肿瘤标志物诊断早期原发性肝癌的研究与应用进展

【关键词】 肿瘤标志物;原发性肝癌;甲胎蛋白;综述文献

　　原发性肝癌(primary hepatic cancer， PHC)是一种恶性程度较高、进展较快、预后较差的恶性肿瘤，肝细胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)占其绝大部分，其死亡率仅次于胃癌、食道癌，居第3位。我国每年死于肝癌约11万人，其中男性8万人，女性3万人，占全世界肝癌死亡人数的45%[1]。因其初期症状并不明显，发现时已多处于晚期，而晚期患者多因癌细胞扩散和转移导致预后不良。因此早期诊断和手术治疗是提高肝癌患者5年生存率的关键。目前早期诊断主要是通过检测血清肝癌标志物，及时发现亚临床期的肝癌，然后进行早期切除加以积极综合治疗，所达到的远期效果及五年生存率才能有显著提高。

　　肿瘤标志物(tumor markers， TM)是指存在于肿瘤细胞内或肿瘤细胞表达及脱落的物质，或是宿主对于体内肿瘤反应而产生的物质[2，3]。其存在于细胞胞质、胞核中或细胞膜表面，也可见于循环血液、其他体液或组织中。这些物质，有的只在肿瘤患者体内出现，有的在肿瘤患者体内含量超过正常人体内含量。通过化学、免疫学及基因组学等方法测定其存在及含量，可间接反映肿瘤的存在并为分析病程、监测疗效和复发、判断预后提供依据。 在原发性肝癌(以下简称肝癌)早期诊断发展史中，甲胎蛋白(AFP)开创了肝癌免疫诊断的先河，使亚临床肝癌诊断成为可能，并掀起了肿瘤标志物研究的热潮。然而根据近年来统计分析发现，肝癌的早期诊断仅靠这一指标有一定局限性，其阳性率为70%～90%，还有10%～30%的肝癌病例不能早期检出[4]。因此，联合AFP等多种肿瘤标志物发现早期肝癌已经成为当前最简单有效的方法。本文就几种主要TM在肝癌早期诊断中的研究与应用进展做一综述。

　　1 甲胎蛋白

　　甲胎蛋白(alphafetal protein， AFP)是最早发现诊断PHC并具器官特异性的肿瘤标志物， 可在出现临床症状8～11个月前呈阳性， 但在PHC 患者中呈阴性或低浓度阳性占30%～ 40%[4]。其原因可能与一些肝组织为不分泌AFP 的细胞株、纤维板层状肝癌以及肝癌早期AFP 分泌少， 还与肿瘤体积大小、 分化程度、生长情况、变性坏死及其生物学特性等有关。PHC患者AFP呈阴性或低浓度阳性的原因尚无定论[5，6]。部分良性肝病患者AFP 呈低浓度阳性， 少数A FP&>400μg/L。其原因可能为肝细胞炎性坏死，受损的肝细胞再生幼稚化，重新具有产生AFP 的能力。这说明A FP 对PHC 诊断有局限性， 故探讨肿瘤标志物联检对AFP&< 400μg/L的PHC诊断有较大临床价值[7]。

　　2 肝癌特异性γ谷氨酰转移酶(HSGGT)、GGTmRNAH亚型

　　肝癌患者血清γ谷氨酰转移酶(GGT)活性显著升高，但特异性较差，大多数良性肝、胆、胰疾病患者GGT活性也可增高。应用聚丙烯酰胺梯度凝胶电泳可将GGT分成1～12条区带，其中Ⅱ、Ⅰ′ 、Ⅱ′被称为肝癌特异性GGT(HSGGT)。对AFP假阴性肝癌(&<50μg/L)和小肝癌的诊断率分别为84.0%，78.6%(AFP仅为50%)。与AFP浓度或肿瘤大小无明显相关[8]。Morsi等[9]通过筛选认为HSGGT等可作为 AFP以外的最佳肝癌标志物。随着对 GGT基因的深入研究，GGTmRNA可望成为检测肝细胞早期癌变的灵敏方法。肝GGT基因可分为3 种亚型：即胎肝(F)、胎盘(P)和肝癌细胞(H)亚型，其中H亚型阳性可能为肝细胞的癌前期病变，有必要监测观察[10]。秦成坤等[11]通过临床试验亦证实其有助于肝癌的早期诊断。

