PIVKA-II：一種新型乙型肝炎相關肝癌診斷標記物研究進展

金盼盼 綜述，張嶺漪 審校

肝細胞癌(hepatocellar carcinoma，HCC)占原發(fā)性肝癌的85%～90%，是威脅人類生命健康的公共衛(wèi)生問題[1]。HCC 的發(fā)生可由多種因素引起，包括乙型肝炎病毒 (HBV)、丙型肝炎病毒 (HCV) 感染和飲酒等。在這些因素中，HBV感染與HCC的發(fā)生關系最為密切，占病毒相關HCC的75%～80%[2]。據(jù)世界衛(wèi)生組織估計，全球大約2.57億人(占世界人口的3.5%)感染過HBV，而HBV相關性HCC在中國、日本和韓國的發(fā)病率尤其高[3]。據(jù)報道，2020年我國肝癌新發(fā)人數(shù)約為41萬，占全球的45.3%，死亡人數(shù)達39萬，占全球的47.1%。毫無疑問，在中國HBV相關HCC的健康和經(jīng)濟負擔尤其具有挑戰(zhàn)性。近年來，隨著抗病毒藥物，主要是核苷(酸)類似物[nucleos(t)ide analog，NAs] 的廣泛應用，大多數(shù)慢性乙型肝炎(chronic hepatitis B，CHB)患者獲得了持續(xù)的病毒學控制。然而，抗病毒治療能夠降低卻不能完全消除HCC發(fā)生的風險[4]。由于缺乏特異性癥狀和早期診斷手段，大多數(shù)HCC患者就診時已為晚期，已失去了最佳的治療機會。早期獲得診斷的患者預后相對較好。雖然手術切除和肝移植可以有效治療肝癌，但5 a總體生存率仍然只有7%[5]。維生素K缺失或拮抗劑-II誘導的蛋白質(protein induced by vitamin K absence，PIVKA-II)作為新興的肝癌標志物之一，或許能夠為肝癌的早期診治帶來希望。

1 PIVKA-II成為診斷HCC的重要指標

在過去的幾十年中，研究建議對高危人群每六個月進行一次腹部超聲(ultrasound，US)檢查和血清甲胎蛋白(alpha fetoprotein，AFP)檢測。然而，這兩個檢查的敏感性<70%。超聲對潛在肝硬化患者早期HCC 檢測敏感性特別低，因此假陰性率高。相比而言，檢測血清腫瘤生物標志物可能是一種更具成本-效益、方便、客觀和可重復的早期篩查方法。自從1964年在HCC患者血清中發(fā)現(xiàn)AFP以來，AFP一直被認為是評估HCC最有用的生物標志物，但高達40%HCC患者血清AFP水平是正常的，尤其是在疾病的早期階段。血清AFP升高也可見于其他疾病，如急性肝炎和肝硬化，以及胚胎腫瘤和某些胃腸道腫瘤，因此AFP對于HCC的診斷也存在局限性[6]。PIVKA-II的發(fā)現(xiàn)為幫助解決這一不足提供了可[7]。PIVKA-II是一種異常的凝血酶原蛋白。由于癌細胞對凝血酶原前體的合成發(fā)生異常，HCC 患者血清PIVKA-II水平異常升高。目前，我國和國外一些指南已將PIVKA-II作為診斷肝癌相當重要的指標。《亞太肝病學會》和《日本肝病學會》均已將PIVKA-II寫入指南，將其推薦用于對高危人群的篩查、肝癌的輔助診斷、治療效果、預后和復發(fā)的評估。

