陳連歡吳江風陳正明汪西江

甲胎蛋白的相關認識

陳連歡①吳江風①陳正明①汪西江①

甲胎蛋白； 肝細胞癌； 慢性乙肝預后； 綜述

甲胎蛋白（alpha fetoprotein，AFP）是在胎兒早期由肝臟合成的一種糖蛋白，早在50多年前Halbrecht等[1]就有關于AFP是胎兒發(fā)育早期由肝臟和卵黃囊合成的一種血清糖蛋白的報到。在臨床中常用于診斷肝細胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）及判斷慢性乙肝（chronic hepatitis B，CHB）的預后。隨著科學技術的不斷進步及臨床研究的不斷深入，對于AFP的相關認識也在不斷發(fā)展。綜合臨床有關研究認識如下。

1 AFP生成的相關認識

AFP是胚胎特異的血清a-球蛋白，分子量68 kpa，基因定位于4號染色體的長臂11～12區(qū)，其調控的區(qū)域包括有：啟動子（promoter），沉寂子（silencer）及增強子（enhancer）[2]。郭蘭生等[3]研究認為AFP是內胚層源性細胞幼稚期的產物，是機體的內胚層源性組織在胚胎形成過程中，由實體細胞早期發(fā)育階段產生并分泌。也有學者認為AFP可能起源于祖肝細胞和卵圓細胞，他們研究發(fā)現(xiàn)AFP常在干細胞腫瘤和肝母細胞瘤表達，通常在肝細胞癌和新生兒時期AFP可表達出較高水平[4]。在人出生后3個月開始，隨著干細胞表達的下降，血清中AFP的水平也逐漸降低，到出生后的第二年接近于成人水平。正常成人肝細胞失去合成AFP的能力，故而正常成人血中AFP含量會維持在一個較低的水平。當肝細胞惡變后，可能是因為肝癌細胞基因啟動肝細胞的原始生長因子，機體重新獲得合成AFP的能力，在肝癌細胞大量增生的過程中，同時釋放出AFP，使血清中AFP的含量也不斷地升高[5]。因此，在正常成人血清中如出現(xiàn)AFP水平升高，則可能是機體生長代謝出現(xiàn)異常的反應。

2 AFP的生理功能

2.1 轉運功能 AFP是由591個氨基酸構成的糖蛋白，屬于類白蛋白一族[6]。相似的物質結構決定其有類似于蛋白質的運輸功能，其轉運功能表現(xiàn)為可以結合及運送許多有關配體[7]。如在胎兒時期AFP結合及運輸配體的功能就表現(xiàn)在其能與雌性激素結合，抑制母體對胎兒的免疫排斥反應，從而保障胎兒順利生長[8]。在有關環(huán)境污染對人體危害的研究中，關于對人類健康影響的植物源性生化類黃酮（BFV）的實驗中發(fā)現(xiàn)BFV分子結構中B環(huán)上存在的4-羥基群使其能與AFP相結合，從分子結構上也說明AFP可以結合類黃酮和雌激素[9]。AFP還可以結合并轉輸膽紅素、類固醇、金屬離子及各種藥物等物質。AFP的結合轉輸功能可以影響機體的環(huán)境。如：AFP通過轉輸膽紅素，促進肝細胞對膽紅素的代謝，有利于肝功能的恢復，有利于改善肝病患者的預后。另些方面，AFP與二噁英結合后，可以使二噁英的溶解度增加，同時使之毒性提高超過200倍，增強二噁英的胚胎毒性及致畸效應[10]。

