高尔基体糖蛋白-73对肝细胞癌诊断价值的研究进展

马慧敏， 张曼卡， 张 健， 何玲玲， 叶小慧， 李 鑫，

1.首都医科大学附属北京地坛医院中西医结合中心，北京 100015；2.北京大学地坛医院教学医院中西医结合中心；3.首都医科大学附属北京地坛医院传染病研究所；4.北京大学地坛医院教学医院传染病研究所

高尔基体糖蛋白-73对肝细胞癌诊断价值的研究进展

马慧敏1， 张曼卡2， 张 健2， 何玲玲3， 叶小慧4， 李 鑫1，2

1.首都医科大学附属北京地坛医院中西医结合中心，北京 100015；2.北京大学地坛医院教学医院中西医结合中心；3.首都医科大学附属北京地坛医院传染病研究所；4.北京大学地坛医院教学医院传染病研究所

临床上，血清甲胎蛋白(alpha-fetoprotein,AFP)是应用最广泛的肝细胞癌肿瘤标志物。但是，仍存在30%～40%的血清AFP阴性的肝细胞癌患者，对于此类患者需要一种新的敏感性更高的肿瘤标志物以提高对肝细胞癌的检出率。近年来，高尔基体糖蛋白-73(GP73)作为一种新的血清肝细胞癌标志物引起了众多学者的广泛关注，其对肝细胞癌诊断价值的大量研究和分析结果表明，GP73在肝细胞癌血清学诊断中的敏感性优于AFP，因此，GP73可作为诊断肝细胞癌的敏感性指标之一。

高尔基体糖蛋白-73；肝细胞癌；血清肿瘤标志物；诊断

在全球范围内，恶性肿瘤已经成为威胁人类健康的第一杀手。肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)是最常见的恶性肿瘤之一，在亚洲及非洲的中部和西部发病率较高[1]。有统计资料显示，1973年-2011年美国的HCC发病率每年呈同比增长[2]。中国是全世界HCC每年新增病例最多的国家，每年的死亡病例仅次于肺癌,排在第2位，其发病率高、病死率高、预后极差，尤其是男性患者[3]。HCC的5年再发率为48.8%，平均生存时间只有54.4～70个月[4]，在40～59岁中老年人群癌症相关死因排名中，HCC排在第3位[5]。HCC发病较为隐匿，病程初期患者并没有显著的临床表现，而当症状出现的时候，一般已经进展为疾病的晚期阶段。因此，HCC的早期诊断对患者预后有重要意义，众多学者以期通过对HCC患者进行早期诊断和治疗，以达到改善患者预后和降低死亡率的目的。蛋白质组学上，肿瘤被认为是一种蛋白质缺陷性疾病，在肿瘤发生、发展的各个阶段其蛋白质水平均会发生变化。因此，比较肿瘤患者和非肿瘤患者血清蛋白表达谱的差异为发现新的血清肿瘤标志物提供了依据。近年来，有关高尔基体蛋白73(Golgi glycoprotein 73，GP73)与HCC早期诊断的相关研究越来越多，并且发现其在HCC患者的血清中较甲胎蛋白(alpha-fetoprotein, AFP)出现的更早、更灵敏，对HCC的诊断价值更高。

1 GP73概述

2000年，美国学者Kladney等[6]在研究成人巨细胞肝炎时在肝炎患者肝脏中首次发现了一组能与病毒发生反应的cDNA，并应用5’cDNA快速扩增技术和自动双脱氧链终止法双向测序，发现该基因为编码相对分子质量为73×104的糖蛋白(GP73)基因。GP73是高尔基体膜上的一种跨膜蛋白，定位于高尔基体顺面，该蛋白基因位于9号染色体长臂上，全长为3 042 bp，内含1个1 200 bp的开放阅读框，可编码400多个氨基酸，疾病状态时可分泌到细胞内及表面，也可进入血清。免疫组织化学研究证实，GP73存在于人体多种器官组织中，如结肠、胃、气管、肾脏等，而在骨骼肌、心脏、脾脏、淋巴组织、肝脏等器官和组织中低表达或不表达。GP73在表达量最低的骨骼肌与表达量最高的结肠组织中相差20倍，这种巨大差异表明GP73可能存在组织或细胞特异性。GP73主要表达于上皮细胞系中，在正常的肝细胞中并不表达GP73，仅在紧邻胆管面的细胞质中有GP73表达，而在肝脏疾病的患者中，来源于肝细胞的巨大细胞GP73表达极其强烈，远远高于正常胆管上皮细胞和肝细胞[6-8]。

