肝细胞癌生物标志物研究进展

汪福昌，郭武华

(南昌大学第二附属医院，南昌330006)

原发性肝细胞癌(HCC)发病率较高，早期确诊比较困难，致使其预后较差。近年来，随着医学影像学的发展，许多小肝癌可以被早期发现，这使患者的预后及生存质量有了明显改善，但HCC患者的5年生存率仍然在5%左右。生物标志物作为肿瘤诊断的重要依据备受关注。为了提高HCC的早期检出率，有关HCC生物标志物的研究也一直在进行中。现将相关指标的研究进展情况综述如下。

1 血清标志物

1.1 AFP类 正常情况下，AFP由卵黄囊及胚胎肝产生，胎儿出生1 a后维持低水平，肝病时升高，明显增高见于HCC、生殖胚胎性肿瘤及妊娠期。虽然其特异性较高，但在发现早期HCC方面缺乏敏感性［1］。AFP异质的化学基础与天冬胺酰酸相关糖链岩藻糖基化的程度有关。其中天冬胺酰酸相关糖链约占AFP组成成分的5%。AFP片段的命名由Twketa提出，是基于AFP凝集素的反应情况及相应条件提出的，HCC以AFP-L3增加为特征，而良性肝疾病以AFP-p4/5增加为特征［2］。对于HCC来说，AFP-L3是非常特异的。研究［3］发现，血清AFP-L3对HCC的特异性为95%、敏感性为51%，在大约35%的直径＜2 cm的HCC患者的血清中AFP-L3被发现升高，结合影像学检查对肝癌的发现可提前9～12个月;血清AFP-L3与高敏感性的异常凝血酶原(DCP)联合检测可有效提高HCC的早期诊断及小HCC(直径＜2 cm)的发现率［4］。对于AFP-L3阳性的HCC患者，肿瘤更倾向于生长快速、远处转移更早、肝功能更差［3］。血清AFP-L3阳性但DCP阴性的HCC患者比单独DCP阳性患者表现出更晚期的临床特征［5］。但是，AFP-L3作为HCC的标志物还有局限性:首先，AFP-L3的分析是复杂的，不便于临床检测;其次，对于血清AFP阴性的HCC患者，无法检测到AFP-L3。

1.2 DCP DCP是除AFP外最常用的HCC标志物，它由恶性细胞产生;后天形成的维生素K依赖羧化酶缺陷会导致DCP的产生［6］。DCP的检测对进展期HCC的发现具有比较高的特异性，但对直径＜3 cm的HCC缺乏足够的敏感性［7］。不过，通过改进检测方法，DCP检出率越来越高，其在诊断HCC方面与AFP同样有效。

1.3 白细胞介素(IL)类 ①IL-6:越来越多的证据显示，IL-6是HCC的一个危险因素，血清高IL-6水平可增加B型肝炎患者癌变的可能。因此，IL-6可被认为是HCC的一个生物标志物。STAT3是介导IL-6到细胞核的主要途径，并调控增殖及凋亡相关基因的表达。利用IL-6抗体或IL-6/STAT3途径抑制剂可降低IL-6的效应。因此，阻断IL-6的病理过程可成为HCC的一个治疗选择［8］。②IL-8:IL-8是一种影响人类中性粒细胞功能(主要包括趋化性、酶的释放及表面黏附分子的表达)的多功能趋化因子，它对肿瘤、血管内皮细胞的增殖及血管形成、肿瘤的转移有直接影响［9］。HCC患者术前血清IL-8的水平比健康人明显升高，其高血清水平与大HCC (直径＞5 cm)、HCC静脉侵袭、HCC病理分期及较差的预后相关［10］。

