肝细胞癌早期诊断的生物标志物
2016-02-19张华斌李子俊
张华斌,李子俊
(广东省人民医院协和中心、消化内科,广东广州510080)
肝细胞癌早期诊断的生物标志物
张华斌,李子俊
(广东省人民医院协和中心、消化内科,广东广州510080)
肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)是全世界第六位常见的癌症,同时也是癌症死亡的第二大常见原因[1]。每年大约有50万新诊断的肝细胞癌病例,其中在中国占比例超过50%。由于其早期症状不明显,往往诊断时已经到达中晚期,失去手术机会,其5年生存率低于5%。数据显示,早期肝癌的病人在应用肝移植、外科手术或放疗等手段后,5年生存率可达70%,而进展的肝细胞癌患者,中位生存率少于1年[2]。如何早期发现和诊断肝细胞癌是提高患者长期生存率的重要研究课题。目前HCC初步诊断主要是依据影像学检查。美国肝病学会(AASLD)和欧洲肝病学会(EASL)推荐单纯应用超声作为筛查的手段,其特异性和敏感性分别为90%和60%,但其诊断的准确性受设备性能和操作医生的经验等因素影响。而血清生物标志物由于其采样及检查简便,被认为是理想的早期诊断指标[3-4]。目前研究最多的HCC相关血清肿瘤标志物包括AFP,AFP-L3,DCP,AFU,和其它肿瘤标志物(如GCP3,SCCA,骨调素)等,现介绍如下。
1 AFP
甲胎蛋白(AFP)来源于胚胎的卵黄囊细胞或肝细胞癌,是研究最多、最传统、也是最常用的检测HCC的血清肿瘤标志物。在早年的欧洲肝脏研究协会(European association for the study of the liver,EASL)报告中,AFP超过400 ng/mL被作为诊断肝细胞癌的标准,而更早先的美国肝病研究学会(The american association for the study of liver diseases AASLD)指南则建议超过200 ng/mL即作为诊断标准[2]。不过,虽然AFP超过200 ng/mL水平其诊断特异性超过90%,但存在假阳性也很常见,如各种肝脏疾病(如病毒性肝炎、肝硬化等),其它肿瘤如干细胞肿瘤和消化系统肿瘤包括24%胰腺癌,15%胃癌,35%大肠癌等和孕妇都可以有AFP>200 ng/ mL。
据报道,只有1/3的HCC患者AFP水平超过100 ng/mL,因此仅以AFP单独作为诊断标志物其敏感性很低。在肿物<3 cm的可手术的HCC病例中,其敏感性较>3 cm肝癌患者减少50%。如设定AFP>100 ng/mL作为参考值的时候,其敏感性仅为20%~30%,表明此时尚有70%~80%的肝癌患者基于AFP的诊断是假阴性的,即不能尽早发现而失去早期诊断,结果只有占约1/5的病人接收根治性的治疗,余下大部分病人发现时已是晚期,失去根治性的机会[5]。因此,近期的国外指南关于HCC的诊断已取消AFP作为诊断标准。而作为早期筛查HCC的肿瘤指标,与肝脏B超联合使用可增加其诊断的准确性。
2 AFP-L3
深入研究发现AFP的糖链结构上存在着差异,其分子存在异质性。根据与小扁豆凝集素(LCA)亲合强弱程度不同,将AFP分为AFP-L1,AFP-L2,AFP-L3[2]。AFP-L1水平升高主要见于慢性肝炎和肝硬化的患者,AFP-L2升高主要见于卵黄囊肿瘤或孕妇,而AFP-L3与肝细胞癌密切相关,可作为与HCC诊断标志物,用于AFP升高患者的补充检查。由于其诊断准确性较AFP更高,在2006年,FDA提出AFP-L3作为原发性肝细胞癌早期检测指标[6]。通常也采用AFP-L3与总AFP比例作为参考,>10%作为诊断HCC的标准。初始研究报告其特异性高达90%,而敏感性只有近60%,而用新的办法检测出高敏AFP-L3(hsAFP-L3)则将其敏感性大大提高,即使AFP在正常范围(<10 ng/mL)内亦能检测出异常。研究还发现,PIVKA-II(DCP)和AFP-L3联合检测可将HCC诊断的敏感性提高到近90%,尤其对于低AFP的患者这种联合检测方法意义重大。
3 DCP
脱-γ-异常凝血酶原(Des-gamma-carboxyprothrombin,DCP),又称为维生素K缺乏或拮抗剂Ⅱ诱导的蛋白(PIVKA II)[2],是一种异常的凝血酶原,在HCC的恶性增殖过程中起着重要作用[7]。它在肝癌患者的血清中升高,而在健康受试者的血清中检测不到。一项II期临床研究显示,在肝炎、肝硬化和HCC人群中,诊断HCC的敏感性和特异性分别为89%和95%,可作为AFP的诊断补充。另一项来自肝硬化患者长期长期抗丙肝病毒治疗(Hepatitis C antiviral long-term treatment against cirrhosis,HALTC)的二次分析显示,联合DCP诊断HCC,在肿瘤症状出现前3个月可以升高AFP的敏感性由58%到87%。不过,要确立它在HCC早期诊断中的价值和地位,还需要III期临床研究进一步论证。
