预测原发性肝癌肝移植术后复发转移分子生物标志物的研究进展

祁飞,夏春燕

海军军医大学附属长征医院，上海200000

原发性肝癌简称肝癌，是指肝细胞或肝内胆管上皮细胞原发的恶性肿瘤，其中肝细胞性肝癌(HCC)是最主要的病理类型。肝癌每年的发病率居排全球第5位，病死率居全球第3位，我国肝癌每年的发病例数占全球一半以上[1]。肝癌恶性程度高、预后极差，肝移植是其重要的治疗方法，但术后较高的复发转移率严重影响了其治疗效果。传统的预后指标敏感性及特异性均难以满足临床需要，对肝移植术后的复发转移风险分层及早期干预、治疗的指导作用非常有限。因此，筛选出能够充分反映肝癌生物学特征的分子生物标志物，满足肝癌肝移植术后的风险分层，是对肝癌肝移植患者进行个性化早期预防和干预的关键环节[2]。近年来，许多新的与肝癌肝移植术后复发转移相关或潜在相关的分子生物标志物被发现和研究。现综述如下。

1 酶类

1.1 组蛋白去乙酰化酶(HDACs) HDACs是通过核心组蛋白翻译后去乙酰化来改变肿瘤细胞核小体构象的主要酶之一，其异常激活可导致多种参与调控肿瘤细胞增殖、分化、血管生成、侵袭以及迁移和转移等行为的基因发生转录抑制[2]。在HDACs的多种亚型中，HDAC1、HDAC2、HDAC3在肝癌、胃癌、结直肠癌、前列腺癌、乳腺癌等肿瘤中的表达升高，并已被证实是不良预后的独立危险因素[3,4]。Wu等[5]采用免疫组化等方法对43例乙型肝炎病毒相关肝癌肝移植患者进行相关研究，发现HDACs在调控肿瘤细胞增殖和侵袭方面具有重要作用，在HCC组织中高表达，其中HDAC3表达升高可显著降低生存率，可作为预测肝移植术后乙肝病毒相关性肝癌复发转移的潜在分子生物标志物。

1.2 基质金属蛋白酶(MMPs) MMPs是肿瘤细胞降解细胞外基质最关键的作用因子，在肿瘤复发转移中发挥重要作用，尤其以MMP-2、MMP-9最为重要。多项研究证实[6,7]，MMPs表达与肝癌的侵袭转移有关，其中MMP-2、MMP-9在肝癌肝移植术后肿瘤的复发转移过程中扮演着重要角色，可作为预测肝移植术后肝癌复发转移较为可靠的分子生物标志物。

2 生物蛋白类

2.1 骨桥蛋白(OPN) OPN是肝细胞产生的一种分泌性磷酸化糖蛋白，是极其重要的黏附分子，在促进细胞间黏附、迁移、增殖与血管生成中发挥重要作用；其能够抑制肿瘤细胞的凋亡、促进肿瘤发生和转移[8]，已成为多种恶性肿瘤复发转移的“分子标签”，在肝癌肝移植术后的复发转移中同样扮演着重要的角色。Sieghart等[9]回顾分析了81例满足Milan标准的肝癌肝移植患者癌组织中OPN表达与预后的关系，结果显示OPN高表达者具有更高的复发转移率及更短的生存时间。因此，癌组织中OPN的表达与肝移植术后肝癌的复发转移关系密切，具有较好的预测价值。

2.2 细胞角蛋白7/19(CK7/CK19) CK是细胞的主要骨架蛋白，主要功能是维持上皮组织的完整性和连续性。CK7/CK19被称为胆管型细胞角蛋白，进行免疫组化染色时CK7/CK19对肝细胞不着色，对胆管上皮及肝内胆管细胞癌具有特异性。研究表明，当HCC和胆管癌成分同时存在或HCC来自肝祖细胞时会出现CK7/CK19表达，而且CK7/CK19在HCC中的表达与肝移植术后的无病生存率和总生存率相关；尽管通过肝移植切除了整个病变肝脏，但如果原发癌是侵袭性肝祖细胞来源，肝移植术后肿瘤会倾向于早期复发转移，预后仍然较差[10]。另有研究发现，CK19与肝癌高转移潜能有关，CK19表达高者门静脉癌栓发生率较高，肝癌肝移植术后复发率明显升高[11,12]。这些研究结果提示，CK7/CK19具有潜在的预测肝移植术后肿瘤复发转移的价值。