2 PIVKA-II的診斷價值

2.1 PIVKA-II的一般診斷效能 大部分研究證實，與AFP相比，單獨檢測PIVKA-II的診斷價值更高，尤其是在HBV相關HCC的早期階段，而且當其與AFP聯(lián)合檢測時，更有利于檢出HCC。最近在一項探討AFP和PIVKA-II對于HBV相關HCC診斷價值的研究中，納入了433名參與者，其中包括266 例 HBV 相關 HCC患者、87 例 HBV DNA 陽性良性肝病患者和80名健康個體，研究結果顯示HBV相關HCC組AFP和PIVKA-II水平顯著升高(Z值分別為7.428、11.243，P<0.01)。當單獨檢測AFP、 PIVKA-II或將兩者聯(lián)合檢測時，所獲得的ROC曲線下面積(AUC)分別為0.765 (95% CI，0.713～0.8170)、0.901 (95% CI，0.868～0.935)、0.917 (95% CI，0.886～0.948)。由此可見，單獨檢測PIVKA-II或將AFP與PIVKA-II聯(lián)合檢測對于HCC的診斷價值均顯著高于單獨檢測AFP。本研究還發(fā)現(xiàn)AFP水平>64.4 ng/mL或 PIVKA-II水平>957.61mAU/ml 是診斷HCC血管侵犯的最佳截斷點[8]。上述研究的對照組包括HBV DNA陽性的良性肝病患者，未將其進一步分層研究。另有人將慢性乙型肝炎(CHB)患者、肝硬化(liver cirrhosis，LC)患者和健康人群作為對照組，結果表明PIVKA-II診斷HCC的敏感性、特異性、陽性預測值、陰性預測值和kappa均顯著高于AFP，PIVKA-II聯(lián)合AFP略微提高了對早期 HCC 的診斷效能。這些結果提示PIVKA-II對早期HCC的診斷或許比AFP更有效。研究還發(fā)現(xiàn)PIVKA-II與血清HBV DNA水平無顯著的相關性[9]。一項薈萃分析表明PIVKA-II 在檢測小 HCC (腫瘤直徑< 3 cm) 和大 HCC (腫瘤直徑≥ 3 cm)、HBV 相關和不同種族HCC方面均顯示出比AFP更高的準確性[10]。血清PIVKA-II也已被用于診斷 AFP 陰性的 HCC，尤其是 HBV 相關的 HCC。在一項納入了210例患者的回顧性研究中，包括AFP陰性HBV相關HCC病例，對照組為良性肝病患者(包括 CHB和LC病例)。結果提示，與對照組比，AFP 陰性 HBV 相關 HCC 患者血清PIVKA-II水平顯著升高。對于PIVKA-II而言，區(qū)分兩組的 AUC 為 0.731(CI ：0.657～0.805)，PIVKA-II可能是提高AFP陰性HBV相關HCC早期診斷率的有用的生物標志物[11]。PIVKA-II診斷HCC的敏感性和陽性預測率較高，并且與腫瘤大小直接相關，最重要的是，PIVKA-II在任何非 HCC患者中均未升高，因此研究者建議應將PIVKA-II作為診斷HCC的主要血清標志[12]。HBV相關HCC患者血清PIVKA-Ⅱ水平顯著高于非HBV相關HCC組、HBV相關LC組或CHB組。血清PIVKA-Ⅱ對HBV相關性原發(fā)性肝癌具有較高的診斷價值，臨床可結合血清PIVKA-Ⅱ水平和HBeAg/HBeAb作出診斷[13]。

2.2 PIVKA-II對于NAs治療/未治療患者的診斷價值 隨著人們生活水平和對于健康重視程度的提高，大多數(shù)CHB患者接受了抗病毒治療，NAs得到了廣泛的應用，目前大多數(shù)研究證實NAs治療可以降低CHB患者發(fā)生HCC的風險[14-16]。但是，我們仍然經(jīng)?？吹浇邮芸共《局委煹腃HB患者發(fā)生了HCC。對于CHB患者，無論是否行抗病毒治療，我們都應警惕HCC的發(fā)生。對于接受NAs治療的CHB患者而言，PIVKA-II的監(jiān)測效果又是怎樣的呢？在一項納入了長期使用NAs治療的肝硬化白種人的研究中，作者評估了 PIVKA-II 單獨或與AFP 聯(lián)合監(jiān)測的價值，其特異性較高。在診斷HCC前6～18 個月，PIVKA-II 比 AFP 水平更頻繁地超過截斷點，而將 PIVKA-II 與 AFP 相結合時，檢測HCC的靈敏度、準確度和陰性預測值提高到了67%、90% 和 85%，并且能夠保留 100% 的特異性?？梢奝IVKA-II 和 AFP 的組合增加了NAs治療的乙型肝炎肝硬化白種人HCC 的檢出率。所以，對于NAs治療患者，這也許是一種潛在的監(jiān)測新方法[17]。在獲得病毒學應答(VR)的患者，血清HBV DNA 水平不能作為預測HCC發(fā)生的因子，因此在抗病毒治療后尋找替代的非病毒預測因子至關重要。一項在臺灣進行的多中心研究中，納入了293例接受 NAs治療的CHB 相關肝硬化患者，平均隨訪 78 個月后，76例患者發(fā)展為 HCC，19 例患者死亡。調整混雜因素后，在 NAs誘導的VR 患者，血清AFP>7 ng/mL和 PIVKA-II >50 mAU/mL與更高的 HCC 風險相關。在AFP≤10 ng/mL 或≤20 ng/mL 的患者中，PIVKA-II >50 mAU/mL 時發(fā)生HCC的風險分別增加了2.45倍或3.16 倍。在 CHB 相關肝硬化患者中，低水平甲胎蛋白患者可以檢測PIVKA-II以發(fā)現(xiàn) HCC[18]。上述研究提示在NAs治療患者，PIVKA-II單獨或聯(lián)合AFP檢測仍然具有較高的診斷價值。那么，對于接受或未接受NAs治療的人群，在應用PIVKA-II檢出HCC有什么不同呢？在一項納入了27817例中國CHB人群的回顧性橫斷面研究中，作者比較了NAs治療患者與未治療患者之間AFP和PIVKA-II水平差異，并確定了NA治療患者這兩種生物標志物的截斷點。他們發(fā)現(xiàn)NAs治療患者AFP和PIVKA-II水平顯著低于未治療患者。對于NAs治療患者而言，AFP 和 PIVKA-II 的最合適截斷點分別為 151.40 ng/mL和 35.50 mAU/mL。對于 BCLC-0/A期 HCC，AFP 和 PIVKA-II 的最合適截斷點分別為 151.40 ng/mL和32.50 mAU/mL。為使敏感性和特異性達到最優(yōu)，NAs治療患者AFP和PIVKA-II的最佳截斷點為104.60 ng/mL和37.50 mAU/mL，而在未治療患者分別為為376.70 ng/mL和67.50 mAU/mL。這項研究提示無論患者是否患有 CHB、HBV 誘導的肝硬化或 HBV 相關的 HCC，NAs治療患者AFP和PIVKA-II水平顯著低于未治療患者[19]。對患者進行健康管理監(jiān)測時，需靈活把握標志物的檢測水平。對于NAs治療患者，雖然標志物未明顯升高，但也不能輕易排除HCC發(fā)生的可能。這些研究表明對于CHB人群，無論其是否處于肝炎、肝硬化階段、或者是否使用NAs抗病毒治療，PIVKA-II的診斷效能似乎不劣于AFP。然而，也有研究發(fā)現(xiàn)血清PIVKA-II的診斷價值可能并不優(yōu)于AFP，而PIVKA-II可能是AFP診斷 HCC 的良好補充。在區(qū)分LC與早期HCC 方面，AFP、PIVKA-II及其聯(lián)合具有相似的診斷效能[20,21]。但此結果尚未在HBV相關的HCC患者得到驗證，因此仍然需要大量研究以評估PIVKA-II的診斷價值。