2.2 細胞生長的雙重調節(jié)作用 AFP對細胞生長有著既可以增強又能夠抑制的雙重調節(jié)作用。AFP充當增強生長的作用，涉及的機制包括轉運功能，可能通過轉輸雌激素、脂肪酸和膽紅素，改善了細胞生長環(huán)境，進一步促進了細胞的生長。Li等[11]發(fā)現(xiàn)一定量的AFP能誘導血清鈣離子內流，引起胞漿內鈣離子升高，同時細胞內cAMP濃度升高，蛋白酶A活性上升，促進細胞DNA等物質的合成。這也可能是AFP促進細胞生長的另一種機制。在抑制生長方面，AFP的作用是通過調節(jié)巨噬細胞、淋巴細胞免疫反應及誘導凋亡，達到抑制生長的效果。另外，在許多關于細胞類型和某些腫瘤類型的研究中表明AFP調節(jié)生長、增殖的能力與其血清中含量水平有一定的依賴性[12]。低濃度的甲胎蛋白對腫瘤細胞的生長有明顯促進作用，還通過抑制P53/Bax/cytochrome c/caspase-3凋亡信號通路發(fā)揮著抗細胞凋亡的作用。在AFP高生理濃度的研究中發(fā)現(xiàn)：在培養(yǎng)不同腫瘤細胞過程中，高濃度的AFP誘導了腫瘤細胞的凋亡[13]。AFP調節(jié)生長的方式可能表現(xiàn)在胞質內信號轉導的級聯(lián)反應過程中，通過蛋白質和蛋白質間的相互作用調節(jié)生長，通過“激動劑脫敏”過程中的G-耦合信號調節(jié)細胞生長。當發(fā)生肝癌或肝臟受損是，機體為促進肝細胞再生修復，重新激活AFP基因，啟動DNA鏈的轉錄，表達合成大量的AFP。另一方面，AFP作為一種有效的腫瘤抑制抗原，刺激淋巴細胞產生特異抗體，針對能分泌AFP的腫瘤與之結合，誘導腫瘤細胞凋亡。許多研究報道顯示在抑制與增強生長方面起到了一定的作用，但對于AFP雙重調節(jié)生長的機制尚不十分清楚，如能更加明確作用機理，則能為臨床一些肝病的診療發(fā)揮重要的作用。

2.3 免疫作用 AFP復雜的結構決定其在肝癌細胞生長過程中扮演多功能的角色。AFP不僅具有促進肝癌細胞增生的作用，而且還具有抑制腫瘤患者的免疫應答作用。研究發(fā)現(xiàn)AFP是一種免疫性的蛋白質[14]，其具有改變CD4+和CD8+等T淋巴細胞亞群的比例和導致淋巴細胞死亡的作用。AFP能抑制T淋巴細胞免疫功能，誘導T淋巴細胞凋亡，導致機體免疫功能下降，促使腫瘤細胞逃避機體免疫監(jiān)視的作用[15]。池詔丞等[16]研究認為肝癌細胞發(fā)生免疫逃逸可能與AFP抑制DC細胞增殖及下調其表面分子有關，但AFP抑制DC細胞增殖、下調DC細胞表面分子的具體機制尚不清楚。正常細胞或腫瘤細胞的凋亡，主要由腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）家族及其受體（TNFR）介導。研究表明，用反轉錄PCR法檢測肝癌細胞的TNFR，發(fā)現(xiàn)癌細胞TNFR的表達停止或丟失，而患者均有AFP表達量升高，提示AFP可能通過調節(jié)TNFR的表達，導致肝癌逃避機體的免疫監(jiān)視。李孟森的研究表明AFP能損傷肝癌患者樹突狀細胞（DCs）的功能和誘導DCs凋亡；AFP可能通過調節(jié)DCs表型分子的表達，抑制DCs轉變?yōu)槌墒斓目乖岢始毎ˋPC）以及通過影響淋巴細胞或肝癌細胞的腫瘤壞死因子（TNF）家族及其受體的表達，抑制癌細胞內Caspase活性，導致肝癌細胞逃避機體免疫監(jiān)視[17]。最近研究顯示AFP特異性細胞毒T細胞由多肽刺激或DNA基礎免疫刺激誘導，可殺死產AFP肝癌細胞系，表明AFP可能是一種有用的腫瘤特異性抗原，可作為T細胞基礎免疫治療抗HCC的靶位。AFP的免疫機制在腫瘤的發(fā)生及生長方面有一定的聯(lián)系，如能進一步研究其與腫瘤細胞生長與凋亡的關系，對臨床治療某些腫瘤可能有積極的作用。

