肝细胞肝癌血清标志物的研究进展

傅央波，陆枫林

(1．东南大学医学院，江苏南京 210009;2．东南大学附属中大医院 消化内科，江苏 南京 210009)

肝细胞性肝癌(HCC)是恶性程度极高、预后极差的恶性肿瘤，占原发性肝癌(PHC)的91.5%，其在世界范围内每年的发病率排第5位，病死率居第3位［1-2］。我国每年死于肝癌的人数为11万，占世界肝癌死亡人数的45%［3］。肝癌起病隐匿，早期常缺乏典型症状，一旦出现临床症状则已处于中晚期，手术切除后5年复发率54.1%～61.5%［4］。肿瘤标志物检测对肝癌影像学及病理学诊断具有重要的补充价值，通过监测肝癌患者的血清标志物，能比其他方法提前3～5个月发现肿瘤或肿瘤的复发、转移，提高预测和诊断的针对性，从而提高疗效，改善预后。肝癌血清标志物主要分为PHC的蛋白质抗原、相关酶和同工酶、肿瘤相关基因等几类。现就血清标志物在HCC早期诊断、疗效评价、复发监测、预后评估等方面的价值进行综述。

1 蛋白质类抗原

1．1 甲胎蛋白

自1970年以来，甲胎蛋白(alphafetoprotein，AFP)作为诊断PHC最重要的肿瘤标志物，已被广泛用于肝癌的普查、诊断、判断治疗效果和预测复发中［5］。AFP＞500 ng·ml－1对有临床症状的肝癌有较高的敏感性。当HCC直径＞1 cm时即可出现AFP阳性，而影像学征象需等到HCC直径＞2 cm［6］。但是目前对一些小肝癌(直径＜3 cm)并不能分泌足以达到诊断浓度的AFP者，其敏感性较低。同时在部分慢性肝病患者中AFP同样有所增高，这就影响了 AFP的特异性［7-8］。但在肝癌高危人群中周期性监测AFP，可以达到提高肝癌患者生存率的效果。肝癌患者经治疗后，血清AFP可下降甚至消失，之后出现再次升高则可提示复发，因此AFP可作为判断疗效和复发的指标［9］。

1．2 AFP 异质体

Taketa等［10］于1990在实验中将AFP与各种凝集素结合电泳分离出3条带，分别命名为AFP-L1、AFPL2、AFP-L3。其中AFP-L1来自良性肝病，占主要部分;AFP-L2来自孕妇;而AFP-L3为肝癌细胞特有。AFPL3正常值为10%～15%，＞15%则提示肝癌。在鉴别肝癌与良性肝病时，肝癌患者AFP与小扁豆素的结合率＞25%，良性肝病患者AFP结合率＜25%，显示了其在小肝癌诊断中的价值，同时其不受AFP＞400 μg·L－1诊断标准的限制，可缩短肝癌的诊断时间［11］。吕强声等［12］将收集的245例住院患者以及健康患者分为肝癌、肝硬化、慢性肝炎患者及健康献血者4组，以放射免疫法测定其血清中AFP-L3与总AFP的比值(AFPL3%)，结果显示肝癌患者的AFP-L3%为90.9%，明显高于肝硬化、慢性肝炎组，肝癌患者手术后AFP-L3%明显下降，但术后伴有远处转移及复发者的AFP-L3%又明显升高。Tateishi等［13］证实，AFP-L3% ＞15%是 HCC射频消融治疗后复发的有效预测因子，可作为影像学评估射频消融疗效的有力补充。观察AFP-L3%将有助于肝癌诊断、鉴别诊断和转移复发监测。

1．3 癌胚抗原Glypican-3(GPC-3)

