GP73与肝癌临床诊断和治疗的研究进展
2020-03-04孙振宇袁旦平徐力善
孙振宇 袁旦平 徐力善
高尔基体蛋白73(Golgi protein-73,GP73)是肝癌最有价值的标志之一。GP73水平的增加与肝硬化、肝癌、乙型肝炎相关的急性慢性肝功能衰竭以及预测肿瘤转移密切相关[1]。研究表明肝癌患者血清GP73表达水平升高,促进了肝癌的侵袭与迁移。目前GP73已作为肝癌早期诊断的血清标记物已被纳入肝癌的临床实验室检查。而随着人们对GP73的深入研究发现,GP73与多种肝癌治疗的药物存在相关性,并且血清GP73含量的多寡也可直接影响到肝癌的发生及发展,这表明GP73或将成为肝癌临床治疗的新靶点。目前国内外对于GP73的研究主要集中在GP73促进肝癌发生和进展的生物学功能研究,本文就近年来有关GP73与肝癌的临床诊断和治疗的研究进展进行综述。
一、GP73的上调机制
GP73最初是在2000年由研究成人巨细胞肝炎的美国学者Kladney RD发现的[2]。关于GP73在肝癌中的上调机制以及GP73的生物学功能,目前国内外尚无定论。有研究指出,GP73的升高是由于乙型肝炎病毒所引起的Notch1通路激活所致[3]。GP73在诱导小鼠急性肝炎模型中表现出明显升高的趋势,并推测GP73水平的升高可能与血清炎性因子表达水平的升高密切相关[4]。刘宁等研究表明,转化生长因子β可以刺激机体应答,促使血清中GP73的表达水平上调,GP73的上调表现在蛋白水平与mRNA水平上[5]。可见GP73的上调机制和炎症密切相关,并可能涉及如Notch1等通路的参与,GP73上调的具体机制和相关通路还有待进一步验证和商榷方可下定论。关于上调后的GP73如何促进肝癌的发展,其研究焦点主要集中在上皮间质化(Endothelialtomesenchymal transition,EMT)之上,相关研究表明在GP73过表达的肝癌细胞系中可以检测到EMT标志物的增加,而在GP73敲低的肝癌细胞系中可以检测到间质上皮化标志物的增加,得出GP73通过上调EMT进而促进了肝癌侵袭性的结论[6]。
二、GP73与肝癌的临床诊断
有研究表明,在某些肝癌患者检测血清AFP为阴性而GP73的血清表达水平为阳性,这表明GP73优于AFP,并且可以作为肝癌早期诊断的实验室检查指标[7]。近年来有学者对GP73与其他肝癌检查项目的联用做出研究。吴晓霞等通过单独应用AFP、GP73及二者联用以检测其对肝癌的诊断价值,得出结论AFP与GP73联合应用可提升对肝癌早期诊断的敏感性[8]。也有研究指出GP73与腺苷脱氨酶(Adenosine deaminase,ADA),α-L-岩藻糖苷酶(α-L-fucosidase , AFU)及AFP联合应用可对原发性肝癌的早期诊断提供更好帮助[9]。Ai N等通过对68例经导管动脉化疗栓塞(transcatheter arterial chemoembolization,TACE)治疗后的肝癌患者和29例健康个体的血清GP73水平进行ELISA检测与对比,得出血清GP73可作为评估TACE预后的肝癌标志物的结论[10]。赵睿等通过对肝癌患者TACE术前术后进行GP73的实验室检查,并将患者分为好转组与恶化组进行比对,也得出了同样的结论[11]。可见GP73将会应用于对肝癌TACE手术预后的评估。
GP73作为新兴的肝癌实验室检查项目,近年来一直备受争议。Hasan等研究指出,GP73的血清表达水平和肿瘤的TNM分期、肿瘤的类别、肿瘤的大小与转移等不存在相关性[12]。Tian等通过免疫组织化学法认为GP73的升高仅仅局限于肝硬化后肝癌的患者,但在肝癌患者的非肝硬化肝组织中很少见。此外,肝癌患者血清AFP在切除肿瘤组织后急剧下降而血清GP73保持稳定,并据此而得出GP73不适合作为诊断肝癌的肿瘤标志物的结论[13]。可见检测血清GP73的广泛应用尚需一定的时间,仍有待进一步加深对GP73与肝癌的相关研究,并且获得GP73对于肝癌早期诊断效果的大量临床数据支持。
