，IL） IL是一種調節免疫的糖蛋白,可起到抗組織損傷及促進再生修復的功能,多數研究認為與HBV/HCV-HCC進展有密切關系。如IL-6診斷肝癌的敏感性、特異度分別為0.989和 0.343［19］。 除此之外,IL-17、IL-18 等對肝癌的診斷也有輔助價值,并對移植術后監測有重要的臨床價值［20］。

1.1.9 鐵蛋白（serum ferritin，SF） SF是參與機體代謝的重要蛋白,對肝臟損傷具有提示意義。有研究［21－22］發現在PHC不同階段中SF表達具有明顯差異,并隨疾病進展表達升高,SF與AFP表達呈正相關,在AFP陰性肝癌中具有較好的診斷價值,監測SF對于TACE術后評效及預后評估有一定輔助意義。

1.1.10 活化白細胞黏附分子（activated leukocyte cell adhesion molecule，ALCAM） ALCAM 又稱 CD166,是免疫球蛋白家族成員之一,廣泛存在于各組織器官,并與腫瘤侵襲和轉移密切相關。研究［23］發現血清CD166對于肝癌具有較好的診斷價值,與γ-GT、ALT、ALT、AST及ALP等生化指標表達具有相關性,并具有術后評估意義。

1.1.11 高爾基體蛋白73（golgi protein 73，GP73）GP73是一種位于高爾基體的跨膜轉運糖蛋白,在肝炎、肝硬化、肝癌等疾病中高表達［24］。其應用于肝癌診斷時敏感性、特異度分別為0.720和0.820。有研究表明GP73表達水平與瘤體大小、腫瘤分級及血管侵犯有密切關系,并可用作療效評估［25］。

1.1.12 熱休克蛋白（heat shock protein，HSP） HSP是一類高度保守的應激蛋白,研究表明其在腫瘤中高表達［26］,并與肝炎感染、浸潤等密切相關［27］。 如HSP70診斷肝癌的敏感性、特異度分別為0.910和0.750［28］。 HSP90α 診斷肝癌的敏感性、特異度分別為0.811和0.720,并與血管侵襲有密切關系［29］。

1.2 酶

1.2.1 異常凝血酶原（des-gamma-carboxy prothrombin，DCP） DCP又稱維生素K缺乏或拮抗誘導的蛋白質-Ⅱ(protein induced by vitamin k absence or antagonist-Ⅱ,PIVKA-Ⅱ),是一種肝臟合成釋放入血的腫瘤標志物,其大量生成可能與血管損傷、肝內轉移有關,與腫瘤大小、分化及微血管侵襲性(microvascular invasion,MVI)有強相關性,對肝癌的早期診斷與預后評估有重要作用［30］。DCP單獨用于肝癌篩查敏感度、特異度分別為0.710和0.840,目前臨床常使用AFP、AFP-L3和DCP聯合檢測,并獲得了令人滿意的效果［31－32］。

1.2.2 α-L-巖藻糖苷酶（α-L-Fucosidase， AFU）AFU是一種溶酶體水解酶,在肝臟疾病進展時可出現高表達,現已被較廣泛應用在臨床中,李冬秀等［33］進行系統評價計算匯總敏感度、特異度分別為0.770和0.870,對于AFP陰性小肝癌的早期診斷有重要意義,并對介入術后復發檢測及判斷預后有一定的提示意義。

1.2.3 γ-谷氨酰轉肽酶同工酶Ⅱ （γ-glutamyl transpeptidase-Ⅱ， GGT-Ⅱ） GGT-Ⅱ是一種在人體肝臟、胃腸、腎臟等部位廣泛分布的質膜結合糖蛋白,因多數肝癌患者伴有肝內梗阻使GTT大量分泌。GGT-Ⅱ在肝癌細胞中高表達,對肝癌具有高度特異度［34－35］,但在肝內外膽道阻塞及其他肝病中均有較高表達,假陽性較高。有研究［36］發現TACE術后其表達水平明顯下降,可能與解除梗阻有關,并可作為評估預后的潛在指標。

1.2.4 胸苷激酶-1（thymidine kinase-1， TK-1） TK-1是一種磷酸轉移酶,與細胞增殖密切相關,并可在多種異常增殖性疾病中高表達。單項用于肝癌檢測的敏感性、特異度分別為0.841和0.900,對于介入術后療效及預后評價有重要意義［37－38］。但營養狀態不同等個體差異可能會導致細胞增殖速度不同,易出現假陰性。

1.2.5 MMPs MMPs是一種需要金屬離子作為輔助因子的Ⅳ型膠原酶,可降解破壞腫瘤侵襲的組織學屏障。 研究［14,39］表明 MMP-2、MMP-7 及 MMP-9 對于肝癌TACE術后評效及預后評估均有較高的臨床價值。

2 核苷酸類

2.1 微小RNA（micro RNA，miRNA）miRNA是一類單鏈非編碼RNA小分子,通過作用于mRNA調控靶基因表達,并能在血液等體液中穩定表達,在疾病早期即可檢測出來,是近年來腫瘤標志物的研究熱點。有研究［40］發現miRNA-21與慢性肝炎及肝癌有密切關系,單項篩查肝癌的敏感性、特異度分別為0.873和0.920,并對肝癌不同病理階段及疾病進展有監測意義。又如miRNA-26b用于診斷肝癌的敏感性、特異度分別為0.920和0.875,高于AFP的0.620和0.689,并對于肝癌不同病理分期敏感［41］。另有miRNA-106b、miRNA-224等多種miRNA尚需大樣本臨床驗證分析［42－43］。