2002年，Kladney等[9]应用蛋白质印迹(Western blotting)法检测14例慢性乙型肝炎、23例慢性丙型肝炎、9例酒精性肝硬化、7例自身免疫性肝炎和17例正常肝脏组织中GP73蛋白表达水平。检测结果表明，4组患者肝组织中GP73的表达水平均高于正常肝脏70倍以上，而各病理组之间差异无统计学意义。

2004年，Iftikhar等[8]用免疫组织化学技术研究100例肝炎患者血清GP73表达水平的差异，发现在慢性丙型肝炎和酒精性肝炎患者血清中GP73表达水平升高，在急性肝炎和自身免疫性肝炎患者血清中GP73表达也升高，并且治疗后随着病情的好转，其表达水平降低。因此推测，GP73表达水平与疾病的发展阶段相关，GP73表达升高可能存在急性肝损伤触发和慢性肝病进展的二次损伤两种机制。

2005年，Schwegler等[10]所在的三个课题组分别用糖蛋白组学、Western blotting和表面增强的激光解吸附/电离飞行时间质谱技术(surface-enhanced laserd esorption/ionization time-of-flight mss spectrometry，SELDI-TOF MS)三种方法证明，GP73在正常人外周血中不表达或低表达，而在HCC患者血清中有GP73的高表达，其用于诊断HCC的灵敏度和特异性均超过70%，诊断早期HCC的灵敏度为AFP的2.55倍，在AFP<20 ng/L的HCC患者中，50%以上的人群可以检测到血清GP73升高。因此，GP73是一种可用于判断肝脏疾病的血清标志物，对于AFP阴性的HCC患者，GP73的应用能够明显提高HCC检出率。

2 GP73与HCC的关系

原发性肝癌是国内外常见的恶性肿瘤之一，其中HCC占原发性肝癌的75%～80%。临床上，HCC的常规监测筛查指标主要包括AFP和肝脏超声检查，大多数患者为普查时血清AFP升高发现的。正常情况下，AFP由胚胎的肝脏细胞产生，其常用于HCC的普查、早期诊断、术后监测和随访，但是在实际应用中血清AFP诊断HCC一直以来存在敏感度较低的问题。临床研究[11]表明,尚有30%～40%的HCC患者AFP检测为阴性，其主要原因在于肿瘤细胞的分化情况与正常细胞和坏死细胞相近，而且在这类患者HCC组织中会生成大量结缔组织，从而导致血清AFP的合成减少，因此，在HCC细胞分化差与高分化状况下均可导致AFP诊断HCC的假阴性结果。另外，血清AFP诊断HCC也存在特异性差的问题，因为血清AFP的值升高也存在于其他疾病中，例如肝炎和肝硬化的情况，因此，原发性肝癌假阳性也会增高。美国肝病研究会在2010年指南[12]中已经将AFP在筛查指标中剔除，而仅以影像检查结果为依据。但是，在我国将影像检查普遍用于HCC筛查还不太现实，因此，血清学指标的检测仍有重要的临床意义。