1.4 磷脂酰肌醇蛋白聚糖(GPC3) GPC3是一种锚定在细胞膜上的硫酸肝素蛋白多糖，是HCC的一个好的候选标志物，其可溶性的氨基末端成分(sGPC3)是在GPC3的精氨酸(358)和丝氨酸(359)之间裂开形成的［10］。HCC患者的血清GPC3水平比肝硬化及健康人明显高，同时检测血清GPC3和AFP可提高HCC诊断的敏感性［11］。然而，GPC3在部分恶性黑色素瘤患者的血清中也会升高，故其对HCC的诊断尚存在一定的局限性。

1.5 血管内皮生长因子(VEGF) VEGF是一种调节肿瘤新血管形成的分泌型单聚体细胞因子。血管再生在肿瘤包括HCC的生长及进程中起着至关重要的作用，其以高水平的血管化为特征。在HCC肿瘤组织及具有微血管侵袭的HCC中，VEGF比在正常肝组织及微血管未侵袭的HCC中表达水平明显高［12］。较高水平的血清VEGF与HCC进展、门静脉癌栓形成、对治疗反应较差、更短的总生存率有关［13］。

1.6 Ⅱ型高尔基体跨膜蛋白(GP73) GP73主要由胆管上皮细胞产生，正常肝脏细胞表达甚微或不表达。毛一雷等［14］发现，HCC患者血清GP73水平明显升高，其诊断HCC的敏感性达76.9%，特异性达92.8%，与血清AFP相比，其敏感性更高。

1.7 肿瘤特异性生长因子(TSGF) 恶性肿瘤在其生长过程中释放TSGF到周围血中，导致肿瘤周围毛细血管的增生。血清TGSF作为早期HCC的标志，敏感性达82%［15］。

1.8 蛋白质表达谱 用表面增强的激光解析电离飞行时间质谱(SELDI-TOFMS)技术检测血清蛋白质谱，对HCC的诊断有一定参考价值，灵敏性和特异性较高，准确率优于血清AFP［16］。

2 基因标志物

2.1 人宫颈癌基因(HCCR) HCCR具有p53基因的抑制调节功能。HCCR蛋白在肿瘤性的肝硬化组织中高表达，但在正常肝组织中却未发现［17］。作为HCC的标志物，HCCR比AFP具有更高的敏感性，特异性高达95.7%，在小HCC患者中HCCR血清阳性检出率达69.2%。

2.2 AFP mRNA 研究［18］显示，通过RT-PCR技术在血清中检测到AFP mRNA预示HCC预后不良，与血清AFP mRNA阴性的HCC患者相比，血清AFP mRNA阳性的HCC患者术后复发间期短得多。

2.3 人类端粒逆转录酶(hTERT)mRNA HCC患者血清中hTERT mRNA的表达明显高于健康人及非恶性肝脏疾病患者，血清hTERT mRNA诊断HCC的敏感性及特异性分别为88.2%、70.0%，优于传统的肿瘤标志物如AFP mRNA、AFP和DCP，并且血清hTERT mRNA的表达与血清AFP含量、肿瘤大小及其分化程度相关，其可作为HCC预后不良的判断指标［19］。

2.4 小泛素相关修饰物(SUMO-1)mRNA

SUMO-1是蛋白质翻译后的一种修饰物，在RNA转录、DNA修复、核物质转运及染色体分离等方面发挥重要作用。现已发现，SUMO-1的修饰调节了许多与肿瘤发生、发展及转移有关的蛋白质的功能，如p53、增殖细胞核抗原、雌激素受体、端粒酶等［20］。有研究［21］显示，HCC组织中SUMO-1 mRNA呈高表达，而在癌旁肝脏组织及肝脏良性肿瘤组织中表达较低。故SUMO-1mRNA可作为诊断HCC的一个重要标志物。

2.5 Parkin基因 Parkin基因又名PARK2，定位于染色体6q25.2～27，包含12个外显子，全长约1.5 Mb，编码465个氨基酸、分子量约5.2 kD的蛋白质，即Parkin蛋白。一般情况下，Parkin基因存在于大多数正常组织中。目前发现该基因在乳腺癌、卵巢癌、肾细胞癌、肺癌、黑色素瘤及很多血液系统癌症中存在杂合性缺失。因此，Parkin基因可能是一种候选的抑癌基因。但目前Parkin基因缺失的机制以及它与癌症的细胞周期调控关系尚不十分清楚。