2.3 β-连环蛋白(β-catenin) β-catenin是钙黏附素的内层蛋白，是一种重要的细胞间黏附分子和信号转导分子。越来越多的研究显示，在肝癌发病过程中通常伴有Wnt/β-catenin通路异常活化；在肝癌发生及转移过程中，β-catenin通过介导癌细胞的聚集以及正常肝细胞与癌细胞之间黏附，促进肝肿瘤的形成及肝内转移。Zulehner等[13]对133例HCC患者分析发现，58．6%的HCC均伴有大量β-catenin积累，激活β-catenin信号可导致细胞恶性去分化以及不成熟的肝祖细胞形成，并促进肝移植术后肝癌的复发。这些结果表明，β-catenin与移植术后肝癌复发转移密切相关，可作为预测移植后肝癌复发转移的一项较有价值的分子生物标志物。

2.4 肝细胞核因子1β(HNF1β) 血清甲胎蛋白是肝癌肝移植术后复发的一个重要预测因素，在肝癌的发生发展过程中，其启动子的活性受HNF家族(主要为HNF1α及HNF1β)成员的调节。因此，HNF1被认为与肝癌肝移植术后的复发转移相关。Shim等[14]回顾性研究了159例HCC肝移植患者HNF1的预后价值，发现HNF1β表达水平越高，患者肝移植术后复发率越高、预后越差，HNF1β阳性患者10年生存率是HNF1β阴性患者的1/10。这些结果提示，HNF1β表达可以帮助预测肝移植术后肝癌的复发。

3 分化群(CD)分子类

3.1 CD147 CD147分子属于免疫球蛋白超家族成员，具有潜在黏附分子的特征，在肝癌等多种恶性肿瘤组织中高表达[15]。CD147能够刺激MMPs和血管内皮生长因子(VEGF)的产生，介导肿瘤侵袭和血管生成，促进细胞外基质的降解，增强肝癌细胞的转移潜能。多项研究结果显示，肿瘤细胞CD147的表达与肝癌肝移植术后复发转移密切相关，被认为具有潜在的预测肝癌患者肝移植术后肿瘤复发转移的价值[16,17]。

3.2 CD133 肿瘤干细胞学说认为，肝癌可能是一种肿瘤干细胞相关性疾病。CD133抗原是肿瘤干细胞的重要标志物，其表达与肿瘤的恶性程度存在相关性。Vilchez等[18]对95例肝癌肝移植患者进行回顾性研究，发现约34%的肝癌患者表达CD133，CD133表达与肿瘤的分化程度相关；CD133表达者往往预示肿瘤的中低分化，肝移植术后无病生存率及总体生存率均较CD133阴性者明显降低。这表明CD133表达上调与肿瘤细胞高侵袭性、肿瘤进展等恶性生物学行为密切相关，提示CD133可能是影响肝癌肝移植患者术后转移复发的一个重要指标。

4 肿瘤复发转移相关基因

4.1 N-MYC下游调节基因1(NDRG1) NDRG1被认为是一种肿瘤转移抑制基因，在各种组织细胞的生长过程中起重要作用。NDRG1过表达可抑制肿瘤细胞生长，而表达降低则常提示细胞分化不良及恶性生物学行为。Cheng等[19]采用免疫组化法检测143例肝癌肝移植患者术后肝癌组织中NDRG1的表达，发现NDRG1阳性较NDRG1阴性者总生存时间明显缩短、预后较差。多变量分析也证实，NDRG1是预测肝癌肝移植术后肿瘤复发转移的一个独立指标。在体外实验中，用针对NDRG1的小干扰RNA处理的肝癌细胞，其增殖、侵袭和迁移能力受到明显抑制。这些研究结果表明，NDRG1是调控肝癌转移的重要分子，可作为预测肝癌肝移植术后复发较有价值的分子生物标志物。

4.2 结肠癌转移相关基因1(MACC1) 肝细胞生长因子的失调可能导致包括肝癌在内的多种恶性肿瘤发生，MACC1是肝细胞生长因子通路的关键调控因子，在肝癌的血管生成、侵袭性和转移等过程中发挥重要作用。Gao等[20]的一项研究结果显示，肝癌组织MACC1高表达与肝移植术后复发风险的增加和总体生存率的降低有关。此外，有研究显示，MACC1基因的特异性单核苷酸多态性对肝癌肝移植术后肿瘤的复发和预后有显著影响，MACC1基因rs1990172和rs975263位点单核苷酸多态性可作为肝移植患者肝癌复发和不良预后的潜在分子生物标志物[21]。