　　3 异常凝血酶原

　　异常凝血酶原(abnormal prothrombin， APT)系肝脏合成的凝血酶原前体入血，肝癌组织表面羧化酶基因的表达可使APT积聚增加，但不能使APT转化为具有凝血活性的凝血酶原。对APT水平在 30～40mAu/mL患者，若影像学未见明显异常，应密切动态监测APT水平，了解是否有发展为肝癌的可能[12]。一般认为APT为阳性率高、特异性强的肝细胞癌标志，可作为早期肝细胞癌的诊断指标[4]。

　　4 αL岩藻糖苷酶

　　αL岩藻糖苷酶(αLfucosidase， AFU)是存在于多种组织中的一种溶酶体酸性水解酶，其对早期肝癌诊断的特异性达82.6%(AFP 68.6%)[13]，国内外均有学者报道AFU水平的检测对肝癌尤其是AFP阴性或低水平的肝癌具有较高诊断价值，它已被作为一种新型的肿瘤标志物加以应用[14]。

　　5 血清铁蛋白

　　血清铁蛋白(serum ferritin， SF)主要由肝细胞合成，当肝癌挤压肝细胞使之坏死或肝癌伴有肝硬变时，肝脏处理循环血中 SF能力下降，引起血清SF升高[15]。近来研究发现，作为肝癌诊断标志，血清铁蛋白的敏感性和特异性都优于AFP[4，16]。

　　6 转化生长因子

　　转化生长因子β1(transfer growth factorβ1，TGFβ1)、TGFβ1mRNA是一种多功能的细胞因子，与细胞的生长分化相关，其表达增加与肝癌的发生、发展密切相关[17]。动物实验表明[18]，大鼠肝癌发生发展过程中TGFβ1和TGFβ2表达逐渐升高，肝癌发生前肝脏损伤和肝硬化阶段TGFβ1相对正常组织明显升高，出现肝癌之后的大鼠肝脏的TGFβ1表达则相对于正常肝脏和肝癌前期的肝脏损伤和肝硬化阶段都有非常明显的表达升高。TGFβ1的上述变化可以作为观察指标，通过检测TGFβ1及其受体的含量诊断和监测肝硬化和肝癌的不同阶段。亦有研究表明[19-21]，从人肝癌癌灶、癌周组织和外周血单核细胞中以巢式聚合酶链反应扩增和 DNA测序证实其扩增片段为TGFβ1mRNA。所扩增基因片段检出率，癌灶和癌周组织中分别为100%，46.2%;肝癌组外周血中为53.3%，明显高于肝硬化组 20.0%和慢性肝炎组5.0%，其他组未见扩增片段检出;3期肝癌组为83.3%，高于1期和2期，TGFβ1mRNA过度表达与肝癌形成有关，它的分析有助于肝癌诊断和远处转移的监测，且与AFP浓度及肿瘤大小间无明显相关性，可提高AFP阴性肝癌早期诊断阳性率[22]。

　　7 磷脂酰基醇蛋白聚糖3、GPC3mRNA

　　磷脂酰基醇蛋白聚糖3(glypican3，GPC3)、GPC3mRNA 是一种硫酸类肝素蛋白多糖，它在绝大多数肝癌患者中表达，而在正常肝组织及良性肝脏病变中不表达[23]。Capurro等[24]测得53%肝癌患者血清中存在GPC3的C端片段，而在健康对照组中无一阳性。另外Nakatsura、Hippo等[25-29]证明，GPC3的表达与肿瘤组织的分级及大小无关，与AFP无关联性。因此，在临床上检测GPC3可以对肝癌患者进行早期诊断，对AFP阴性肝癌患者有较高的敏感性。

