原发性肝细胞癌相关分子机制研究进展

张鹏 苗玉荣

(宜春学院医学院,江西 宜春 336000)

原发性肝细胞癌(HCC) 是一种常见的消化系统恶性肿瘤，按病理分型发病率占肝癌75%。该病起病隐匿，预后差。HCC患者在病程中，其血清及肿瘤组织会出现多种蛋白和基因的异常表达，通过对这些蛋白及基因的研究不仅为HCC的早期诊断、治疗及预后判断提供依据，而且为抗HCC药物的效果评估提供指标。因此，本文对HCC近年来的相关标志物及其分子机制研究进行概述。

1 HCC血清标志物

1.1甲胎蛋白(AFP) AFP是传统的HCC标志物，是分子量6.9万的特异性蛋白。孕期在胎儿肝脏内合成，胎龄30 w含量达到峰值，出生后渐渐降低，至1岁时平稳。正常成人血清中AFP含量很低，HCC患者血清中含量可明显升高。但易出现假阳性或假阴性，因此临床对其结果持慎重态度。代伟伟等〔1〕研究发现，HCC患者血清 AFP、糖类抗原(CA)125、CA199及癌胚抗原(CEA)水平显著高于病毒性肝炎及肝硬化患者；刘永炜等〔2〕对健康体检者、慢性肝炎、肝硬化及肝癌术后患者血清AFP、CA199、和CEA进行检测，发现三者联合可提高肝癌的早期诊断率，AFP、CEA水平变化对肝癌预后判断有一定意义。刘军〔3〕研究发现对比CEA、CA125及CA199，AFP对HCC的诊断价值最高。因此，AFP依然是诊断HCC的首选标志物，但联用其他标志物效果更好。

1.2维生素K缺乏诱导的蛋白质(PIVKA-Ⅱ) PIVKA-Ⅱ属异常凝血酶原的一种，1984 年Liebman等〔4〕在HCC 患者血清中首先发现这种凝血酶原含量异常升高，后研究证实，其主要由HCC细胞分泌，较AFP更具特异性。刘宓等〔5〕研究发现HCC患者血清PIVKA-Ⅱ、AFP含量明显高于其他恶性肿瘤、慢性乙肝及正常人。胡明芬等〔6〕收集436例肝病患者，对比研究发现：HCC患者血清PIVKA-Ⅱ含量明显高于慢性乙肝、慢性丙肝及肝硬化，诊断价值高于AFP。且单测PIVKA-Ⅱ与PIVKA-Ⅱ、AFP联合检测诊断准确率无差异。故此，PIVKA-Ⅱ是继AFP之后的又一特异性极佳的蛋白标志物，与AFP联合诊断效果更准确。

1.3CEA CEA在大部分恶性肿瘤患者血清中均有升高，对HCC无特异性，多作为辅助标志物。翁洋等〔7〕研究发现：CEA、AFP在原发性肝癌、转移性肝癌患者血清中均升高，但原发性肝癌血清中CEA明显高于转移性肝癌，机制需进一步研究。

1.4表观遗传学标志物 表观遗传学以非DNA序列改变诱发的基因表达及细胞表型变化为研究对象，通过现代生物技术研究其调控机制。研究领域涉及DNA甲基化、组蛋白修饰、RNA甲基化及染色质修饰等内容〔8〕。其中DNA甲基化与肿瘤发生密切相关，其可导致抑癌基因转录失活或静默而引发肿瘤。徐静等〔9〕研究表明，p15和p16基因启动因子去甲基化在HCC癌细胞中发生率明显高于正常肝细胞。孟建军等〔10〕通过研究K562细胞系及GM12878细胞系中11个组蛋白修饰的分布特点，发现较正常细胞，调控细胞发生癌变的组蛋白修饰有H3K9ac、H3K27ac、H3K79me2及H3K36me3，据此找到了引起K562细胞系癌变的5个关键基因。这证明DNA甲基化与HCC发生密切相关，机制有待研究。

1.5血清酶 甘氨酰脯氨酸二肽氨基肽酶同工酶(GPDA)-F和γ-谷氨酰转肽酶(GGT)-Ⅱ在 HCC患者血清中常明显升高，但特异性不强。研究证明〔11〕二者在各种良性肝病血清中的含量明显低于HCC，配合AFP检出率可达97.2%。赵琴等〔12〕通过文献荟萃发现：由HCC癌细胞分泌的PIVKA-Ⅱ较AFP更特异，特别对早期HCC的诊断，在AFP低20 ng/ml，PIVKA-Ⅱ即可超过临界值，运用前景广泛。另外，碱性磷酸酶对HCC诊断也有一定意义。

1.6微小RNA(miRNAs) miRNAs是一组内源性、小分子量非编码单链RNA家族，大部分成员由20～24个核苷酸组成，与多种恶性肿瘤发生有关。张华等〔13〕研究发现miR-224在HCC癌者血清中的表达量明显高于肝硬化、乙型肝炎及健康人群。林凌等〔14〕研究结果也证实了这一点，且发现早期肝癌术后miR-224血清中含量可明显减少。於琳等〔15〕研究发现HCC患者miR-202血清含量明显低于常人，联合AFP对HCC检出率达93%，特异性很强。这提示miRNAs中可以提炼出多个新血清标志物。

