腫瘤睪丸抗原在肝細胞癌中的研究進展*

呼勝楠 綜述，完迪迪，楊小昂△ 審校

(1.鄭州大學河南省醫(yī)藥科學研究院肝病研究所，鄭州 450052；2.黃河科技學院，鄭州 450063；3.河南省肝病藥理重點實驗室，鄭州 450052)

肝細胞癌(HCC)是世界上最常見的惡性腫瘤之一。在全球范圍內(nèi)，肝癌的發(fā)生每年以3%～9%的速度增長，而HCC約占所有肝癌的80%～90%。盡管目前有許多治療肝癌的方法，包括肝腫瘤切除、肝移植、射頻消融等，但治療效果并不理想，HCC患者預后仍然較差，因此，需要研究新的治療方法[1]。而免疫療法能夠特異性的區(qū)分腫瘤細胞和非腫瘤細胞，具有根除體內(nèi)不同部位的全身性腫瘤細胞的能力，在多種惡性腫瘤的治療中得到應用[2]。因此，需要研究具有高免疫原性和特異性的生物標志物，作為HCC免疫治療的靶點。

腫瘤睪丸抗原(CTA)，又名癌-睪丸抗原，簡稱CT抗原。目前，人類基因組包含200多個CTA基因，分為44個基因家族。根據(jù)染色體位置不同，通常分為兩類：位于X染色體上的CT-X抗原和位于常染色體上的非X CTA。CTA在大多數(shù)癌癥中均有表達，并且CTA具有高免疫原性，能夠引起癌癥患者的體液或細胞免疫反應，使其成為免疫療法的理想靶標。有研究報道，CTA表達上調(diào)與疾病進展和預后較差有關，提示CTA在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中起著關鍵的作用[3]。CTA雖然參與配子基因表達譜，也可能呈現(xiàn)出腫瘤表型的確切特征，包括免疫逃避、永生、甲基化不足、侵襲性、破壞性和轉(zhuǎn)移能力。因此，預測CTA作為腫瘤標志物能夠極大地幫助疾病的篩查，作為預后因素，預測疾病的進展和治療效果[2,4]。隨著CTA的不斷發(fā)現(xiàn)及其在HCC中的研究進展，本文將從不同角度討論CTA在HCC中的作用。

1 CTA在HCC中的表達

肝癌中大多數(shù)CTA能夠被激活。研究表明，CTA G抗原1(GAGE-1)在43.3%的HCC患者中表達，是最具免疫原性的腫瘤抗原之一，且在HCC中的表達高于其他惡性腫瘤[5]。歸類于新的CTA家族的XAGE-1，具有XAGE-1a、XAGE-1b、XAGE-1c和XAGE-1d 4個轉(zhuǎn)錄本變體，其中XAGE-1b在肝癌組織中陽性表達率為41.7%，具有高度特異性和免疫原性，XAGE-1b蛋白可以被加工與人類白細胞抗原(HLA)-1分子結(jié)合并刺激自體CD4+T淋巴細胞反應，因此，XAGE-1b可用作HCC抗原特異性免疫療法的新靶標[6]。使用拓撲分析方法獲得的影響肝癌預后的中樞基因腫瘤/睪丸抗原2(CTAG2)是CTA家族成員，CTAG2與HCC診斷時的年齡(P=0.003)、T分期(P=0.028)、TNM分期(P=0.028)和甲胎蛋白(AFP)表達明顯相關(P=0.045)。因此，推斷CTAG2可以作為HCC治療潛在的靶標或預后標志物[7]。NY-ESO-1作為最具有免疫原性的CTA之一，在包含HCC在內(nèi)的不同類型惡性腫瘤中均有表達[8]。研究發(fā)現(xiàn)，與良性病變血漿樣品相比，HCC血漿樣品中CTA之CTCFL啟動子的低甲基化比例更高，存在明顯差異(P=0.043)，表明無細胞DNA中CTCFL啟動子的低甲基化是監(jiān)測HCC患者的生物標志物，可以用作腫瘤復發(fā)的非侵入性預測指標[9]。

2 CTA在肝癌中的致癌作用

癌變是一個動態(tài)過程，不僅需要癌細胞的致癌特性，而且還取決于器官的有利環(huán)境。只有在相互排斥的腫瘤微環(huán)境中會發(fā)生遺傳和表觀遺傳異常，導致各種原癌基因的激活，從而導致腫瘤的發(fā)生、進展和轉(zhuǎn)移[10]。惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移類似于正常多能干細胞和干細胞的自我更新、分化及祖細胞的遷移，類似于發(fā)育過程中原始生殖細胞和造血細胞的遷移[11]。有研究顯示，CTA在正常干細胞和癌干細胞(CSC)中表達，而CSC是腫瘤轉(zhuǎn)移的關鍵參與者，表明CTA在不同類型腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移中起重要作用[12]。