近年来，GP73与HCC关系的研究报道逐渐增多。2009年-2010年北京地坛医院[13]通过检测分析944例肝硬化住院患者的GP73、AFP、血清岩藻糖苷酶(AFU)及甲胎蛋白异质体3(AFP-L3)的血清水平，结果发现，相比其他指标，GP73在由肝硬化进展成的肝癌中诊断效果最好，其敏感性45.25%，特异性为66.94%，而AFP的敏感性仅为22.17%，且研究发现当肝硬化患者的GP73水平高于150 ng/ml时其近展为肝癌的风险是明显升高的。2012年Zhou等[14]对血清GP73和AFP诊断HCC的敏感性和特异性的相关研究进行系统性评价，并对所有研究的测试结果绘制汇总受试者工作特性曲线，评估其临床应用价值。结果表明：GP73诊断HCC的敏感性和特异性分别为76%、86%，而AFP的敏感性和特异性分别为70%、89%。因此，血清GP73比AFP对HCC的诊断更有价值。2015年，霍群等[15]收集了HCC患者57例，健康对照组35名，检测各组中GP73、AFP、异常凝血酶原(DCP)水平，结果表明：GP73诊断HCC的敏感性为85.7%，特异性为74.3%，而AFP的敏感性仅为45.7%，特异性为100%。GP73高表达于HCC患者的组织细胞中，可作为HCC较好的诊断标志物，而该研究也表明GP73联合AFP、DCP检测有助于提高HCC早期的检出率，尤其是对AFP阴性的患者。同年，Sai等[16]对高尔基蛋白73异常表达的临床价值及其在HBV相关性HCC诊断和预后中的作用进行研究，结果表明，GP73诊断HCC的敏感性和特异性分别为78.34%、77.59%，而AFP的敏感性和特异性分别为71.97%、84.48%。因此，血清GP73比AFP对HCC的诊断更有价值，肝脏或循环中异常表达的GP73应被视为HCC诊断和预后的新兴生物标志物。同年，Dai等[17]用Meta分析的方法对11项GP73、AFP及两者联合诊断HCC的准确性研究进行系统评价。结果表明，GP73、AFP诊断HCC的敏感性和特异性分别为0.77vs0.62、0.91vs0.84，而两者联合的敏感性和特异性为0.87、0.85。因此，GP73相比较于AFP对HCC的诊断有更高的敏感性和特异性，而两者联合检测对HCC的诊断更有价值。2016年，Zhang等[18]对收集的160例血清样本(AFP阴性的HCC患者50例、非肝病患者30例、健康对照80名)的GP73、AFP及AFP-L3进行检测，结果表明：GP73、AFP诊断HCC的敏感性和特异性分别为0.66vs0.50、0.962vs0.975，66%的AFP阴性的HCC患者高表达GP73，而只有10%的非肝病患者GP73高表达，健康患者中未检测到GP73，且没有非肝病患者及健康对照同时检测到GP73和AFP-L3的情况。因此，GP73和AFP-L3联合检测能够提高HCC诊断的准确性。2017年，赵运胜等[19]在研究血清GP73、AFP-L3、DCP和磷脂酰基醇蛋白聚糖3(GPC-3)联合检测对低浓度AFP原发性小肝癌的诊断价值时发现，单项检测中GP73诊断小肝癌的灵敏度、特异性和曲线下面积最高，分别为72.0%、94.0%和0.826；因此，单独检测GP73对低浓度AFP小肝癌的诊断价值较高，但多种标志物联合检测可提高诊断价值，用于低浓度AFP小肝癌的辅助诊断。同年，陈飞等[20]对收集的300例患者血清样本(HCC组58例、乙肝后硬化组60例、其他恶性肿瘤组50例、乙型病毒性肝炎组65例、健康对照组67名)的GP73和AFP进行检测，发现HCC组血清AFP、GP73水平较其他各组相比，差异有统计学意义(P<0.05)，GP73诊断HCC的敏感性和特异性分别为91.4%、83.5%，而AFP的敏感性和特异性分别为60.3%、71.1%。可见血清GP73对HCC的诊断敏感性、特异性优于AFP，可作为HCC早期诊断的血清标志物。