5 肿瘤复发转移相关RNA

5.1 微小RNA(miRNA) miRNA是一类小分子非编码RNA，主要在转录后水平发挥负调控作用。miRNA参与细胞分化、增殖、凋亡和代谢等生命活动的基本过程，与恶性肿瘤的发生发展密切相关。研究发现，miRNA在肝癌的发生发展中起重要作用，部分miRNA与肝癌肝移植术后肿瘤的复发转移相关[22]。Wu等[23]发现，肝癌组织内miR-424表达水平明显低于癌旁组织，不同病例肿瘤组织内miR-424的表达存在差异性；进一步对121例肝癌肝移植患者进行生存分析发现，miR-424低表达者术后肿瘤更易于复发与转移，miR-424可能是肝癌患者肝移植术后预后评价的重要指标。Han等[24]研究了miR-155和miR-203与肝癌肝移植术后肿瘤复发转移的关系，均显示其异常表达与术后肿瘤的早期复发相关，并采用微阵列技术筛选出了6个较敏感的miRNA (miR-19a、miR-886-5p、miR-126、miR-223、miR-24、miR-147)，在预测肝癌复发方面具有较高的敏感度和特异度。这些研究表明，miRNA在肝癌肝移植术后的复发转移中发挥了重要作用，其差异性的表达特征可为预测肝移植术后肿瘤复发转移提供可靠依据。但miRNA在肝癌复发转移中的分子机制尚不清楚，仍需进一步的研究来阐明。

5.2 长链非编码RNA(lncRNA) lncRNA是一类长度超过200个核苷酸、不参与蛋白质编码的转录产物，具有多种生物学功能。越来越多的研究表明，lncRNA参与了肝癌的发生发展过程。Yang等[25]对60例肝癌肝移植患者中lncRNA HOTAIR的表达水平进行分析，发现肝癌组织内HOTAIR表达水平明显高于癌旁组织，且HOTAIR高表达者更倾向于术后复发和转移，尤其是不满足Millan标准者。另一个与肝癌肝脏移植术后复发转移密切相关的lncRNA是MALAT-1，MALAT-1在肺癌、乳腺癌、胰腺癌、结肠癌、前列腺癌、子宫内膜间质肉瘤和肝癌等许多实体肿瘤中表达上调[26,27]。Lai等[28]检测了60例肝癌肝移植患者肿瘤组织中MALAT-1的表达，发现MALAT-1高表达者术后复发率明显增加，提示MALAT-1具有潜在的预测肝癌肝移植术后肿瘤复发转移的价值。此外，其他lncRNA如HULC、HEIH、LET、HOTTIP等[29]，在肝癌组织中同样存在明显上调，其表达量与患者术后总体生存率显著相关，但与肝移植术后肿瘤复发转移及预后的关系尚不清楚。鉴此，lncRNA在肝癌的侵袭、转移过程中可能发挥了重要作用，有望成为新的预测分子生物标志物，因此，对lncRNA的继续研究探索仍然十分必要。

综上所述，在过去的几十年间，随着肝移植技术的广泛开展和不断成熟，肝移植术已经成为肝癌最有效的治疗手段，但术后的复发转移仍然是影响其治疗效果的最大挑战，要解决肝移植术后的转移复发，重点是有效地预测和预防。目前虽然有大量的标志物被发现和研究，单个或组合应用于预测肝移植术后肿瘤的复发转移，但对于临床的指导价值仍显不足。近年来，肿瘤转移机制的研究进展提示转移可能是肿瘤发生中的早期事件，通过高通量蛋白芯片和蛋白质组学等技术，获得了一些高复发肝癌的“分子标签”，在肝癌肝移植术后复发转移分子生物标志物的研究方面已经有较大的进展。因此，建立肝癌肝移植术后复发转移的多分子生物预测模型，将是今后的主要趋势和研究重点，对具有复发转移倾向的肝癌肝移植患者进行有效干预，对提高治疗效果、改善预后具有非常重要的临床意义。