魯鳳民

(北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 病原生物學(xué)系, 北京 100191)

肝細(xì)胞癌的血清學(xué)診斷
——挑戰(zhàn)與希望同在

魯鳳民

(北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 病原生物學(xué)系, 北京 100191)

血清學(xué)指標(biāo)因無創(chuàng)和操作簡易的特點一直是肝細(xì)胞癌診斷的研究熱點。簡要介紹了傳統(tǒng)血清學(xué)指標(biāo)AFP在HBV感染相關(guān)肝癌輔助診斷和預(yù)后預(yù)測中的應(yīng)用。評述了甲胎蛋白異質(zhì)體(AFP-L3)和異常凝血酶原/脫-γ-羧基凝血酶原(DCP)等新指標(biāo)的臨床應(yīng)用價值。通過一系列的文獻回顧對血清高爾基體蛋白73(GP73)作為肝癌實驗室輔助診斷的可能性提出質(zhì)疑，并依據(jù)筆者的實驗結(jié)果，提出了血清GP73測定或可作為進展期肝纖維化和肝硬化的實驗室診斷指標(biāo)的建議。

癌, 肝細(xì)胞； 肝硬化； 甲胎蛋白類； 甲胎蛋白異質(zhì)體； 異常凝血酶原； 高爾基體蛋白73

肝細(xì)胞癌(HCC)是最常見的原發(fā)性肝癌(簡稱肝癌)，嚴(yán)重危害人類健康。最新數(shù)據(jù)顯示，2012年全球共有78萬人被診斷為肝癌，同年死于肝癌的人數(shù)為74萬人，其中約50%來自中國[1]。原發(fā)性肝癌的致病因素主要有肝炎病毒(HBV、HCV)的慢性感染、黃曲霉毒素暴露、嗜酒等，其中由非酒精性脂肪性肝炎引起的肝癌呈明顯的上升趨勢[2-3]。近年來，雖然治療手段有所進步，但肝癌的總體5年生存率仍遠(yuǎn)不盡人意，僅為10%左右[4]。除了腫瘤的惡性特征外，肝癌由于起病隱匿，發(fā)現(xiàn)時患者往往已失去治療機會，也是導(dǎo)致肝癌患者生存率差的重要因素。因此，如何早期發(fā)現(xiàn)肝癌一直是醫(yī)學(xué)界所面臨的重要挑戰(zhàn)。近年來，雖然基于影像學(xué)的肝癌診斷有了長足發(fā)展，但因其費用昂貴，基于血清學(xué)檢測的早期肝癌篩查研究并未停歇。一些潛在的新型腫瘤標(biāo)志物，如甲胎蛋白異質(zhì)體(AFP-L3)、異常凝血酶原(DCP，或PIVKA-Ⅱ)、高爾基體蛋白73(Golgi protein 73，GP73)等相繼被應(yīng)用于肝癌的篩查與臨床輔助診斷。本文將對我國肝癌診斷和篩查的一些血清學(xué)新老指標(biāo)的應(yīng)用情況做一簡要介紹。

1 AFP對乙型肝炎相關(guān)肝癌仍有一定的診斷和生存預(yù)測價值

自上世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)AFP在原發(fā)性肝癌患者中升高以來，AFP一直被作為原發(fā)性肝癌的血清學(xué)診斷指標(biāo)[5]。但該指標(biāo)在早期肝癌篩查應(yīng)用中存在一定的缺陷，例如約30%～40%的確診肝癌患者AFP并未有明顯升高，而在一些非肝癌患者中卻有AFP升高。本實驗室的回顧性研究發(fā)現(xiàn)，原發(fā)性肝癌和慢性肝病患者的血清AFP水平常有重疊，肝硬化中約有10%患者的血清AFP輕度升高 (20～200 ng/ml)，這種慢性肝病患者血清AFP升高的現(xiàn)象為其在高危人群中監(jiān)測和早期發(fā)現(xiàn)肝癌造成一定困難和干擾。由于AFP在肝癌的篩查和診斷中存在靈敏度和特異度低的問題，近年來歐洲肝臟研究學(xué)會和美國肝病研究學(xué)會在其更新的診療指南中不再將AFP作為肝癌的篩查與診斷標(biāo)準(zhǔn)[6-7]。