表1 研究文献的主要特点

注：AFP-L3是甲胎蛋白的一种异质体，对于低浓度AFP的患者，检测AFP-L3占总AFP的比例可用于肝癌早期的诊断。

3 讨论

GP73在不同的组织中表达水平的不同可能在疾病的发生、发展过程中起重要作用，在病毒性肝病、肝癌、Wilson病、艾滋病、前列腺癌、肾癌、肺癌、精原细胞癌等疾病中可导致低表达或不表达组织中的GP73表达量上升[21-28]。对近几年GP73诊断HCC的研究分析可见(见表1)，GP73诊断HCC的敏感性均高于AFP，即在最佳临界值基础上，GP73在HCC的早期诊断或肝细胞恶性转化的监测方面优于AFP。而AFP在诊断特异性方面高于GP73，其原因可能在于在急性肝炎、肝硬化进展期及HCC患者血清中GP73均呈高表达，使得这三种疾病难以区分，且GP73在其他系统的肿瘤中也呈高水平表达，干扰了HCC诊断的特异性。但是，鉴于HCC早期诊断和恶化监测对患者治疗和预后的重要性，为了尽量有效控制漏诊率，提高灵敏度，而略微降低特异性是可行的，因此，GP73对HCC尤其是早期HCC的诊断价值仍优于AFP。然而，现阶段GP73临床应用仍然存在一些问题：(1)ELISA检测血清GP73水平的方法尚未得到认可，仍缺少更稳定可靠的检测方法[29]。曾有报道[30]称，在Western blotting检测中发现血清中存在较少的GP73抗体反应带，因此，由于基于抗GP73抗体的酶联免疫吸附测定(ELISA)的特异性问题，患者的GP73水平仍然存在争议，需要生产具有更高特异性和亲和力的抗GP73单克隆抗体。(2)最近有研究[31]发现，GP73在HCC合并肝硬化患者血清中升高，而在单纯HCC患者中并无明显升高。血清甲胎蛋白在肿瘤组织切除后急剧下降，而血清GP73保持稳定。这些数据表明，血清GP73不是HCC合适的血清诊断标志物，进而提出GP73对HCC诊断价值的异议。而本文所引用其他文献均未提及所研究HCC是否有肝硬化背景，因此，还需进一步的研究证实GP73在HCC诊断中的价值。(3)HCC肿瘤结节的大小、数目、临床分期需要结合超声、影像及病理活检进行诊断，可进一步研究明确其与血清GP73水平的关系。(4)为了提高诊断的特异性和准确性，可将GP73与AFP、其他血清HCC标志物及影像检查联合以提高HCC的检出率[17-19]。总之，GP73表达异常对HCC的诊断价值已被证实，而随着全球基因组或蛋白质组学技术的进一步完善和发展，相信GP73在HCC的组织和血清中表达异常的原因及GP73基因转录改变在HCC进展中的分子机制将更加明确，其诊断方法敏感性、特异性、可重复性的改进定能成为有助于肝病诊断和治疗的有效措施之一。

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(责任编辑：李 健)

ResearchprogressofthediagnosticvalueofGolgiglycoprotein73inhepatocellularcarcinoma

MA Huimin1, ZHANG Manka2, ZHANG Jian2, HE Lingling3, YE Xiaohui4, LI Xin1,2

1.Center of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine, Beijing Ditan Hospital, Capital Medical University, Beijing 100015; 2.Center of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine, Beijing Ditan Teaching Hospital, Peking University; 3.Institute of Infectious Disease, Beijing Ditan Hospital, Capital Medical University; 4. Institute of Infectious Disease, Beijing Ditan Teaching Hospital, Peking University, China

Clinically, serum alpha-fetoprotein (AFP) is the most widely used biomarker of hepatocellular carcinoma (HCC) clinically. But, there are still 30%-40% patients negative, so, a new serum tumor marker of HCC that much more sensitive is needed to improve the diagnostic rate. In recent years, Golgi glyprotein 73 (GP73) has been caused extensive concern and a lot of studies have been done to investigate the value of GP73 in the diagnostis of HCC. The results have shown that the sensitivity and specificity of GP73 in the diagnosis of HCC are superior to AFP, so, it can be used as the index of diagnosis of HCC.

Golgi glycoprotein 73; Hepatocellular carcinoma; Serum tumor marker; Diagnosis

R735.7

A

1006-5709(2017)10-1193-04

2017-04-19

10.3969/j.issn.1006-5709.2017.10.033

十二五国家科技重大专项(2014ZX10005002-002)；国家中医药行业科研专项(201507005)；北京市中医药科技发展资金项目(JJ2015-72)

马慧敏，住院医师，研究方向：内科学传染病。E-mail：m18801290927@163.com

李鑫，博士，主任医师，研究方向：内科学传染病。E-mail：leaxin@sina.com