三、GP73与肝癌的治疗
(一)GP73与索拉菲尼 近年来关于索拉菲尼及其耐药的研究广泛集中在肿瘤缺氧微环境、炎症纤维化、转运蛋白以及索拉菲尼的药物动力学等等,然而对于索拉菲尼在肝癌中如何获得耐药性的具体机制目前尚不明确[14]。杨颖等通过构建索拉菲尼耐药株细胞系并对其进行GP73的过表达与敲低实验,发现随着GP73的过表达,耐药细胞系对索拉菲尼敏感性降低,而随着GP73的敲低,发现耐药细胞系对索拉菲尼的敏感性显著提升,随后通过Western blot法检测到在肝癌的耐药株细胞系中GP73与PI3K/Akt 信号通路相关蛋白表达增强,因此推测血清GP73水平的升高可能通过PI3K/Akt 信号通路的激活导致肝癌索拉菲尼耐药[15]。由于肝癌索拉菲尼耐药与EMT密切相关[16],而GP73作为导致EMT增强的上游因素可能与肝癌索拉菲尼耐药有着密切的联系,相信随着GP73更加深入的研究,可以为肝癌的治疗提供广阔的思路并成为逆转肝癌对索拉非尼耐药的契机。
(二)GP73与雷帕霉素 雷帕霉素又名西罗莫司,对抗肿瘤效果明显,并通过不同的细胞因子受体阻断信号传导而发挥免疫抑制效应,是一种哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)的特异性抑制剂[17],mTOR通路可能通过促进血管生成进而促使肝癌发生发展[18],而雷帕霉素对肝癌的治疗机制目前尚未明了。Chen XX等通过细胞水平与动物水平的相关实验证实了mTORC1通路促进GP73的上调促使肝癌细胞增殖、迁移与侵袭,在使用mTOR抑制剂雷帕霉素后可以大幅降低GP73的表达水平并使得肝癌的发生发展受到抑制,该结果说明mTOR抑制剂雷帕霉素或将成为肝癌治疗的新靶点[19]。
(三)GP73中和抗体与肝癌 常规表达于人体上皮组织中的GP73是维系正常的肝功能与肾功能的必需品。而细胞外所分泌的GP73则可以调节部分信号通路并促使细胞增殖、肿瘤发展与转移[20],其中也包含调节EGFR / RTK复合物循环的动力学,然而对于其中的具体机制目前尚无定论[21]。Dong D等指出内质网应激在肝脏疾病中起到至关重要的作用,长期暴露于内质网应激下的肝脏细胞会引发巨噬细胞极化为肿瘤相关巨噬细胞(Tumour-associated macrophages, TAMs)表型[22],通过对肝癌组织的研究表明GP73与肝癌患者的TAM集聚程度呈正相关[23]。越来越多的证据表明,TAM的激活会影响肿瘤发生、发展、转移及对于化疗药物的耐药性,而GP73很有可能在其中发挥着重要的媒介作用[24]。Wei CW等对肝癌患者的分析显示GP73与葡萄糖调节蛋白78(glucose-regulated protein78,GRP78)表达和TAMs的密度呈正相关。进一步实验表明GRP78分泌的GP73可以激活相邻巨噬细胞中的内质网应激,然后释放细胞因子和趋化因子参与TAMs表型。值得一提的是,该研究通过建立小鼠肝癌模型,并在建模的过程中应用GP73中和抗体作为治疗组进行比较发现,GP73中和抗体的应用抑制了肝脏肿瘤的生长并大幅延长了小鼠的存活期[25]。其结果充分说明了GP73在肝癌的发生发展中的重要性,并为肝癌的治疗提供了新的方向与思路。
四、结语
GP73自21世纪初期被发现后,人们对其的研究从未停歇。GP73在作为对肝癌早期诊断的血清标记物已逐渐被人们所接受,近期已作为肝癌早期诊断和预后评估的实验室检查应用于临床,而具体临床应用效果如何还需随着时间的推移方可得出结论。而对于GP73在肝癌治疗方面应用的研究,目前尚处于初期阶段,但令人欣慰的是,GP73对于肝癌的治疗已经在细胞与动物水平取得了重大突破,但尚需大数据的支持方可应用于临床。在应用于临床之前对于GP73促进肝癌发生发展机制的基础研究仍是十分重要的。相信随着更深层次的研究,终可使得GP73在肝癌诊断与治疗方面的研究成果得到临床上的认可与应用。