肝癌在流行病學(xué)上呈現(xiàn)出明顯的地域和人口學(xué)特征，不同地區(qū)的不同人群，致病因素也不盡相同。歐美國家的肝癌病因以HCV感染、酒精性和代謝性因素為主，而我國的HCC多與慢性HBV感染有關(guān)。HBx基因轉(zhuǎn)錄激活肝細(xì)胞AFP基因表達的前期研究結(jié)果[8]提示，AFP的肝癌診斷價值可能會受致病因素的影響。據(jù)此，筆者按致病因素的不同將肝癌患者分為HBV、HCV感染相關(guān)肝癌和其他非感染因素的肝癌，系統(tǒng)評價了在HBV感染背景下AFP對HCC診斷及預(yù)后預(yù)測的價值[9]。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，AFP在HBV感染相關(guān)肝癌中仍然具有較好的診斷價值，其ROC曲線下面積為0.866，靈敏度為74.94%，特異度為86.29%。此外還發(fā)現(xiàn)，在HBV感染相關(guān)肝癌患者，其術(shù)前AFP越高，術(shù)后生存率越低，呈現(xiàn)出術(shù)后1、3、5年的生存率隨術(shù)前AFP值升高而逐漸降低的趨勢。這一現(xiàn)象未能在其他病因的肝癌中觀察到，提示在用AFP作為肝癌的預(yù)后指標(biāo)時應(yīng)將HBV相關(guān)肝癌與非HBV感染肝癌區(qū)別對待。

AFP按照與小扁豆凝集素(lens culinaris aqqlutinin,LCA)的親和度可分為結(jié)合型(AFP-L3)與非結(jié)合型(AFP-L1、AFP-L2)，其中AFP-L1主要存在于良性肝臟病變中，AFP-L2主要來自于孕婦，AFP-L3主要來源于肝癌細(xì)胞，尤其是肝動脈供血的癌組織細(xì)胞[10-11]。AFP-L3作為原發(fā)性肝癌的分子標(biāo)志物被廣泛研究并應(yīng)用于臨床實踐。盡管有研究[12]表明，與單獨AFP檢測相比，聯(lián)用AFP-L3可增加診斷的準(zhǔn)確度，但一些薈萃分析[13-14]的結(jié)果顯示，AFP-L3診斷HCC的準(zhǔn)確度和靈敏度并不優(yōu)于AFP。

2 異常凝血酶原

AFP在原發(fā)性肝細(xì)胞癌篩查和診斷中不盡人意，促使研究者努力嘗試尋找新的，特別是早期肝癌的診斷標(biāo)識。血清學(xué)指標(biāo)由于取材方便，更是研究的重點。DCP是一種維生素K缺乏誘導(dǎo)蛋白，其γ-羧基谷氨酸結(jié)構(gòu)中1個或多個谷氨酸殘基不完全羧化為γ-羧基谷氨酸，導(dǎo)致其失去正常凝血功能。1984年Liebman等[15]首次提出DCP水平在肝癌患者中升高。近年來，大量臨床研究表明DCP有較好的敏感度和特異度，因此DCP逐漸地作為肝癌篩查和診斷的指標(biāo)用于臨床診斷。Kim等[16]的研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤直徑≥5 cm的患者，血清DCP濃度顯著升高，且DCP濃度與腫瘤TNM分期呈正相關(guān)性。筆者也發(fā)現(xiàn)，在HBV感染相關(guān)HCC患者中，高濃度的DCP與腫瘤直徑呈現(xiàn)出明顯的相關(guān)性。Ji等[17]基于大樣本多中心研究發(fā)現(xiàn)，DCP診斷HBV相關(guān)HCC的敏感性明顯優(yōu)于AFP，尤其是對于早期肝癌的診斷。Li等[18]對49篇AFP及DCP診斷HCC的研究進行Meta分析，結(jié)果同樣顯示DCP診斷HCC的敏感度和特異度均優(yōu)于AFP。由于AFP受多種因素調(diào)控，約1/3的HCC患者的血清AFP水平正常。而對于這些患者，DCP診斷肝癌的曲線下面積達到了0.834(95% CI：0.779～0.891)，靈敏度為 63.2%，特異度達90.7%，提示DCP對AFP陰性的HCC患者的早期篩查有一定的作用[17]。以上研究均提示，AFP與DCP兩者間具有互補關(guān)系，其診斷肝癌的準(zhǔn)確性明顯優(yōu)于DCP或AFP單獨應(yīng)用。因此，二者聯(lián)用未來將是國內(nèi)外常用的診斷模式。盡管如此，DCP作為HCC的早期篩查指標(biāo)仍有其缺陷，如果患者維生素K缺乏、飲酒或者服用華法林等抗凝劑均可導(dǎo)致DCP的異常升高，在臨床應(yīng)用中，要充分考慮到這些因素，避免其對診斷結(jié)果造成干擾。