2.1 CTA促進肝癌細胞增殖或抑制其凋亡

通過比較基因表達譜，進行基于細胞的RNAi篩查在179個CT-X基因中，確定有9個基因?qū)CC細胞的增殖和生存至關重要。其中，DUSP21基因?qū)儆诰幋a非典型雙重特異性磷酸酶(DUSPs)的成員，在30%的HCC標本中表達上調(diào)。研究表明DUSP21基因敲低可明顯抑制HCC細胞的增殖、集落形成和體內(nèi)致瘤性，導致細胞周期停滯在G1期，表明DUSP21在維持HCC細胞增殖中起重要作用，因此，其可能成為HCC治療的潛在靶點[13]。有研究發(fā)現(xiàn)，CTA之OY-TES-1表達下調(diào)能夠阻止細胞生長，誘導細胞周期G0/G1期阻滯和細胞凋亡，抑制細胞遷移侵襲，增加凋亡調(diào)控蛋白caspase-3的表達，并降低細胞周期蛋白E(cyclin E)及基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)-2、MMP-9的表達，MMP-2和MMP-9作為相關的鋅依賴性蛋白酶家族成員，在腫瘤轉(zhuǎn)移和侵襲中起著很重要的作用，因此，提示OY-TES-1基因?qū)CC的免疫治療具有一定的作用[14]。

2.2 CTA促進肝癌細胞侵襲和轉(zhuǎn)移

眾所周知，侵潤和轉(zhuǎn)移是癌癥患者臨床預后差和復發(fā)率高的主要原因，部分原因與癌細胞的某些特征有關[15]。CTA能夠增強癌細胞的侵襲轉(zhuǎn)移能力，因此，研究CTA在侵襲轉(zhuǎn)移中的作用，對于提高HCC患者的治療成功率至關重要。有研究顯示，由CT83基因編碼的CTA之KK-LC-1敲低抑制HCC細胞的增殖、遷移侵襲及上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)，而KK-LC-1的過表達可促進HCC的惡性表型。低甲基化誘導KK-LC-1表達上調(diào)通過與Presenilin-1結(jié)合的Notch1/Hes1信號促進HCC發(fā)展，因此，靶向KK-LC-1/Presenilin-1/Notch1/Hes1途徑可能是HCC分子靶向治療的候選藥物[16]。此外，生存分析顯示KK-LC-1過表達與總體生存期較差(P=0.001 8)和高復發(fā)率相關(P=0.012 8)，其可作為潛在的HCC預后指標[16]。有研究表明，與無門靜脈腫瘤血栓形成的HCC患者相比，患有門靜脈腫瘤血栓形成的HCC患者中NY-ESO-1的表達具有更高的強度和陽性率，且與無轉(zhuǎn)移的肝癌相比，有轉(zhuǎn)移的肝癌中NY-ESO-1表達明顯增高，因此，NY-ESO-1基因可能在腫瘤的侵襲和進展中起重要作用[17]。腫瘤細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移與其運動能力密不可分，而骨架成分介導的黏附作用所提供的錨定力對于細胞運動十分重要。葛麗麗等[18]研究表明，轉(zhuǎn)染CTA基因FATE/BJ-HCC-2后肝癌細胞骨架結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化，細胞形態(tài)呈蝌蚪狀，周圍有偽足，呈現(xiàn)遷移、游走的狀態(tài)，干擾FATE/BJ-HCC-2表達后肝癌細胞的遷移侵襲能力明顯降低，可見FATE/BJ-HCC-2能夠改變肝癌細胞的骨架結(jié)構(gòu)，從而促進癌細胞的遷移侵襲能力。

3 CTA作為HCC免疫治療的靶點

免疫治療干預已成為一種新型的有效治療方法，可以延緩侵襲性腫瘤的進展并抑制腫瘤的復發(fā)和轉(zhuǎn)移，常規(guī)療法與特異性免疫治療方法的結(jié)合可以明顯提高HCC治療的效果[19]。CTA由于表達器官睪丸的免疫豁免狀態(tài)，具有高免疫原性和特異性，使其成為腫瘤免疫治療的優(yōu)選靶向標志物(簡稱靶標)[20]。有研究證實，許多CTA在HCC中高百分比和特異性表達，有望成為HCC抗原特異性免疫治療的靶標[17]。

HCC的免疫治療中有許多有前途的CTA可以被制備成疫苗，如NY-ESO-1、MAGE-A1、AKAP3、TEK5等。NY-ESO-1是癌癥疫苗最吸引人的靶標之一。早期研究顯示，在HCC患者中除了針對NY-ESO-1的特異性CD4+和CD8+T細胞反應外，還有針對NY-ESO-1的特異性抗體反應，且研究表明誘導NY-ESO-1特異性T細胞反應，能明顯增加肝癌細胞體外裂解，表明NY-ESO-1可能是HCC患者免疫療法的有用靶標[17]。研究發(fā)現(xiàn),CTA基因FATE/BJ-HCC-2在肝癌患者中表達的陽性率高達66%(41/62)，且在7.3%(3/41)肝癌患者中能夠檢測到自發(fā)產(chǎn)生的針對FATE/BJ-HCC-2的抗體應答反應，且FATE/BJ-HCC-2的表達與肝癌的分化程度相關，提示FATE/BJ-HCC-2可能在HCC的發(fā)生、發(fā)展中起一定的作用[21]。