GPC-3是一种糖基磷脂酰肌醇膜蛋白，参与调节细胞的增殖、分化、黏附和迁移等，发挥类似肿瘤抑制基因的功能，并可调控胚胎的生长。肝癌细胞可高度表达GPC-3 mRNA及蛋白，而健康人、肝炎或肝硬化病人的肝细胞不能表达。在肝硬化失代偿期单纯通过影像学资料来鉴别肝癌和肝硬化结节比较困难，GPC-3是一种高效的鉴别指标，具有早期诊断HCC的价值［14］。Ding等［15］发现 GPC-3 与肿瘤的大小及分化程度相关，与患者性别、是否感染乙型肝炎、肝内转移与否无关。Llovet等［16］以 GPC-3、TERT、生存素、上皮性钙黏附蛋白等12种分子标志物对肝脏2 cm左右的结节进行良、恶性鉴别，结果显示GPC-3为所检标志物中特异性和敏感性最好的一种。

1．4 组织多肽抗原(TPA)

Bjorklunk于1957年报道了TPA，它与CEA同样存在于癌细胞的原生质、细胞膜内，故可认为是新的肿瘤标志。李红梅等［17］研究提示TPA的假阳性率较高，肝硬化病人阳性检出率达44%，健康对照组阳性检出率达32%，这样的指标对诊断来说是毫无意义的，将有大量的病人被误诊为肝癌。但是在有转移的肝癌或肝转移癌病人中，它的敏感性达到了100%，阴性预测值达100%，所以TPA的价值在于对已经诊断的癌症病人进行监测，可以预测是否有转移。同时对肝癌来说可以鉴别是原发性或是转移性的，是一种在检测肿瘤的浸润和转移时较有用的细胞降解标志物。

1．5 糖类抗原CA199

CA199属1型糖类抗原，是Koprousri等1979年从人结肠癌细胞株中提取出来的一种糖蛋白，主要由唾液糖脂和唾液糖蛋白组成，是非特异性肿瘤相关抗原，在由内胚层细胞分化而来的多种上皮类恶性肿瘤血清中均可见增高。多项研究［18］显示，PHC中血清CA199水平均明显高于良性肝病组和正常对照组(P＜0.05);并且，联合AFP等肿瘤指标检测的敏感性均高于单项检测，但特异性有所下降。

肝癌患者血清中还存在一些蛋白同样具有诊断的价值。如高尔基体蛋白73及其异质体，对早期肝癌的诊断，GP73 优于 AFP［19］;热休克蛋白 70(heat shock protein 70，HSP70)可作为肝癌早期诊断及鉴别诊断的敏感指标，特别是丙型肝炎相关性肝癌的分子诊断标志。以上蛋白质抗原主要可以对AFP阴性的肝癌进行有效的补充，但其主要停留在实验室研究中，并未广泛应用于人群普查。

2 酶与同工酶

2．1 去γ羧基凝血酶原(des-gamma-carboxy prothrombin，DCP)

正常肝细胞微粒体内，在依赖维生素K的γ谷氨酰羧化酶、辅酶维生素K依赖型环氧合酶和维生素K还原酶作用下，凝血酶原结构第 26、25、16、29、20、19、14、32、7、6位谷氨酸残基被依次羧化为 γ 羧基谷氨酸，形成凝血酶。但在肝癌内，可能由于癌细胞维生素K缺乏或对其利用障碍，造成依赖维生素K的酶活性降低，不能完全羧化谷氨酸残基。其中任何一个谷氨酸残基没有被羧化，都将形成不成熟的凝血酶原，即DCP［20-21］。DCP是伴随肝癌产生的异常凝血酶原，失去正常凝血酶原功能，产生许多与肝癌发生、发展、浸润和转移有密切关系的生物学作用［22］。

一些临床资料显示，DCP表达水平与肝癌病人癌组织瘤灶大小、数量、浸润程度以及肝内外转移等有密切相关性。例如，Wang等检测外周血液DCP水平与平均肿瘤体积及瘤灶数量，发现DCP超过40 mAU·ml－1时，多数肝癌瘤灶直径超过3 cm，100%发生肝内转移，平均生存时间与血液DCP水平呈负相关性［23］。如果外周血液中DCP有较快和大幅度升高趋势，预示可能发生肝外转移。虽然DCP对HCC的敏感性略低于AFP，但由于其具有更高的诊断特异性，能够达到97%，而DCP表达水平又与HCC的病理学进展及临床分期等密切相关，显示其有很高的临床应用价值。大量资料又显示，如果将AFP与DCP联合检测与分析，能够较大程度地提高对HCC的检出率并降低假阳性率，提高诊断水平［24］。