3 GP73不具有對肝癌的診斷價值，卻是肝硬化診斷的良好指標(biāo)

GP73是一個有402個氨基酸、相對分子量為73 kD的跨膜糖蛋白，又稱為Ⅱ型高爾基體膜蛋白(Golgi phosphoprotein 2，Golph2)和高爾基體膜蛋白Ⅰ(Golgi membrane protein 1，Golm1)。在正常肝組織中，GP73主要在膽管上皮細(xì)胞內(nèi)表達，而肝細(xì)胞表達很少甚至不表達。GP73由于在肝癌患者血清中異常升高，被推薦作為原發(fā)性肝癌的診斷指標(biāo)應(yīng)用于臨床[19]。但在后期的臨床應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，進展期肝纖維化及肝硬化患者血清GP73亦明顯升高。例如，筆者的相關(guān)研究[19]結(jié)果顯示，盡管HCC患者血清中GP73水平[(121.30±2.47)ng/ml]遠(yuǎn)高于無肝硬化的慢性肝病患者[(45.86±0.80)ng/ml](P<0.001)，但與肝硬化患者[(139.25±2.20)ng/ml]相比，兩者間并無差別(P=0.139)。提示血清GP73檢測難以鑒別肝硬化和肝癌，而肝硬化患者恰恰是肝癌的高風(fēng)險人群，因此血清GP73就失去了對肝癌的診斷價值。與之一致，以肝硬化患者為對照，血清GP73用作HCC診斷的ROC曲線下面積僅為0.613(95%CI：0.595～0.630，P<0.001)，幾乎沒有診斷價值。為了進一步說明血清GP73水平與肝癌無相關(guān)性，筆者進一步對術(shù)后半年內(nèi)無復(fù)發(fā)的肝癌患者肝癌切除前后的血清GP73水平變化進行對比，發(fā)現(xiàn)不同于血清AFP在術(shù)后的明顯下降，血清GP73水平在肝癌瘤塊切除前后基本保持不變，提示血清GP73水平與腫瘤是否存在沒有關(guān)系。進一步的多因素logistic回歸模型分析結(jié)果也證明了這一點，血清GP73水平與HCC患者腫瘤大小、分化程度、TNM分期及AFP等腫瘤生物學(xué)特征無關(guān)。更為重要的是，免疫組織化學(xué)染色發(fā)現(xiàn)，血清GP73水平僅與癌旁組織GP73陽性細(xì)胞數(shù)及蛋白質(zhì)水平相關(guān)，與腫瘤細(xì)胞的GP73表達水平無相關(guān)性。與之形成鮮明對照的是，筆者發(fā)現(xiàn)這些肝癌患者的血清GP73的水平與患者的肝纖維化及肝硬化相關(guān)指標(biāo)，如肝纖維化四項、血清GGT、總膽汁酸、凝血酶原時間及前白蛋白等密切相關(guān)(P<0.001)。

