原發(fā)性肝細(xì)胞癌相關(guān)分子機(jī)制的研究現(xiàn)狀及其進(jìn)展

原發(fā)性肝細(xì)胞癌相關(guān)分子機(jī)制的研究現(xiàn)狀及其進(jìn)展

高明綜述項(xiàng)和平審校

作者單位：230000 安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院

關(guān)鍵詞：原發(fā)性；肝細(xì)胞癌；分子機(jī)制

DOI：10.3969/j.issn.1001-5930.2015.10.046

中圖分類號(hào)：R735.7

文章編號(hào)：1001-5930(2015)10-1578-03

收稿日期(2015-01-01修回日期 2015-04-08)

原發(fā)性肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是我國(guó)主要的消化道惡性腫瘤，其發(fā)生及發(fā)展是多階段的，雖然它的病因和明晰的發(fā)病機(jī)制尚待研究，但目前已明確其發(fā)病是多基因變異及多因素共同作用的結(jié)果。大量研究表明，多種基因和蛋白的異常表達(dá)與原發(fā)性肝細(xì)胞癌的發(fā)生與發(fā)展有著不可分割的關(guān)聯(lián)，研究其相關(guān)分子機(jī)制對(duì)其早期的診斷、治療以及總體的診療上有一定的指導(dǎo)意義。

1原發(fā)性肝細(xì)胞癌的標(biāo)志物診斷分子

1.1甲胎蛋白(α-fetoprotein，AFP)

甲胎蛋白(AFP)是當(dāng)前診斷原發(fā)性肝細(xì)胞癌公認(rèn)的最為特異的標(biāo)志物[1-3]。人類外周血中的AFP又以AFP-L3在HCC發(fā)生中特異升高。目前常采用AFP單克隆抗體酶免疫快速測(cè)定法或放射免疫法檢測(cè)血清AFP含量，正常人血清中AFP含量甚微，而肝細(xì)胞癌患者血清中含量則很高。值得注意的是，AFP的檢測(cè)結(jié)果應(yīng)聯(lián)系臨床實(shí)際，防止其在一部分肝硬化、肝炎以及少數(shù)消化道癌的誤診。

1.2異常凝血酶原(des-γ-carboxyl prothrombin，DCP)

異常凝血酶原(DCP)又稱為脫羧凝血酶原前體，是肝臟合成的一種異常凝血酶原，具有陽(yáng)性率高、特異性強(qiáng)等特點(diǎn)，肝癌細(xì)胞缺失羧基酶基因的表達(dá)，因而異常凝血酶原增高，它是繼AFP之后的又一肝細(xì)胞癌蛋白類標(biāo)志物[4-5]，可作為甲胎蛋白診斷HCC的補(bǔ)充指標(biāo)。

1.3癌胚抗原(carcino-embryonic antigen，CEA)

在大多數(shù)腫瘤發(fā)生時(shí)，檢測(cè)血清中癌胚抗原(CEA)的濃度均會(huì)有一定程度的升高。原發(fā)性肝細(xì)胞癌中，發(fā)生肝轉(zhuǎn)移癌時(shí)其濃度更高，但檢測(cè)不具有特異性。

1.4AFP基因mRNA

AFP mRNA有較高相對(duì)肝臟的組織特異性，在預(yù)測(cè)HCC的轉(zhuǎn)移、診斷和預(yù)后方面均具有一定意義。由于對(duì)AFP mRNA的研究結(jié)果尚有爭(zhēng)議，其確切的臨床價(jià)值還有待進(jìn)一步的研究探討。

1.5表觀遺傳學(xué)標(biāo)志物

基因組DNA甲基化是表觀遺傳學(xué)的重要組成部分之一，腫瘤表觀遺傳學(xué)是指在未改變基因序列的情況下造成抑癌基因的轉(zhuǎn)錄失活或沉默，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞癌變。目前p15和p16基因的甲基化作為HCC的標(biāo)志物用于判斷肝癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)均具有一定意義。此外，獨(dú)立于DNA 甲基化模式的組蛋白修飾也可能是導(dǎo)致抑癌基因沉默的原因之一，其臨床應(yīng)用前景值得期待。