基于樹突細胞(DC)、基于腫瘤相關抗原肽和基于全細胞的方法是當初癌癥疫苗治療的所有方法。從腫瘤抗原中鑒定出的細胞毒性T淋巴細胞(CTL)表位對于開發(fā)腫瘤免疫療法的肽疫苗至關重要。CTA會以HLA限制的方式帶來不同的抗原決定簇，因此，對于從CTA中鑒定HLA限制的CTL抗原決定簇能夠誘導特定的抗腫瘤免疫反應具有實用價值?；贒C通過誘導先天和適應性免疫細胞而觸發(fā)抗腫瘤反應的作用，CTA脈沖DC已在多項臨床試驗中用作癌癥疫苗[22]?；贜Y-ESO-1蛋白DC在體外可刺激產(chǎn)生針對HCC細胞的抗原特異性T細胞反應，因此，NY-ESO-1可用作晚期HCC免疫治療的潛在靶標[17]。

4 CTA作為判斷HCC預后和診斷的重要標志物

HCC患者的5年生存率小于20%，預后不良與現(xiàn)有HCC分期系統(tǒng)的不準確性有關，這導致患者無法獲得足夠的個性化治療和監(jiān)測。因為在具有相似分期的患者中，復發(fā)風險和生存條件之間存在很大的差異[23]。因此,鑒定合適的生物標志物作為HCC潛在治療靶標十分必要。CTA基于其獨特的限制性表達模式促進其作為生物標志物應用于癌癥的檢測和隨訪。CTA在惡性組織中的表達可用來檢測循環(huán)HCC細胞，作為輔助檢測及復發(fā)標志物。

黑色素瘤抗原基因(MAGE)家族是由X染色體編碼的超過65個基因組成的多基因家族，在癌癥的大多數(shù)生物學過程中具有關鍵性作用，是腫瘤診斷和治療的潛在新靶標。WEI等[24]研究顯示，MAGE-A9在44% HCC組織樣品中表達水平較高，與非癌組織相比存在明顯差異(P=0.005)，其表達水平與腫瘤大小(P=0.011)和復發(fā)率(P=0.009)明顯相關，MAGE-A9高表達的HCC患者預后較差，存活率較低。此外，MAGE-A9在具有干細胞/祖細胞特征亞型的HCC中表達水平較高，能夠促進HCC細胞的惡性生物學表型，影響患者的腫瘤大小、復發(fā)和生存，因此，可能是肝癌干細胞治療的潛在靶標。有研究顯示，CTA精子相關抗原9(SPAG9)可以用于HCC早期診斷。與肝炎或肝硬化患者和健康對照者相比，HCC患者的血清中SPAG9抗體水平明顯較高，與Ⅲ期或Ⅳ期HCC患者相比，Ⅱ期患者的血清中SPAG9抗體水平明顯較高，表明SPAG9抗體是潛在的HCC早期診斷標志物[25]。另外，肝硬化患者的抗-SPAG9 IgG抗體水平明顯高于肝炎患者和健康對照者，表明由SPAG9引發(fā)的肝硬化患者強烈的體液免疫反應可能是癌變的早期標志[25]。

5 展 望

當前AFP作為診斷早期HCC患者的單獨血清標志物，其診斷的靈敏度和特異度較低，因此，需要開發(fā)新的腫瘤標志物用于HCC的早期診斷[26]。而在AFP陰性的肝癌中能夠觀察到CTA的特異性表達，提取其mRNA作為腫瘤標志物檢測循環(huán)HCC細胞，可作為HCC輔助診斷的工具及復發(fā)和預后的指標。上述研究表明，CTA對于HCC的發(fā)生、發(fā)展具有促進作用，并且在HCC的早期診斷，預后及復發(fā)監(jiān)測中發(fā)揮越來越重要的作用。

CTA在HCC中的高頻率表達及高免疫原性，已使其成為HCC免疫療法的理想靶標。然而CTA異質(zhì)性表達，導致不同患者中CTA的表達程度不同，成為免疫治療中的重大障礙。但上述研究中指出，在HCC中不同CTA同步表達的頻率很高，HCC中多個CTA的頻繁共表達，為HCC提供了多價疫苗接種的可能性，并且暗示了組合CTA提高HCC免疫治療的特異性。隨著HCC中CTA功能和機制的深入研究，對于開發(fā)針對HCC多價疫苗具有重要的作用。針對CTA功能的研究可能對將來在肝癌治療中尋找抗腫瘤策略有益。