Saitoh等［25］进行临床研究发现，当HCC发生肝内外转移时，DCP会迅速达到较高水平，超过100 mAU·ml－1;手术切除瘤灶后，DCP 降至低于 40 mAU·ml－1，可能说明手术效果良好;但是，如果血清DCP水平再次升高，可能预示HCC复发或远处转移。这些现象显示DCP表达水平与癌细胞恶性程度、是否发生转移及转移范围等密切相关。动态监测DCP变化，能够较好地协助临床正确评价上述肝癌的发生、发展、浸润转移或复发等变化。Takanori等［26-27］指出，DCP是一个预测肝癌预后的独立指标，术前DCP越高者预后越差。DCP已成为临床用于评价病人预后的一个重要指标。

2．2 α-L-岩藻糖苷酶(AFU)

AFU是广泛分布于人体正常组织、血液、体液中的溶酶性酸性水解酶。1984年有学者［28］首先提出AFU有可能成为诊断肝癌的一项新的肿瘤标志物。但在一些非肝癌的肝脏疾病以及糖尿病、胰腺炎、甲状腺功能低减患者中，血浆AFU水平也会升高，降低了AFU诊断肝癌的特异性。对AFP阴性和AFP升高而不足以诊断PHC者，其血清AFU的阳性率为80.8%，而且AFU活性与肿瘤大小无关，因此，血清AFU检测可作为诊断肝癌的有用指标，尤其对AFP阴性者和小细胞肝癌的诊断价值更大。

2．3 γ-谷氨酰转移酶(GGT)及其同工酶

正常人血清中的GGT来自于肝脏的枯否细胞、门脉周围血管及胆管内皮细胞。在HCC中或是胎肝中它的活性明显增加，总GGT可以被聚丙烯酰胺凝胶梯度电泳分成 12 种同工酶(I、I’、Ⅱ、Ⅱ’、β、δ、ε、ψA、ⅦB、ψC、γA、γB)，其中 I’、Ⅱ、Ⅱ’只能在 HCC 病人血清中检测到，称为肝脏特异性GGT(HS-GGT)。

2．4 碱性磷酸酶(ALP)

ALP是一种磷酸单酯酶，广泛存在于人体组织和体液中。血清ALP大部分源于肝脏及骨骼，肝胆系统在癌肿等因素刺激下使肝性ALP信使核糖核酸(mRNA)转录增加，进而合成ALP增加，故肝内肿瘤阻塞胆道时血清ALP可有明显升高，但磷酸酶升高时要排除其他病变。从一定程度上讲，血清ALP的检测结果与GGT相似，与AFP等指标的联合可明显提高肝癌诊断的准确性。

2．5 胎盘型谷胱甘肽S转移酶(GST)

1984年，Sato等［29］发现在化学致癌物诱导的大鼠肝脏癌前病变和增生结节中GST明显增加，而在正常的肝组织几乎不存在。GST的这种改变不仅比已知的GGT出现早，而且随癌变的发生而逐渐增加，且持续时间长。有研究表明，PHC患者血清GST含量与AFP浓度无关，在AFP阴性的PHC患者中GST阳性率可达70.5% ～90%［30］。GST与AFP联合检测，PHC的阳性率可高达96.2%。高分化组PHC患者血清GST含量显著高于低、中分化组(P＜0．01)，术前GST增高者，术后2周均明显下降，4周时降至正常水平。提示血清GST增高来源于肝癌细胞的合成和分泌，监测其浓度变化有助于PHC的诊断、估计术后疗效和预后。