2.3 PIVKA-II與其他標志物聯(lián)合檢測的診斷效能 上述研究表明PIVKA-II與AFP兩種標志物的結合可以提高HCC的檢出率。然而，這些指標不能滿足臨床診斷的需要。有必要發(fā)現(xiàn)新的血清學標志物和更具成本-效益的標志物進行適當?shù)慕M合，以用于HBV相關HCC的診斷和監(jiān)測。γ-谷氨酰轉肽酶與丙氨酸氨基轉移酶(γ-GT/ALT)比值最近受到了人們的關注。在HBV 相關 HCC 患者，PIVKA-II、AFP 以和γ-GT/ALT 比值顯著高于慢性肝炎患者。此外，PIVKA-II和γ-GT/ALT比值對于HBV相關HCC的診斷價值顯著高于AFP。進一步分析表明，無論HBV DNA是否陽性，PIVKA-II診斷的敏感性顯著高于γ-GT/ALT比值或AFP，而γ-GT/ALT比值和血清PIVKA-II水平對早期HCC的診斷具有相同的敏感性，PIVKA-II聯(lián)合γ-GT/ALT比值診斷價值最高[22]。越來越多的生物標志物成為了人們研究的熱點，如miR-122是肝臟高度特異性表達的微小RNA，參與肝臟的多種生理和病理學過程?，F(xiàn)已被證明在病毒性肝炎、肝細胞癌、酒精性肝病、非酒精性脂肪性肝病等肝臟疾病中都有miR-122水平的變化。在一項評估乙型肝炎肝硬化患者發(fā)生HCC風險的研究中，作者發(fā)現(xiàn)在 HBV 相關的肝硬化患者血清miR-122、AFP 和 PIVKA-II組合能夠識別出 HCC 發(fā)展風險較高的患者，這些患者可以從更密切的監(jiān)測中受益[23]。