1.6血清酶

發(fā)生HCC的患者體內(nèi)γ谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(γGT)和堿性磷酸酶(ALP)常有著明顯的升高，但檢測(cè)不具有特異性，考慮可能是HCC發(fā)生時(shí)一般膽紅素和轉(zhuǎn)氨酶含量表現(xiàn)正常。另外，同功酶例如ALP以及醛縮酶等對(duì)其有輔助診斷的意義。

1.7血漿MicroRNA(miRNA)

MicroRNA(miRNA)是一種內(nèi)源性非編碼單鏈小RNA分子，具有類似癌基因或抑癌基因功能，對(duì)于腫瘤的診斷、發(fā)展及預(yù)后均有一定意義[6-7]。向邦德等曾研究表明[8]，miRNA-224不僅在HCC患者的癌組織中高表達(dá)，而且在血漿中的表達(dá)水平也顯著高于健康人，且血漿miRNA的表達(dá)量與患者癌組織的表達(dá)量呈正相關(guān)。且研究進(jìn)一步證明血漿miR-224在診斷HCC時(shí)具有一定的特異性，這提示它可能是一種新的診斷HCC標(biāo)志物診斷分子。

2原發(fā)性肝細(xì)胞癌的發(fā)生及發(fā)展相關(guān)分子

2.1環(huán)氧合酶-2(Cyclooxygenase-2，COX-2)

環(huán)氧合酶-2(cyclooxygenase-2，COX-2)是催化誘導(dǎo)型前列腺素合成的一種限速酶，它催化花生四烯酸生產(chǎn)前列腺素產(chǎn)物，參與機(jī)體的各種代謝與生理功能，在多數(shù)正常細(xì)胞中不表達(dá)。隨著現(xiàn)代分子生物技術(shù)的不斷發(fā)展，許多研究表明COX-2是炎癥過(guò)程中的一個(gè)至關(guān)重要的誘導(dǎo)型酶，并在許多類型的惡性腫瘤中表達(dá)有上調(diào)現(xiàn)象[9]。早期的研究并不能定論其表達(dá)異常是否能影響HCC的發(fā)生與發(fā)展，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步研究后發(fā)現(xiàn)，COX-2在HCC組織中的表達(dá)也有上調(diào)的現(xiàn)象，它參與HCC的發(fā)生與發(fā)展。方艷秋等[10]研究表明COX-2選擇性抑制劑NS-398能夠誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡發(fā)生，這說(shuō)明COX-2可能有抑制細(xì)胞凋亡、促進(jìn)腫瘤發(fā)生的作用。張連峰等[11]研究報(bào)道，阿司匹林聯(lián)合COX-2選擇性抑制劑NS-398能抑制HCC細(xì)胞的侵襲能力，這說(shuō)明COX-2可能與HCC的侵襲能力有關(guān)。

2.2染色質(zhì)重塑基因ARID2

ARID2被公認(rèn)為是與肝癌發(fā)生相關(guān)的腫瘤抑制基因，雖說(shuō)其具體的作用機(jī)制尚不清楚[12]，但它作為抑癌基因已被研究發(fā)現(xiàn)其突變存在于多種腫瘤組織中。隨著對(duì)原發(fā)性肝細(xì)胞癌的不斷深入性研究，近年發(fā)現(xiàn)在肝癌中ARID2基因存在著一定頻率的突變，對(duì)于原發(fā)性肝細(xì)胞癌來(lái)說(shuō)，與正常肝組織相比，ARID2在癌旁組織和肝癌組織中的表達(dá)水平均呈下調(diào)的現(xiàn)象。姬旭慧等[13]研究發(fā)現(xiàn)，ARID2抑制靶基因的轉(zhuǎn)錄活性主要是通過(guò)參與染色體重塑來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在HCC的發(fā)生發(fā)展中它可能通過(guò)染色體重塑的機(jī)制發(fā)揮抑癌作用，然而其具體的作用機(jī)制仍沒(méi)有明確的闡述，尚待進(jìn)一步研究。

2.3自噬基因Beclin1

自噬基因Beclin1基因位于人17號(hào)常染色體q21，是1998年Liang等發(fā)現(xiàn)的一種相對(duì)分子質(zhì)量為60000的蛋白質(zhì)，也稱Beclin1基因[14]，它在多種腫瘤中存在著缺失性突變。