筆者實驗室后續(xù)開展的一系列研究[20-26]發(fā)現(xiàn)，在不同病因所致的肝纖維化、肝硬化患者中，血清GP73水平隨進展期肝纖維化及肝硬化的嚴(yán)重程度逐步升高，能夠?qū)⑦M展期肝纖維化、早期肝硬化與慢性肝病區(qū)分開來。進一步分析其對肝硬化的診斷價值發(fā)現(xiàn)，血清GP73診斷代償期肝硬化的曲線下面積為0.909(95%CI ：0.896～0.921)(P<0.0001)，靈敏度為79.97%，特異度為92.43%，與肝臟彈力指數(shù)(LSM)、APRI及FIB-4對代償期肝硬化的診斷價值相當(dāng)。值得注意的是，在LSM測量準(zhǔn)確性容易受到影響的肥胖(BMI≥28)、脂肪肝、肝組織炎癥活動度≥2、ALT有1～2倍升高、TBil及總膽汁酸升高的患者中，血清GP73對代償期肝硬化的診斷價值高于LSM。此外，血清GP73對于慢性乙型肝炎、慢性丙型肝炎、酒精性肝病、非酒精性脂肪肝以及其他原因引起的代償性肝硬化的診斷曲線下面積均在0.900以上。以上結(jié)果顯示血清GP73對代償期肝硬化有較好的診斷價值。進一步分析具有肝活組織檢查的臨床樣本，結(jié)果發(fā)現(xiàn)血清GP73可在一定程度上作為反映肝纖維化嚴(yán)重程度的有效血清學(xué)診斷指標(biāo)，其在不同病因慢性肝病所致肝纖維化、肝硬化的診斷、預(yù)后評估及慢性肝病動態(tài)監(jiān)控等方面均有潛在的臨床應(yīng)用價值。

總之，在現(xiàn)階段我國的原發(fā)性肝癌仍以慢性HBV感染為主要致病因素的情況下，AFP在肝癌的診斷和預(yù)后評估上仍有較好的應(yīng)用價值，DCP作為一個新的血清學(xué)指標(biāo)，其診斷價值與AFP相當(dāng)。AFP和DCP聯(lián)合檢測，可在一定程度上改善原發(fā)性肝癌實驗室診斷的現(xiàn)狀。血清GP73由于其在肝硬化階段存在普遍的異常升高，不推薦應(yīng)用于原發(fā)性肝癌的實驗室診斷。

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引證本文：LU FM. Serological diagnosis of hepatocellular carcinoma: challenges and opportunities[J]. J Clin Hepatol, 2017, 33(7): 1262-1265. (in Chinese) 魯鳳民. 肝細(xì)胞癌的血清學(xué)診斷——挑戰(zhàn)與希望同在[J]. 臨床肝膽病雜志, 2017, 33(7): 1262-1265.

(本文編輯：劉曉紅)

Serological diagnosis of hepatocellular carcinoma: challenges and opportunities

LUFengmin.

(DepartmentofPathogenicBiology,SchoolofBasicMedicalSciences,PekingUniversity,Beijing100191,China)

Serological markers have the features of noninvasiveness and simple operation and thus have become a research hotspot in the diagnosis of hepatocellular carcinoma. This article briefly introduces the role of the conventional serological marker alpha-fetoprotein (AFP) in assisting the diagnosis and predicting the prognosis of HBV-related liver cancer, as well as the clinical value of new markers such as alpha-fetoprotein-L3 and abnormal prothrombin/des-γ-carboxy prothrombin. Based on literature review, the possibility of serum Golgi protein 73 used for laboratory auxiliary diagnosis of hepatocellular carcinoma has been denied. The results of the author′s experiment suggest that serum GP73 measurement can be used as a laboratory diagnostic index for progressive liver fibrosis and liver cirrhosis.

carcinoma, hepatocellular； liver cirrhosis； alpha-fetoproteins； alpha-fetoprotein-L3； des-gamma-carboxynprothrombin； Golgi protein 73

10.3969/j.issn.1001-5256.2017.07.011

2017-05-12；

2017-05-27。

魯鳳民 (1963-)，男，教授，博士，主要從事HBV及其相關(guān)肝病研究。

R735.7

A

1001-5256(2017)07-1262-04