2 HCC组织诊断标志物

2.1环氧合酶(COX)-2 作为催化花生四烯酸合成前列腺素的限速酶，COX-2正常情况不表达，但其参与多种生理、病理代谢。既往研究表明COX-2不仅与胰腺炎、结肠炎及慢性萎缩性胃炎关系密切，而且在结肠癌〔16〕、肾癌〔17〕及胃癌〔18〕发生发展有关联。谢咏梅等〔19〕研究发现，COX-2在肝硬化中表达为90%，在癌前病变和HCC癌组织中表达逐渐下降，推断COX-2抑制剂最佳使用期为癌前病变期。何友钊等〔20〕研究证明COX-2 表达与HCC分化程度呈负相关。方艳秋等〔21〕研究证实，COX-2 抑制剂NS-398可抑制肝癌细胞株的增值，诱导细胞凋亡。COX-2目前被认为是慢性炎症向肿瘤转变的介导因素，但作用机制需进一步研究。

2.2自噬基因 Beclin1 自噬是细胞为维持稳态而降解内部老化细胞器及其他成分的过程。自噬基因Beclin1定位于17号染色体q21，是一种拥有12个外显子的蛋白质。研究证明它是肺癌、结肠癌、乳腺癌、宫颈癌及胰腺癌等发生、发展的重要调节基因，在癌组织及癌围组织中表达均升高〔22～26〕。杨威等〔27〕研究显示，Beclin1在HCC癌组织内的阳性率明显高于正常肝组织，且与肿瘤病理分级、有无癌栓呈正相关。段昌虎等〔28〕研究64例HCC手术标本，51例Beclin1在癌组织中高表达。李云龙等〔29〕研究发现肝癌组织中Beclin1的高表达与LC3的表达、肿瘤的浸润、分级分期及细胞增殖呈明显的正相关。这说明 Beclin1 的高表达与 HCC 的生长、浸润及转移有密切关系，机制有待进一步研究。

2.3基质金属蛋白酶(MMPs)家族 MMPs属内肽酶，是一类锌离子高度依赖性蛋白酶，目前发现了28种〔30〕。其中MMP-2、MMP-9与HCC关系密切。研究〔31，32〕发现，HCC癌组织与癌旁组织比较，MMP-9明显高表达。吴涛等〔33〕研究发现，癌细胞MPP-9表达阳性的HCC患者术后复发率，明显高于MPP-9表达阴性的患者。肿瘤细胞与细胞外基质黏附与去黏附交替过程是其发生肿瘤蔓延的关键，MMP-9可降解肿瘤细胞周围基质，为瘤细胞的蔓延提供条件。因此，MPP-9表达对HCC术后复发具有很大价值。

李娟等〔34〕研究报道，MMP-2在癌组织中的表达明显高于癌旁组织与正常组织。且TNM分期越高，阳性表达率越高，呈明显正相关。罗佳等〔35〕研究100例HCC患者癌组织和癌旁组织MMP-2表达，结论相同。这证明MMP-2、MMP-9与HCC 的侵袭和早期转移关系密切，因此加强对MMP-2、MMP-9分子途径研究非常必要。

2.4促分裂素原活化蛋白激酶(P38MAPK)蛋白 MAPKs信号转导系统存在于大部分细胞内，可将刺激信号转导至细胞核，引起细胞凋亡、增殖、分化等生理过程。P38MAPK途径是其重要的一种。研究〔36〕发现它在瘤细胞增殖、蔓延及转移过程中有重要作用。张萌等〔37〕研究发现，P38MAPK蛋白在HCC癌组织中表达明显高于正常肝组织，王霞等〔38〕研究发现P38MAPK抑制剂SB203580可升高乙型肝炎病毒X蛋白(HBx)下调的核受体基因(RXRa)表达，降低促癌基因DNA甲基转移酶(DNMT)3a蛋白含量，从而抑制HCC生长。邱建武等〔39〕研究发现SB203580确实可以抑制HCC细胞的增殖。这从侧面验证了P38MAPK 蛋白在HCC发生、发展中的意义。但该通路中各因子相互作用关系尚不清楚，有待进一步研究。

2.5一类似SRY基因为代表的基因家族(SOX)2基因 SOX2属于SOX基因家族B亚族成员，该家族在Y染色体性别决定区上，共包含SOX1、 SOX2及SOX3等30余个成员。SOX2定位于3q26.3-q27，研究表明SOX2可调控胚胎生长、性别控制及细胞分化。其异常表达与胃癌〔40〕、宫颈癌〔41〕、肺癌〔42〕等恶性肿瘤发病关系密切。但在不同肿瘤组织中表达情况又有所差异。吴彬〔43〕对42例HCC患者的癌组织及癌旁组织中SOX2 mRNA进行检测，发现癌SOX2在癌组织中的表达水平明显高于癌旁组织。叶伟康等〔44〕采用定量PCR对78例HCC患者的癌组织中SOX2 mRNA进行检测，发现瘤细胞中SOX2的表达水平较正常细胞明显升高。这提示 SOX2 的升高与HCC的发生、发展有一定关系，作用机制尚不清楚。综上，HCC是一种多因素、多步骤发展的恶性肿瘤，在我国恶性肿瘤致死率上排名第二〔45〕。近年来，随着分子病理学的发展，与HCC生长、蔓延、转移有关的标志物和蛋白越来越受到关注。研究也取得了巨大进展，这些成果对HCC的早期诊断、药物选择、预后判断提供了很大帮助，但由于HCC相关的分子机制错综复杂，有许多研究尚处于实验阶段。因此，对HCC分子机制的研究还有广泛的前景。