Beclin1是腫瘤細(xì)胞自噬的調(diào)節(jié)基因[15-16]，目前研究定論自噬與凋亡一同存在于腫瘤的發(fā)生以及發(fā)展過(guò)程中。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究不斷深入發(fā)現(xiàn)，Beclin1缺失可能與多種腫瘤的形成有著不可分割的聯(lián)系。進(jìn)一步探索自噬基因 Beclin1在腫瘤發(fā)生、抑制腫瘤生長(zhǎng)以及腫瘤治療中的作用，已成為當(dāng)前國(guó)際腫瘤學(xué)領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。郭曉東等[17]曾研究表明，Beclin1表達(dá)缺失在HCC的惡性增殖、轉(zhuǎn)移以及浸潤(rùn)過(guò)程中均起著至關(guān)重要的作用，同時(shí)也說(shuō)明Beclin1的異常表達(dá)與HCC的發(fā)展密切相關(guān)，對(duì)HCC的惡性生物學(xué)行為也有著重要的影響，只是其更明晰的作用機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究。

2.4基質(zhì)金屬蛋白酶(metalloproteinase-2，MMP-2)和基質(zhì)金屬蛋白酶(metalloproteinase-9，MMP-9)

基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)是一類能降解纖維膠原及所有細(xì)胞外基質(zhì)成分的酶，Chang-Hwan Yoon，戈海澤等曾研究報(bào)道[18-19]，基質(zhì)金屬蛋白酶2(MMP-2)和基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP-9)在腫瘤的發(fā)生、轉(zhuǎn)移以及侵襲中都起著至關(guān)重要的作用，兩者在多種腫瘤中表達(dá)上調(diào)[20]。

腫瘤的轉(zhuǎn)移與侵襲是復(fù)雜的多因素相互作用的結(jié)果。大量研究表明腫瘤細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間的相互作用是其發(fā)生轉(zhuǎn)移和侵襲的一個(gè)重要因素。袁晟光等曾研究報(bào)道[21]，MMP-2的表達(dá)與HCC的分期以及生存預(yù)后等密切相關(guān)，可作為評(píng)估原發(fā)性肝細(xì)胞癌轉(zhuǎn)移、侵襲及術(shù)后預(yù)后的一項(xiàng)評(píng)估指標(biāo)。而MMP-9是MMP中最大的酶[22]，與MMP-2最終作用一致。MMP-9通過(guò)降解近腫瘤表面的細(xì)胞外基質(zhì)，以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和血管生成過(guò)程。劉維峰等研究報(bào)道[23]，MMP-9在降解基膜、促進(jìn)肝癌細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移的同時(shí)，可能趨化巨噬細(xì)胞至腫瘤周圍，使巨噬細(xì)胞在腫瘤微環(huán)境中刺激信號(hào)的作用下分化并分泌大量的MMP-9，形成一定程度的“負(fù)性反饋”，繼而使得基膜的完整性遭到破壞，促進(jìn)肝癌細(xì)胞的遷移。HCC的早期侵襲和轉(zhuǎn)移是術(shù)后高復(fù)發(fā)率及致死的主要原因，所以更深入地對(duì)MMP-2以及MMP-9的研究對(duì)抗腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移及對(duì)肝細(xì)胞癌的臨床治療都將起重要作用。

2.5膜型基質(zhì)金屬蛋白酶-1(MT1-MMP，MMP-14)

如2.4中所述，基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPS)在惡性腫瘤的浸潤(rùn)與轉(zhuǎn)移過(guò)程中有著重要的作用，膜型基質(zhì)金屬蛋白酶-1(MT1-MMP，MMP-14)也是MMPS中的一種水解酶，為細(xì)胞表面的跨膜蛋白，與啟動(dòng)細(xì)胞的轉(zhuǎn)移及其遷移有著不可分割的聯(lián)系[24]。