2．6 其他酶学检测指标

金属基质蛋白酶(MMP)-1基因表达的检测可能对鉴别分化较好肿瘤细胞的性质和早期诊断分化较好的肝癌有帮助;血浆MMP-9可作为诊断肝癌的新标记物，可预测癌有无浸润和转移［31］。GAT、MMP-9等指标还未大面积使用于临床，有待进一步开发、研究。

3 基 因

3．1 人端粒酶逆转录酶mRNA

端粒在决定细胞寿命中起着重要作用，端粒随着细胞的分离而逐渐缩短，当其缩短到一定程度之后细胞即死亡。端粒酶是一种核糖核蛋白，能合成端粒以补偿每次细胞分裂所丢失的部分，维持端粒长度，保持染色体的稳定性，从而延长细胞寿命，端粒酶的激活是细胞恶化的共同通路。人端粒酶逆转录酶(hTERT)是端粒酶亚单位的核心部分，其逆转录酶类似基序可直接介导核苷酸的进入来阻止永生化细胞衰老，hTERT mRNA在一些恶性疾病患者明显升高。Miura等［32］经逆转录PCR发现肝癌患者血清hTERT mRNA明显升高，且表达量与HCC癌结节大小、数目及癌细胞的分化程度密切相关(P＜0.001)，其敏感性与特异性为88.2%和70.0%，分别高于AFP的71.6%和67.5%，准确性也优于传统血清标志物如AFP、AFP mRNA及DCP。Norimasa等［33］在一个回顾性对照研究中发现，hTERT mRNA是一个对早期肝癌进行诊断和复发监测的良好指标，优于传统的血清标志物。

3．2 AFP mRNA

外周血中检测到的AFP mRNA来自病灶脱落入血的完整HCC细胞，可作为肝癌细胞血液播散的指标，对HCC的疗效和预后判断有重要意义。张淑文等［34］指出，肝癌患者外周血中的AFP mRNA拷贝数与肝癌患者肝内转移有明显的相关性，同时肝炎和健康人外周血中AFP mRNA均未表达，因此AFP mRNA可作为外周血中是否存在肝癌细胞和微转移的早期判断指标。同时，AFP mRNA表达水平与门脉癌栓、肿瘤结节大小、肿瘤TNM分期以及患者生存期相关，可能有判断预后的价值［35］。AFP mRNA不仅可作为早期诊断的指标，也可以评估HCC的预后与复发。

3．3 p53

p53基因是细胞生长周期中的负调节因子，与细胞周期的调控、DNA修复、细胞分化、细胞凋亡等生物学功能有关，p53功能异常可导致细胞生长异常。人类肿瘤中50%以上与p53基因突变有关。在肝癌患者中，原发灶p53突变多见于男性、大肝癌、多结节、分化不良、无包膜、有血管侵犯的肿瘤组织，预示肿瘤具有高侵袭潜能，复发、转移率高，预后差。

此外还有一些生长因子可作为早期诊断的指标。如血浆肝细胞生长因子(HGF)浓度的升高很可能提示肝癌的高风险;转化生长因子-βl(TGF-βl)在肝癌患者血浆中的水平显著高于正常对照组和肝脏良性疾病对照组，但缺乏特异性［36］;血管内皮生长因子(VEGF)水平 ＞245 ng·L－1预示较差的预后［37］。

4 展 望

目前诊断肝癌的肿瘤标志物的敏感性和特异性不甚令人满意。AFP临床应用的局限性不容忽视，仅检测AFP是不够的。DCP、AFP-L3、GP73在肝癌的早期诊断、鉴别诊断、疗效评估和预后监测等方面均具有较高的特异性与敏感性，在AFP阴性的患者中起到了一定的补充作用，AFP-L3、GP73作为新的肝癌血清标志物，其高敏感性和高特异性已经在临床研究中得到证实，这为HCC的早期诊断带来了新的希望。DCP、人端粒酶逆转录酶mRNA、AFP mRNA在肝癌的复发、疗效评价、预后评估方面具有较为重要的作用。目前尚无一种肿瘤标志物能高效并独立地诊断HCC和预测其术后的复发。因此，如何寻找一种新的肿瘤标志物和现有的肿瘤标志物进行有效组合，进一步提高联合监测的特异性和敏感性，这对改善HCC的疗效和预后具有重要意义。