3 PIVKA-II與HCC不良預后相關

3.1 PIVKA-II與HCC侵襲性生物學行為相關 眾所周知，腫瘤血管生成、微血管侵犯、門靜脈癌栓形成和腫瘤低分化等是HCC的不良預后因素。HCC是一種富含血管的腫瘤，血管生成在其發(fā)展過程中起重要的作用。PIVKA-II可通過誘導激酶插入域受體(KDR)的自身磷酸化而促進人臍靜脈內皮細胞(HUVECs)的增殖和遷移。PIVKA-II以劑量依賴性方式誘導血管內皮細胞的形成。此外，PIVKA-II還能增加HCC 細胞中各種血管生成因子的表達。一項免疫組織化學分析顯示，與乏血管性HCC相比，在富血管性 HCC組織，PIVKA-II及其磷酸化KDR顯著高表達，瘤內微血管密度(MVD)與PIVKA-II 顯著相關。因此PIVKA-II與 HCC 組織腫瘤血管生成有關[24]。先前的研究表明血清AFP和PIVKA-II水平與腫瘤分化和大小呈正相關。高水平AFP 和 PIVKA-II 與HCC血管侵犯顯著相關，AFP 水平 > 64.4 ng/ml 或 PIVKA-II 水平 > 957.61mAU/ml 是預測乙型肝炎相關HCC患者血管侵犯的最佳截斷點。PIVKA-II也已被證明是微血管浸潤 (MVI) 的獨立危險因素[25]。在一項納入了中國HCC患者的研究中，作者發(fā)現(xiàn)PIVKA-II >40 mAU/ml 是MVI的獨立預測因子[26]。一項法國的研究發(fā)現(xiàn)PIVKA-II>90mAU/ml是MVI的獨立預測因子。檢測組織PIVKA-II表達和檢測血清PIVKA-II 水平相結合時，診斷 MVI 的敏感性從 70% 增加到 87%，特異性從63%提高到了90%[27]。AFP >40 ng/ml 和 PIVKA-II >350 mAU/ml 對微血管浸潤具有 100% 特異性，其陽性預測值(PPV)為 100%。當與 AFP 結合時，PIVKA-II 似乎是高?；颊?HCC 發(fā)生風險的有用生物標志物。較高的PIVKA-II與侵襲性腫瘤特征相關，如較大的腫瘤、較多的腫瘤結節(jié)、不良的腫瘤生物學特性和大血管浸潤[28,29]。此外，PIVKA-II也與HCC患者門靜脈癌栓(PVTT)的發(fā)生相關。PVTT會增加門靜脈壓力，減少肝臟的血流量，從而導致胃腸道出血或肝功能衰竭。PIVKA-II 也可能是 HCC 患者發(fā)生PVTT 的標志物。與無PVTT 的 HCC 患者比，具有 PVTT 的 HCC 患者有著更高的 PIVKA-II水平，并且 PIVKA-II 在 HCC 患者中診斷 PVTT 的最佳截斷點為 221.26 mAU/ml，其靈敏度和特異性分別為 83.7%和69.2%[30]。其他研究還發(fā)現(xiàn)，HCC 患者血清 PIVKA-II 水平隨著 HCC 的進展而升高，且與預后不良相關[31]。此外，HCC 患者血清 PIVKA-II 水平與BCLC 分期相關[32]，因此，血清 PIVKA-II 水平可用作HCC 患者PVTT發(fā)生發(fā)展的生物標志物。

3.2 PIVKA-II可反映HCC經(jīng)治患者的預后 PIVKA-II不僅在診斷HCC方面發(fā)揮作用，也可作為經(jīng)醫(yī)療干預后患者的預后指標。在治愈性切除術后的 HBV 相關 HCC 患者，術前 AFP 和 PIVKA-II 水平升高與較高的復發(fā)率和較短的無病生存率(DFS)相關。術前聯(lián)合檢測 AFP 和PIVKA-II可能是未來HCC復發(fā)的預后因素。術前PIVKA-II與腫瘤大小和數(shù)量、MVI 和 Edmonson 分級相關。術后 3 個月 PIVKA-II水平比 AFP更有助于預測 HCC復發(fā)[32]。術前AFP或PIVKA-II水平升高可以預測HCC患者根治術后2年內腫瘤復發(fā)。術后腫瘤標志物升高可能反映了初始治療時存在其他小肝癌、治療部位殘留微小癌和肝癌微浸潤門靜脈的可能性，這些都是目前可用的成像技術無法檢測到的，隨后導致生存率下降。對于行經(jīng)皮射頻消融術(RFA)治療的患者，PIVKA-II也可作為患者術后的預測因子。消融后PIVKA-II是總體生存和無復發(fā)生存的獨立預測因素，消融后PIVKA-II對預后影響的原因可能是因為PIVKA-II 水平與血管侵犯和肝內轉移顯著相關。PIVKA-II水平與 HCC 的生物學侵襲性有關，并且PIVKA-II具有增強HCC組織周圍血管生成的能力[31]。在中國最近的一項經(jīng)肝動脈化療栓塞(TACE)治療的患者中，發(fā)現(xiàn)PIVKA-II對HCC患者短期療效有良好的評價作用，可對影像學反應評價起補充作用[32]。此外，PIVKA-II 已被用作HCC 患者考慮肝移植的重要因素。