3 AFP在HCC診斷中的有關認識

AFP診斷肝癌已被臨床廣泛運用。目前已建立了產AFP的肝癌細胞系用于腫瘤相關AFP來源和腫瘤細胞合成AFP調節(jié)機制的研究。Yokoo等研究l9種HCC細胞系和兩種膽管癌細胞系與AFP的表達相關性，發(fā)現(xiàn)l1種HCC細胞系表達AFP，在AFP陽性細胞中發(fā)現(xiàn)4種凋亡相關蛋白質表達，其中兩種與HCC相關。已知HCC的惡性進展與凋亡的異常調節(jié)有關。用全基因組基因表達研究發(fā)現(xiàn)，產AFP的肝癌細胞系具有一種獨特的基因表達譜，包括與凋亡、細胞周期、細胞與細胞間相互作用及原癌基因相關的基因。依據(jù)基因表達譜的HCC細胞系分類，發(fā)現(xiàn)與AFP表達水平相關的兩個重要亞組基因，提示AFP升高可能是決定HCC主要亞型分子特征的重要組成部分[18]。但并不是所有的HCC患者血中AFP都會升高，臨床上也常出現(xiàn)一些肝癌患者血清中AFP含量并不升高的現(xiàn)象。有學者研究分析發(fā)現(xiàn)AFP分子存在糖鏈異質性，通過電泳將AFP異質體分成了3個條帶（AFP-L1由良性肝病細胞產生；AFP-L2來自孕婦；AFP-L3由惡性癌細胞產生），通過檢測AFP-L3可提高診斷HCC的敏感性[19]。在用于肝癌患者預后評估方面，Tyson等[20]對1480例丙肝相關肝癌作回顧性研究發(fā)現(xiàn)：血清AFP濃度與患者的生存率負相關。

隨著靶向分子治療技術的發(fā)展，研究者根據(jù)肝癌細胞等惡性細胞表面表達大量的甲胎蛋白受體，設想通過反義核酸以及自殺基因等與甲胎蛋白連接構建靶向藥物，對肝癌細胞發(fā)揮特異性的殺傷作用[21]。有關研究成果值得期待。

4 臨床研究中對AFP與慢乙肝預后關系的認識

許多臨床研究發(fā)現(xiàn)慢性乙型肝炎患者血清中AFP含量與疾病預后存在一定的相關性。由AFP來源可知，當肝細胞在受損后出現(xiàn)較強生長時，血清中AFP可出現(xiàn)相應的升高。李濤等[22]通過將280例肝炎患者按血清AFP的濃度分成3組研究AFP水平與患者預后的關系，結果顯示3組患者血清AFP水平與預后均呈正相關，并認為AFP可以作為判斷重肝的預后指標。張愛民等[23]通過研究認為隨著AFP值增加ACLF患者預后較好。而蔡木發(fā)等[24]的研究發(fā)現(xiàn)，AFP的陽性率與HBV-DNA的含量存在一定的聯(lián)系，雖然隨乙肝病毒的數(shù)量的上升而升高，不能證明AFP的含量與疾病的預后存在相關性。AFP對許多細胞類型有調節(jié)作用，在慢性重型肝炎中AFP升高反映了炎癥、壞死、肝細胞再生現(xiàn)象，其原理是AFP能顯著地引起細胞內鈣離子濃度升高，通過和細胞膜上的受體結合，激發(fā)細胞對鈣離子通透性的改變，引起cAMP濃度的升高，進而導致細胞內各種蛋白質的磷酸化或去磷酸化，促進變異型蛋白的表達和肝細胞再生。重型肝炎患者由于機體免疫應答增強，造成肝細胞大量壞死，因而AFP與肝細胞能否及時再生，再生能力的強弱，與重型肝炎的預后密切相關。測定AFP含量可增加臨床判斷預后的可靠性。

從發(fā)現(xiàn)AFP至今已有幾十年，其在臨床上也發(fā)揮了重要的作用。在肝癌的分子靶向治療及在慢性乙肝病情評估、判斷預后等方面有待更深一步的研究，期待在臨床中發(fā)揮出更大的作用。

[1] Halbrecht i，Klibanski C.Identification of a new normal embryonic haemoglobin[J].Nature，1956，178（4537）：794-795.

[2] Abelev G I，Lazarevich N L.Alpha-fetoprotein（AFP）：solved and unsolved problems [J].Mc Gill J Med，1996，2（2）：127-134.

[3]郭蘭生，王小平，趙延紅，等.甲胎蛋白產生機制的細胞病理學研究進展[J].陜西醫(yī)學雜志，2013，42（4）：501-502.

[4] Lee J S，Thorgeirsson S S.Functional and genomic implications of global gene expression profiles in cell lines from human hepatocellular cancer[J].Hepatology，2002，35（5）：1134-1143.

[5] Zhou Y M，Yang J M，Li B，et al.Clinicopathologic characteristics of intrahepatic cholangiocarcinoma in patients with positive serum a-fetoprotein[J].World J Gastroenterol，2008，14（14）：2251.