2.6 微小RNA(miRNA) miRNA是一种内源性的微小非编码RNA。正常情况下，细胞核内先转录出一种RNA前体，这种前体RNA随后被剪切成21～25个核酸长度的“发卡”结构的成熟miRNA。这些miRNA通过非严格的配对，结合在目标mRNA的3'端非编码区，引导翻译或降解mRNA，起到了类似转录因子的作用。虽然大量的miRNA的作用还没有研究得很清楚，但是它参与肿瘤发生发展这一作用已逐渐明确。同mRNA一样，HCC相关的miRNA也可以作为HCC诊断和预后判断的肿瘤标志物。Blondeau［22］利用芯片技术研究发现，HCC和非HCC组织的miRNA表达有差异。对于临床诊断来说，建立HCC和miRNA的关联作用只是第一步，接着需要在大量人群中证实这些显著变化的意义。目前有5种miRNA在这方面的意义已经得到肯定，比如利用miR-222和miR-223的异常可以区分HCC和癌旁组织。也有研究者通过联合检测6种miRNA，将肝腺瘤、肝内小结等良性肝脏肿瘤与HCC区分开来，前者表现为miR-21、miR-10b、miR-222、miR-224水平升高，而 HCC的miR-200c、miR-203表达降低［23］。

2.7 其他 2010年中国军事科学院联合国内多家医疗机构和研究院所，通过对部分HCC患者的440 794 SNPs分析，发现一个长度为24万个碱基的HCC易感基因新区域染色体 1p36.22，包含UBE4B、KIF1B和PGD三个基因［24］。这三个基因能否成为HCC的标志物尚待进一步研究。

综上所述，AFP作为肝癌的一个生物标志物，现已广泛用于HCC的临床诊断及治疗疗效的判断，但仍然存在不足和缺陷。理想的肿瘤血清标志物应是特异性强、灵敏度高、表达量或血清中水平与肿瘤组织发展或大小呈正相关。随着研究的进展，已发现一些更敏感、更特异的诊断HCC的标志物，如基因标志物。但如何综合应用这些标志物以提高HCC的诊治效果是一个值得解决的问题。

［1］Saffroy R，Pham P，Reffas M，et al.New perspectives and strategy research biomarkers for hepatocellular carcinoma［J］.Clin Chem Lab Med，2007，45(9):1169-1179.

［2］Taketa K，Sekiya C，Namiki M，et al.Lectinreactive profi les of alpha-fetoprotein characterizing hepatocellular carcinoma and related conditions［J］.Gastroenterology，1990，99(2):508-518.

［3］Yuen MF，Lai CL.Serological markers of liver cancer［J］.Best Pract Res Clin Gastroenterol，2005，19(1):91-99.

［4］Durazo FA，Biarr LM，Corey WG，et al.Des-gamma-carboxyprothrombin，alpha-fetoprotein and AFP-L3 in patients with chronic hepatitis，cirrhosis and hepatocellular carcinoma［J］.J Gastroenterol，2008，23(10):1541-1548.

［5］Zinkin NT，Grall F，Bhaska R，et al.Serum proteomics and biomarkers in hepatocellular carcinoma and chronic liver disease［J］.Clin Cancer Res，2008，14(2):470-477.

［6］Ono M，Ohat H，Ohhira M，et al.Measurement of immunoreactive prothrombin precursor and vitamin-K-dependent gammacarboxylation in human hepatocellular tissues:decreased carboxylation of prothrombin precursor as a cause of desgamma-carboxyprothrombin synthesis［J］.Tumour Biol，1990，11(6):319-326.