　　8 高尔基体蛋白73、GP73异质体

　　高尔基体蛋白(Golgi protein73，GP73)是存在于高尔基体的一种跨膜蛋白，Kladney 等[30]于2000年首次描述了在正常的人体肝组织中，GP73主要由胆管上皮细胞表达，而肝细胞表达很少甚至不表达。但肝细胞受到病毒感染则可引起GP73的高表达，Block等[31，32]于2005年首先提出，在肝癌患者血清中，G水平GP73显著升高。 在一项包括352名患者的研究中，相对于肝硬化患者，肝癌患者的血清GP73水平显著升高。取临界值为10个相对单位，GP73对于早期肝癌诊断的敏感性(63%)显著优于AFP(25%)。而且，AFP水平低于20μg/L的肝癌患者中，有57%(32/56)的人群GP73水平显著升高[34]。提示，肝癌患者血清中GP73水平显著升高且对于早期肝癌的诊断优于AFP。随着蛋白组学技术的进一步发展，GP73的异质体岩藻糖基化的GP73被提出。在一项包括80名患者的研究中，GP73诊断肝癌的敏感性和特异性为65%、90%。而GP73的异质体敏感性和特异性则高达90%、100%[33]。Cassandra等[35]提出，GP73及其异质体是肝癌可靠的肿瘤标志物。

　　9 热休克蛋白70

　　海南医学院学报 Vol.16 No.10 Oct.2010

　　热休克蛋白70(heat shock protein70，HSP70)是一组生物体内普遍存在、进化上高度保守的蛋白质家族，又被称为分子伴侣，在应激状态下HSP的含量会显著增加，并为细胞提供保护[35]。肿瘤细胞内诱导表达的HSP，一方面可能与多种原癌基因相互作用，调节细胞增生;另一方面还参与了肿瘤细胞抗凋亡过程[36]。肿瘤细胞由于突变或异常蛋白质的存在，以及由于过度生长而出现的缺血、缺氧等理化环境的变化能够刺激HSP70的合成，使其呈现持续的高诱导表达。另有研究发现，早期肝癌细胞的胞质和胞核中HSP70表达异常丰富，随着病情进展，癌灶增大HSP70表达相应增强，与癌前病变及增生结节中的不表达或极弱表达形成鲜明对照，故认为HSP70检测可作为肝癌早期诊断及鉴别诊断的敏感指标[37]。 Hirohashi等[38]通过对丙型肝炎相关性肝癌组织中4种HSP70系蛋白的研究，认为这些特殊蛋白的表达可以作为丙型肝炎相关性肝癌的分子诊断标志。

　　10 端粒酶

　　端粒酶(telomerase)作为细胞染色体完整性细胞自我复制能力的重要功能调节单位，其重要性尤其体现在生殖细胞、造血细胞及肿瘤细胞的发生、发展和死亡方面[39]。肝癌中，端粒长度癌灶明显短于癌旁，又明显短于非癌变肝组织。 肝细胞癌变与核酸代谢旺盛密切相关，癌变肝组织过度表达端粒酶时，与肝总RNA浓度成正比。对诊断肝癌端粒酶并非特异，但端粒酶异常仍然是肝癌诊断及预测复发的有用指标。 大鼠Walker256种植性肝癌瘤组织的端粒酶表达情况，发现其明显较瘤旁组织及正常组织高，而正常大鼠肝组织中端粒酶极低。实验结果同时显示，肿瘤组织内端粒酶高低与肿瘤大小无关，但随着肿瘤的生长，癌旁组织中端粒酶明显增高，这表明癌旁组织中端粒酶的激活是肿瘤发展的一个重要因素。对癌前病变组织进行穿刺检测活性，有助于肝癌的早期诊断，尤其对高分化小肝癌与癌前病变的鉴别有参考价值。

　　目前，肝癌的早期诊断主要依靠联合AFP等多种肿瘤标志物的联合免疫诊断。遗憾的是，当前实验室所开展的绝大多数TM检测项目，一般均不适用于肿瘤的初筛与人群普查。为了提高TM的临床应用效率，国内外很多实验室进行TM联合检查。 基于此，多肿瘤标志物C12检测系统已经广泛用于临床。因此，在原发性肝癌的早期诊断方面仍需要对肿瘤标志物进行深入研究，以提高其诊断的特异性与敏感性。

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