[6] Seregni E，Botti C，Bombardieri E.Biochemical characteristics and clinical applications of alpha-fetoprotein isoforms[J].Anticancer Ras，1995，15（4）：1491-1494.

[7] McLeod J F，Cooke N E.The vitamin D-binding protein，alphafetoprotein，albumin multigene family：detection of transcripts in multiple tissues[J].J Biol Chem，1989，264（36）：21760-21769.

[8]吉強，顧星，高春芳.甲胎蛋白及其單核苷酸多態(tài)性與肝細胞癌易感性的研究[J].檢驗醫(yī)學，2013，28（2）：168-170.

[9]殷正豐，王翠紅.甲胎蛋白生理功能和應用潛能研究進展[J].癌癥，2003，22（1）：109.

[10] Sotnichenko A I，Severin S E，Posypanova G A，et al.Watersoluble 2，3，7，8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin complex withhuman α-fetoprotein：properties，toxicity in vivo and antitumor activity in vitro[J].FEBS letters，1999，450（1）：49-51.

[11] Li M S，Li P F，He S P，et al.The promoting molecular mechanism of alpha-fetoprotein on the growth of human hepatoma Be17402 cell line[J].Wor1d J Gastroenterol，2002，8（3）：469-475.

[12] Bennett J A，Zhu S J，Pagano-Mirarchi A，et al.Alpha-fetoprotein derived from a human hepatoma prevents growth of estrogendependent human breast cancer xenografts[J].Clin Cancer Res，1998，4（11）：2877-2884.

[13] Yang X，Zhang Y，Zhang L，et al.Silencing alpha-fetoprotein expression induces growth arrest and apoptosis in human hepatocellular cancer cell[J].Cancer letters，2008，271（2）：281-293.

[14] Mizejewski G J.Alpha-fetoprotein structure and function：relevance to isoforms，epitopes，and conformational variants[J].Exp Bid Med，2001，226（5）：377-408.

[15] Li M S，Ma Q L，Chen Q，et al.Alpha-fetoprotein triggers hepatoma cells escaping from immune surveillance through altering the expression of Fas/FasL and tumor necrosis factor related apoptosisinducing ligand and its receptor of lymphocytes and liver cancer cells[J].World J Gastroenterol，2005，11（17）：2564.

[16]池詔丞，王廣義，徐凱成，等.甲胎蛋白對樹突狀細胞表面分子及增殖的影響[J].中國實驗診斷學，2006，10（12）：1426-1428.

[17]李孟森，李剛.甲胎蛋白在肝癌細胞免疫逃避中的作用機制[J].腫瘤研究與臨床，2006，18（7）：492-495.

[18]李國欽.甲胎蛋白的研究進展[J].中西醫(yī)結合肝病雜志，2008，18（6）：381-383.

[19] Li D，Mallory T，Satomura S.AFP-L3：a new generation of tumor marker for hepatocellular carcinoma[J].Clin Chim Acta，2001，313 （1）：15-19.

[20] Tyson G L，Duan Z，Kramer J R，et al.Level of α-fetoprotein predicts mortality among patients with hepatitis C-related hepatocellular carcinoma[J].Clinical Gastroenterology and Hepatology，2011，9（11）：989-994.

[21]楊曉軍，張有成.甲胎蛋白的生理功能及其在肝癌分子治療中的應用前景[J].國際外科學雜志，2011，38（9）：636-639.

[22]李濤，賈克東，饒建鋒.重型肝炎患者血清甲胎蛋白水平與預后的關系[J].實用臨床醫(yī)學，2011，12（7）：19-20.

[23]張愛民，游紹莉，萬志紅，等.乙型肝炎病毒相關慢加急性肝衰竭患者肝纖維化，肝功能，病毒學指標及甲胎蛋白水平與預后的關系[J].臨床肝膽病雜志，2012，28（6）：459-461.

[24]蔡木發(fā)，梁任，羅虹烈，等.乙型肝炎病毒載量與AFU，AFP相關性研究[J].齊齊哈爾醫(yī)學院學報，2013，34（2）：176-177.

10.3969/j.issn.1674-4985.2014.03.063

2013-08-16） （本文編輯：歐麗）

①江西省瑞昌市中醫(yī)醫(yī)院 江西 瑞昌 332200

陳連歡