［7］Bertino G，Ardiri AM，Calvagno GS，et al.Prognostic and diagnostic value of des-γ-carboxy prothrombin in liver cancer［J］.Drug News Perspect，2010，23(8):498-508.

［8］Liu Y，Fuchs J，Li C，et al.IL-6，a risk factor for hepatocellular carcinoma:FLLL32 inhibits IL-6-induced STAT3 phosphorylation in human hepatocellular cancer cells［J］.Cell Cycl，2010，9 (17):3423-3427.

［9］Cheng KS，Tang HL，Chou FT，et al.Cytokine evaluation in liver cirrhosis and hepatocellular carcinoma［J］.Hepatogastroenterology，2009，56(93):1105-1110.

［10］Tangkijvanich P，Thong-Ngam D，Mahachai V，et al.Role of serum interleukin-18 as a prognostic factor in patients with hepatocellular carcinoma［J］.World J Gastroenterol，2007，13(32):4345-4349.

［11］Hippo Y，Watanabe K，Watanabe A，et al.Identifi cation of soluble NH2-terminal fragment of glypican-3 as a serological marker for early-stage hepatocellular carcinoma［J］.Cancer Res，2004，64 (7):2418-2423.

［12］Poon RT，Lau C，Pang R，et al.High serum vascular endothelial growth factor levels predict poor prognosis after radiofrequency ablation of hepatocellular carcinoma:importance of tumor biomarker in ablative therapies［J］.Ann Surg Oncol，2007，14(6):1835-1845.

［13］Zhang ZB，Cai L，Zheng SG，et al.Overexpression of caveolin-1 in hepatocellular carcinoma with metastasis and worse prognosis: correlation with vascular endothelial growth factor，microvessel density and unpaired artery［J］.Pathol Oncol Res，2009，15(3): 495-502.

［14］毛一雷，杨华瑜，徐海峰，等.新的肝癌血清标志物GP73在肝癌诊断中的初步研究［J］.中华医学杂志，2008，88(4):948-951.

［15］Zhou L，Liu J，Luo F.Serum tumor markers for detection of hepatocellular carcinoma［J］.World J Gastroenterol，2006，12(8): 1175-1181.

［16］Liu C，Shen J，Pan C，et al.MALDI-TOF MS combined with magnetic beads for detecting serum protein biomarkers and establishment of boosing decision tree model for diagnosis of hepatocellular carcinoma［J］.Am J Clin Pathol，2010，134(2):235-241.

［17］杨杨，张国新，施瑞华.人宫颈癌基因蛋白在人肝细胞癌中的表达及其临床意义［J］.中华肝脏病杂志，2007，15(3):223-224.

［18］Yang SZ，Dong JH，Li K，et al.Detection of AFP mRNA and melanoma antigen gene-1mRNA as markers of disseminated hepatocellular carcinoma cells in blood［J］.Hepatobili Pancreat Dis Int，2005，4(2):227-233.

［19］Buschmann T，Fuchs SY，Lee CG，et al.SUMO-1 modification of Mdm2 prevents its self-ubiquitination and increases Mdm2 ability to buiquitinate p53［J］.Cell，2000，101(7):753-763.

［20］Xhemalce B，Riisong EM，Baumann P，et al.Role of SUMO in the dynamics of telomere maintenance in fission yeast［J］.Proc Natl Acad SCI USA，2007，104(3):893-898.

［21］Wang F，Denison S，Lai JP，et al.Parkin gene alterations in hepatocellular carcinoma［J］.Gen Chromo Cancer，2004，40(2):85-96.

［22］Blondeau K.Treatment of gastro-esophageal reflux disease:the new kids to block［J］.Neurogastroen Terol Motil，2010，22(8): 836-840.

［23］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.

［24］Zhang H，Zhai Y，Hu Z，et al.Genome-wide association study identifies 1p36.22 as a new susceptibility locus for hepatocellular carcinoma in chronic hepatitis B virus carriers［J］.Nat Genet，2010，42(9):755-758.