2.2 長非編碼RNA（long noncoding RNA，lncRNA）lncRNA是一種長度在200～10 000 nt之間、不編碼蛋白的RNA分子。lncRNA可調控染色體結構、基因表達等,對腫瘤的發生和進展起重要作用。如lncRNA-DANCR可在血液標本中穩定表達,用于診斷肝癌時其敏感度、特異度分別為0.808和0.843［44］。UCA1用于診斷肝癌的敏感度、特異度分別為0.733和0.990［45］。通過檢測MALAT1血液標本可評估肝臟損傷及預后,診斷肝癌的敏感度、特異度分別為0.511和 0.893［46］。 此外,CASC15、CYTOR、HANR、ICR高表達及GAS5、DILC、WT1-AS低表達可能與肝癌患者較差預后有關［47］。由此可見,lncRNA與肝癌診斷及預后有關。

2.3 小核RNA（small nucleolar RNA，snoRNAs）snoRNAs是一類中等長度的非編碼RNA,與RNA的處理和修飾有密切關系。研究［48］發現SNORD78表達水平與肝癌患者轉移、無復發生存率有關,在SNORD78敲除后肝癌細胞增殖顯著下降,對肝癌預后評估具有潛在應用價值。

2.4 環狀RNA （circular RNA，circRNA）circRNA是一種結構保守、穩定非編碼RNA,可通過“海綿作用”吸附miRNA并調控靶基因的表達。有研究［49－50］對肝癌患者外周血標本研究后發現多種差異表達circRNA,如Has-circ-0001649對于肝癌具有良好的診斷價值,但仍需大樣本臨床驗證。

2.5 游離循環DNA（cell-free DNA，cfDNA）cfDNA是位于外周循環的DNA片段,隨著基因測序技術的發展,通過對其檢測可得到腫瘤來源、進展等多種重要臨床信息,即液體活檢技術［51］。 有研究［52］發現其對診斷肝癌的敏感性、特異度分別為0.741和0.851,并與血管侵犯有密切關系,對于腫瘤轉移具有監測意義。

3 細胞因子

3.1 血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）VEGF是一種特異作用于血管內皮的調節因子,對于瘤體生長具有重要意義。其在正常肝組織、肝硬變組織和肝癌組織中的陽性表達率分別為 0.570、0.790 和 0.920［53］。 其用于肝癌篩查時敏感性、特異度分別為0.712和0.806,并與腫瘤進展、術后評效密切相關［54］。

3.2 TGF-β1TGF-β1 是一類與細胞生長、分化密切相關的因子,具有強大的免疫調節作用,與肝癌腫瘤免疫密切相關。其用于肝癌篩查時敏感度、特異度分別為0.895和0.940,不同分期表達水平具有顯著差異,并對 TACE術后評效及預后評估有預示意義［55－56］,但部分患者因藥物或個體原因處于免疫抑制狀態,可導致假陰性的出現,應擴大樣本量研究。

3.3 肝細胞生長因子（gepatocyte growth factor，HGF）HGF是一種能夠刺激多種腫瘤細胞增殖、轉移的生物學活性廣泛的生長因子。有研究發現其在肝癌進展期及轉移期時明顯升高,但早期時變化不明顯［57］。并在射頻、腔鏡及開腹術后具有較規律的變化趨勢［58－60］,這可能與HGF促進肝細胞增殖作用有關,對于病情監測具有重要意義。

3.4 腫瘤特異性生長因子（tumor specific growth factor，TSGF）TSGF是一種與惡性腫瘤血管增殖密切相關的因子,對于惡性腫瘤侵襲具有重要意義,在多種惡性腫瘤患者血清中均有明確的表達升高。其用于肝癌、肝硬化篩查時敏感度可達0.966,用于肝癌篩查時敏感度、特異度分別為 0.878和0.883［61］,具有良好的診斷價值。

3.5 細胞間黏附分子-1（intercellular cell adhesion molecule-1，ICAM-1）ICAM-1是介導黏附反映的重要因子,在肝癌進展過程中ECM代謝活躍,大量產生ICAM-1。有研究［62］發現低表達組2年生存率和無瘤生存率分別為80%和60%,對肝癌進展和預后具有良好的評估作用。

3.6 胰島素樣生長因子Ⅱ（insulin-like growth factorⅡ，IGF-Ⅱ）IGF-Ⅱ是主要由肝臟分泌的胰島素相關的能促進有絲分裂的多肽,對肝癌前期肝細胞異常增殖和突變具有重要意義。研究［63－64］發現IGF-Ⅱ用于單獨診斷時敏感度欠佳,但具有良好的特異度,可作為潛在的輔助診斷標志物,同時對RFA及外科手術后評效具有一定意義。

表1 常見肝癌血清學腫瘤標志物

4 展望

肝癌血清學標記物對于早期篩查和診斷具有重要意義,我國目前最常用的標志物為 AFP、CEA及CA199等,在臨床上常使用AFP、AFP-L3和DCP聯合檢測,并獲得了令人滿意的效果,但在多項標記物聯合診斷提高診斷敏感度、特異度的同時也增大了患者的經濟負擔,因此,尋求更優的血清學標志物具有重要意義。近年來,核苷酸類標志物成為了研究熱點,但除AFP等傳統標志物外,其余標志物的臨床應用仍需循證證據支持。