据报道,只有1/3的HCC患者体内AFP水平超过100 ng/mL,因此AFP单独作为标志物诊断敏感性较低。而DCP是HCC监测良好的标标志物。以DCP>40 ng/mL作为临界值,早期诊断HCC的敏感性在48%~62%,特异性在81%~98%范围内,准确率为59%~84%,比单独AFP的诊断HCC的敏感性和特异性都高,且血清DCP和AFP的浓度水平两者无相关性,因此可以两者结合使用,增加敏感性超过85%,特异性方面DCP较AFP更有优势,少于5%的非恶性肝病患者DCP超过100 ng/mL。在中或大的HCC病灶患者中,DCC的水平与肿瘤的体积大小有相关性,<3 cm的HCC患者只有20%出现DCP升高。一项比较AFP,DCP和AFP-L3在诊断HCC方面的研究指出,DCP在区分肝硬化和HCC具有明显的优势,其敏感性和特异性分别为86%和93%。DCP受肿瘤体积影响较大。在体积小的肝细胞癌中,DCP诊断效果不如AFP,而在较大的HCC中,DCP诊断优于AFP[8]。
4 磷脂酰肌醇3 (GCP3 )
磷脂酰肌醇3(GCP3)是细胞表面乙酰肝素硫酸盐蛋白多糖,作为细胞更新和存活的重要组成部分。GCP3只存在HCC细胞中,而在良性肝病组织中不存在。研究发现其对HCC诊断特异性达98%。在50%的早期肝癌患者中,血清AFP<100 ng/L,而GCP-3水平>300 ng/L,表明GCP-3有望与B超结合作为早期筛查HCC的肿瘤标志物。但血清GCP3对HCC的诊断敏感度低,检测HCC患者的血清发现只有53%的GCP3升高。然而其敏感性是独立于肿瘤大小的,对于早期肿瘤直径小于3 cm诊断敏感性达56%。一些临床研究已经表明,同时测定GCP-3和AFP可以显著提高肝癌检测的灵敏度,而特异性没有减少[9]。
5 骨调素(OPN)
骨调素是与整合蛋白相结合的含磷蛋白质,在多种肿瘤中包括肺癌、乳腺癌、结肠癌等肿瘤中都会出现升高。一项研究结果指出[10],以91 ng/mL作为阳性指标,骨调素检测HCC的敏感性和特异性分别为75%和62%,相比较,AFP为46%和93%。而联合检测两标志物其升高敏感性达到83%,特异性63%。将骨调素作为HCC的检测手段,不管单独还是结合其他肿瘤指标,其价值还需要经过进一步研究[11]。
6 鳞状细胞癌相关抗原(SCCA)
鳞状细胞癌相关抗原(SCCA)属于高分子量的卵清蛋白丝氨酸蛋白酶抑制剂家族,可在鳞状细胞基底层和假复层柱状上皮中表达[12]。SCCA的表达与AFP一样,是肝细胞癌去分化的结果。由于其在HCC组织中高表达,与肿瘤周围正常组织明显不同,通过免疫组化法可以区分并诊断HCC。HCC患者较肝硬化患者血清SCCA升高,SCCA在HCC诊断的敏感性和特异性分别为84%和46%。联合检测SCCA(灵敏度高/低特异性)和总AFP(低/高敏感性)表明,两者的结合为筛选标记应该有更多的价值,事实上,它会使诊断准确性达到90%[13]。SCCA升高在肝细胞癌的早期可以检测得到,但距离临床应用仍需进一步研究。
7 微小RNA(microRNA)
microRNA(miRNA)的表达失调被发现是HCC表观遗传学基因异常中的重要部分,因此被作为潜在的肿瘤标志物。研究表明,miRNA在血清或血浆中十分稳定,可用荧光定量PCR(qRT-PCR)检测测量。例如miR-21因子用于鉴别诊断HCC和肝硬化的敏感性和特异性分别为61%和83%。联合miR-21和AFP能将其敏感度和特异性提高至81%和77%。然而,由于筛选出的miRNA的数量有限,用于检测的样本量小,且检测结果很难将肝癌与肝炎区别等原因,因此miRNA的诊断价值还有待提高[14]。
8 α-L-岩藻糖苷酶(AFU)
AFU是在哺乳动物细胞中发现的溶酶体酶,在肝细胞癌患者中的活动性较普通人群或慢性肝病患者明显升高。其检测的临界值设定为870 nmol/L,诊断HCC的敏感性和特异性分别为81.7%和70.7%。它与AFP或ALT升高并无联系,因此,AFU升高与肝脏再生或坏死无明显关系,而可能与蛋白合成的增加相关。研究证明,血清AFU的浓度在早期肝癌病例与肿瘤大小没有密切关系[15]。AFU检测在早期肝细胞癌诊断中可作为AFP的补充。不过,由于它在糖尿病、胰腺炎和甲状腺功能减退患者中亦能检测到,结果影响了其作为肝细胞癌肿瘤标志物的应用。
综上所述,肝癌的肿瘤标志物发现和深入研究作为早期诊断HCC具有显著的优势。目前研究发现特异性和敏感性更高的肿瘤标志物意义重大。现有的肝癌的肿瘤诊断标志物种类繁多,对其假阳性和在早期预测诊断中的准确性仍需进一步研究验证。
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(2016-7-30收稿)
R446.11
A
10.3969/j.issn.1000-2669.2016.05.003
李子俊,男,教授,博士。E-mail:zijunli2005@aliyun.com.cn