大量文獻(xiàn)表明，MT1-MMP與多種腫瘤細(xì)胞的侵襲、轉(zhuǎn)移和不良預(yù)后有關(guān)。李樂(lè)平等曾研究報(bào)道[25]，MT1-MMP不僅具有降解細(xì)胞外基質(zhì)成分膠原I的功能，而且還能通過(guò)激活一系列信號(hào)傳導(dǎo)通路來(lái)作用于MMP-2酶原，活化MMP-2以降解細(xì)胞外基質(zhì)成分膠原Ⅳ，從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的遷移與浸潤(rùn)。何建偉等也曾研究報(bào)道[26]，活化的MT1-MMP位于細(xì)胞表面，不僅可以起到水解細(xì)胞外基質(zhì)成分的作用，還能水解血管基膜的成分，逃逸血管中抑制劑的拮抗作用。這些最終將導(dǎo)致血管基膜被進(jìn)入血循環(huán)的肝癌細(xì)胞所破壞，使得肝癌細(xì)胞能進(jìn)一步浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移至其他組織中。所以我們得出結(jié)論，HCC腫瘤細(xì)胞能夠憑借細(xì)胞表面MT1-MMP的過(guò)表達(dá)而實(shí)現(xiàn)浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移，進(jìn)一步的研究具有深刻意義。

2.6EphA7蛋白

EphA7是酪氨酸蛋白激酶受體家族的重要組成成員，定位于染色體6q16.1靠近斷裂點(diǎn)的位置。它參與人體胚胎發(fā)育、細(xì)胞生長(zhǎng)、組織塑形等多種重要的生理過(guò)程，介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞間的黏附作用。大量研究表明，EphA7在多種惡性腫瘤中表達(dá)異常，對(duì)腫瘤血管的形成，腫瘤細(xì)胞的增殖、浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移起著不可分割的重要作用。張水軍等曾研究表明[27]，雖然EphA7蛋白于正常肝組織、肝癌組織和癌旁組織中均有表達(dá)，但肝癌組織中其表達(dá)量明顯增高，這表明EphA7蛋白在參與正常肝組織的形成過(guò)程的同時(shí)，也可能作為一種致癌蛋白參與了肝細(xì)胞癌變的發(fā)生過(guò)程。而翟文龍等也研究報(bào)道[28]，原發(fā)性肝癌組織中EphA7異常高表達(dá)，這提示EphA7可能與肝癌的發(fā)生過(guò)程以及浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移等生物學(xué)行為有關(guān)。只是目前有關(guān)EphA7肝癌中作用的研究較少，其系統(tǒng)性的機(jī)制有待進(jìn)一步的研究，有望成為未來(lái)肝癌臨床治療的潛在靶點(diǎn)。

2.7SOX2基因

SOX基因家族有30多個(gè)家族成員。它們除了參與生物體的組織發(fā)育外，在人類多種腫瘤組織中也可檢測(cè)到SOX 基因家族mRNA表達(dá)的改變。SOX2是SOX家族B亞族成員之一。大量研究表明，SOX2的異常表達(dá)與許多腫瘤的發(fā)生有關(guān)，但SOX2在不同腫瘤組織中的表達(dá)情況不一樣。岳素文等的研究表明[29]，HCC細(xì)胞中SOX2 mRNA的表達(dá)水平顯著低于正常肝組織中SOX2 mRNA的平均表達(dá)水平，即SOX2 mRNA在HCC中的表達(dá)水平下調(diào)。這提示SOX2的低表達(dá)可能與HCC的發(fā)生發(fā)展有關(guān)，只是其更為明晰的作用機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

總之，原發(fā)性肝細(xì)胞癌 (hepatocellular carcinoma，HCC)是與慢性肝炎病毒感染密切相關(guān)的最主要的惡性腫瘤之一，尤以南亞等地居多[30]。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于HCC的研究形勢(shì)也是相當(dāng)嚴(yán)峻和緊迫的。近年來(lái)，隨著HCC相關(guān)分子機(jī)制的病理學(xué)研究受到醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注，HCC的發(fā)生機(jī)制、HCC細(xì)胞的浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移等生物學(xué)行為等研究均取得了一定的進(jìn)展。對(duì)于HCC的發(fā)生起源、血管侵犯、浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)潛能方面的分子機(jī)制均有相應(yīng)的涉及，而這些對(duì)HCC的早期預(yù)警、早期發(fā)現(xiàn)和早期治療均有重要的意義。但HCC的分子機(jī)制復(fù)雜而龐大，是多因素相互作用的結(jié)果，HCC相關(guān)的分子機(jī)制自AFP以來(lái)一直沒(méi)能取得可觀的進(jìn)展，所以HCC系統(tǒng)的分子機(jī)制也尚待開(kāi)拓。

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(編輯：甘艷)