［1］MOTALA-KUBA D，ZAMORA V D，URIB M，et al．Hepatocelluar carcinoma．An overview［J］．Ann Hepatol，2006，5:16-24．

［2］EL-SERAG H M，LENHARD R K．Hepatocellular carcinoma:epidemiology and molecular carcinogenesis［J］．Gastroenterology，2007，132(7):2557-2576．

［3］陈万青，邹小农，张思维．中国肝癌死亡率地理分布分析［J］．实用肿瘤学杂志，2008，3(22):201-203．

［4］汤钊猷．肝癌研究进展［J］．中国肿瘤，2001，10(1):37-40．

［5］RYOSUKE T，HARUHIKO Y，YUTAKA M，et al．Diagnostic accuracy of tumor markers for hepatocellular carcinoma:a systematic review［J］．Hepatol Int，2008，2(1):17-30．

［6］侯昭才，白崇顺．原发性肝癌的影像诊断学进展［J］，华夏医学，2007，20(4):890-892．

［7］BLOOMER J R，WALDMANN T A，MCINTIRE K R，et al．Alphafetoprotein in noneoplastic hepatic disorders［J］．JAMA，1975，233(1):38-41．

［8］ALPERT E，FELLER E R．Alpha-fetoprotein(AFP)in benign liver disease．Evidence that normal liver regeneration does not induce AFP synthesis［J］．Gastroenterology，1978，74(5 Pt 1):856-858．

［9］刘检，蒋敬庭．肝癌的实验诊断研究新进展［J］，医学综述，2009，15(13):1969-1971．

［10］TAKETA K，SEKIYA C，NAMIKI M．Lectin-reactive profiles of alpha-fetoprotein characterizing hepatoeellular carcinoma and related conditions［J］．Gastroenterology，1990，99(2):508-518．

［11］LEERAPUN A，SURAVARAPU S V，BIDA J P．The utility of lens culinaris agglutinin-reactive alphafetoprotein in the diagnosis of hepatocellular carcinoma:evaluation in a United States referral population［J］．Clin Gastroenterol Hepatol，2007，5(3):394-402．

［12］吕强声，武寿荣，吴玮，等．肝癌特异性AFP及端粒酶活性联合分析对肝癌的诊断价值［J］．天津医药，2008，36(11):846-849．

［13］TATEISHI R，SHIINA S，YOSHIDA H，et al．Prediction of recurrence of hepatocellular carcinoma after curative ablation using three tumor markers［J］．Hepatology，2006，44(6):1518-1527．

［14］DI-TOMMASO L，FRANCHI G，PARK N Y，et al．Diagnostic value of HSP70，Glypican-3 and glutamine synthetase in hepatocellular nodules in cirrhosis［J］．Hepatology，2007，45(3):725-734．

［15］DING G H，WANG H Y，CHEN H，et al．Expression ofthe Glypican-3 gene in α-feto-protein-negative Human Hepatocellular Carcinoma［J］．Chinese-German J Clin Oncol，2005，4(5):262-266．

［16］LLOBET J M，CHEN Y，WURMBACH E，et al．A molecular signature to discriminate dysplastic nodules from early hepatocellular carcinoma in HCV cirrhosis［J］．Gastroenterology，2006，131(6):1758-1767．

［17］李红梅，敬华，仲人前．CEA、AFP、TPA、HBsAg联检在肝癌诊断中的意义［J］．标记免疫分析与临床，2005，12(1):57-58．

［18］张晓东，孟巧芬．血清AFP、CA125、CA199联合检测在原发性肝癌中的诊断价值［J］．医学检验，2010，7(3):87．

［19］CASSANDA W．Researchers look for'sweet'method to diagnose cancer［J］．Nat Med，2007，13:1267．

［20］KIM D Y，PAIK Y H，AHN S H，et al．PIVKA-Ⅱ is a useful tumor marker for recurrent hepatocellulercarcinoma after surgical resection［J］．Oncology，2007，72(S):52-57．

［21］ TOYOD H，KUMODA T，OSAKI Y，et al．Role of tumor markers assessment of tumor progression and prediction of outcomes in patients with hepatocelluler carcinoma［J］．Hepato Res，2007，37(S2):166-171．

［22］李雪川，唐伟，崔淑香．脱-γ-羧基凝血酶原与肝癌［J］．国际肿瘤学杂志，2008，35(8):612-615．

［23］WANG C S，LIN C L，LEE H C，et al．Usefulness of serum des-gamma-carboxy prothrombin in detection of hepatocellular carcinoma［J］．World J Gastroentero，2005，11(39):6115-6119．

［24］ TOYODA H，KUMADA T，KIRIYAMA S，et al．Prognostic significance of simultaneous measurement of three tumor markers in patients with hepatocellular carcinoma［J］．Clin Gastroenterol Hepatol，2006，4(1):111-117．

［25］SAITOH S，IKEDA K，KOIDA I，et al．Serum des-gammacarboxyprothrombin concentration determined by the avidinbiotin complex method in small hepatocellular carcinomas［J］．Cancer，1994，74(1):2918-2923．

［26］TAKANORI S，SHOHACHI S，YOSHIFUMI M，et al．Impact of the preoperative des-gamma-carboxy prothrombin level on prognosis after Hepatectomy for Hepatocellular Carcinoma Meeting the Milan Criteria［J］．Surg Today，2010，40(7):638-645．

［27］KENICHI H，NORIHISA K，TAKUYA M，et al．Des-gammacarboxy prothrombin as an important prognostic indicator in patients with small hepatocellular carcinoma［J］．World J Gastroenterol，2008，14(9):1370-1377．

［28］GIARDINA M G，MATARAZZO M，MORANTE R，et al．Serum alpha-l-fucosidase activity and early detection of hepatocellular carcinoma:a prospective study of patients with cirrhosis［J］．Cancer，1998，83(12):2468-2474．

［29］SATO K，KIT-AHARA A，SAT-OH K，et al．The placental form of glutathione S-transferase as a new marker protein for preneoplasia in rat chemical hepatocarcinogenesis［J］．Gann，1984，75(3):199．

［30］田庆洲．肝癌肿瘤标记物［J］．世界华人消化杂志，2000，8(4):440-441．

［31］侯振江，张宗英．酶学检查在肝癌诊疗中的应用进展［J］．现代诊断与治疗，2004，15(4):237-239．

［32］MIURA N，MARUYAMA S，OYAMA K，et al．Development of a novel assay to quantify serum human telomerase reverse transcriptase messenger RNA and its significance as a tumor marker for hepatocellular carcinoma［J］．Oncology，2007，72(Suppl 1):45-51．

［33］NORIMASA M，YUKIO O，MIKI N，et al．A［CS0，0，0，0］［CS］novel［CS0，0，0，0］［CS］biomarker TERT mRNA is applicable for early detection of hepatoma［J］．BMC Gastroenterol，2010，10:46．

［34］张淑文，张建东，石欣荣，等．原发性肝癌患者外周血中AFP mRNA检测的临床意义［J］．临床肝胆病杂志，2007，23(4):275-277．

［35］WU W，YAO D F，YUAN Y M，et al．Combined serum hepatoma-specific Alpha-fetoprotein and circulation Alpha-fetoprotein-mRNA in diagnosis of hepatocellular carcinoma［J］．Hepatobiliary Pancreat Disint，2006，5(4):538-544．

［36］SONG B C，CHUNG Y H，KIM J A．Transforming growth faetor-betal as a useful serologic marker of small hepatocellular carcinoma［J］．Cancer，2002，94(1):175-180．

［37］POON R T，HO J W，TONG C S．Prognostic significance of serum vascular endothelial growth factor and endostatin in patients with hepatocellular carcinoma［J］．Br J Surg，2004，91(10):1354-1360．