馬慧敏, 張曼卡, 張 健, 何玲玲, 葉小慧, 李 鑫,
1.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京地壇醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合中心,北京 100015;2.北京大學(xué)地壇醫(yī)院教學(xué)醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合中心;3.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京地壇醫(yī)院傳染病研究所;4.北京大學(xué)地壇醫(yī)院教學(xué)醫(yī)院傳染病研究所
高爾基體糖蛋白-73對肝細(xì)胞癌診斷價值的研究進(jìn)展
馬慧敏1, 張曼卡2, 張 健2, 何玲玲3, 葉小慧4, 李 鑫1,2
1.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京地壇醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合中心,北京 100015;2.北京大學(xué)地壇醫(yī)院教學(xué)醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合中心;3.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京地壇醫(yī)院傳染病研究所;4.北京大學(xué)地壇醫(yī)院教學(xué)醫(yī)院傳染病研究所
臨床上,血清甲胎蛋白(alpha-fetoprotein,AFP)是應(yīng)用最廣泛的肝細(xì)胞癌腫瘤標(biāo)志物。但是,仍存在30%~40%的血清AFP陰性的肝細(xì)胞癌患者,對于此類患者需要一種新的敏感性更高的腫瘤標(biāo)志物以提高對肝細(xì)胞癌的檢出率。近年來,高爾基體糖蛋白-73(GP73)作為一種新的血清肝細(xì)胞癌標(biāo)志物引起了眾多學(xué)者的廣泛關(guān)注,其對肝細(xì)胞癌診斷價值的大量研究和分析結(jié)果表明,GP73在肝細(xì)胞癌血清學(xué)診斷中的敏感性優(yōu)于AFP,因此,GP73可作為診斷肝細(xì)胞癌的敏感性指標(biāo)之一。
高爾基體糖蛋白-73;肝細(xì)胞癌;血清腫瘤標(biāo)志物;診斷
在全球范圍內(nèi),惡性腫瘤已經(jīng)成為威脅人類健康的第一殺手。肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)是最常見的惡性腫瘤之一,在亞洲及非洲的中部和西部發(fā)病率較高[1]。有統(tǒng)計資料顯示,1973年-2011年美國的HCC發(fā)病率每年呈同比增長[2]。中國是全世界HCC每年新增病例最多的國家,每年的死亡病例僅次于肺癌,排在第2位,其發(fā)病率高、病死率高、預(yù)后極差,尤其是男性患者[3]。HCC的5年再發(fā)率為48.8%,平均生存時間只有54.4~70個月[4],在40~59歲中老年人群癌癥相關(guān)死因排名中,HCC排在第3位[5]。HCC發(fā)病較為隱匿,病程初期患者并沒有顯著的臨床表現(xiàn),而當(dāng)癥狀出現(xiàn)的時候,一般已經(jīng)進(jìn)展為疾病的晚期階段。因此,HCC的早期診斷對患者預(yù)后有重要意義,眾多學(xué)者以期通過對HCC患者進(jìn)行早期診斷和治療,以達(dá)到改善患者預(yù)后和降低死亡率的目的。蛋白質(zhì)組學(xué)上,腫瘤被認(rèn)為是一種蛋白質(zhì)缺陷性疾病,在腫瘤發(fā)生、發(fā)展的各個階段其蛋白質(zhì)水平均會發(fā)生變化。因此,比較腫瘤患者和非腫瘤患者血清蛋白表達(dá)譜的差異為發(fā)現(xiàn)新的血清腫瘤標(biāo)志物提供了依據(jù)。近年來,有關(guān)高爾基體蛋白73(Golgi glycoprotein 73,GP73)與HCC早期診斷的相關(guān)研究越來越多,并且發(fā)現(xiàn)其在HCC患者的血清中較甲胎蛋白(alpha-fetoprotein, AFP)出現(xiàn)的更早、更靈敏,對HCC的診斷價值更高。
2000年,美國學(xué)者Kladney等[6]在研究成人巨細(xì)胞肝炎時在肝炎患者肝臟中首次發(fā)現(xiàn)了一組能與病毒發(fā)生反應(yīng)的cDNA,并應(yīng)用5’cDNA快速擴(kuò)增技術(shù)和自動雙脫氧鏈終止法雙向測序,發(fā)現(xiàn)該基因為編碼相對分子質(zhì)量為73×104的糖蛋白(GP73)基因。GP73是高爾基體膜上的一種跨膜蛋白,定位于高爾基體順面,該蛋白基因位于9號染色體長臂上,全長為3 042 bp,內(nèi)含1個1 200 bp的開放閱讀框,可編碼400多個氨基酸,疾病狀態(tài)時可分泌到細(xì)胞內(nèi)及表面,也可進(jìn)入血清。免疫組織化學(xué)研究證實(shí),GP73存在于人體多種器官組織中,如結(jié)腸、胃、氣管、腎臟等,而在骨骼肌、心臟、脾臟、淋巴組織、肝臟等器官和組織中低表達(dá)或不表達(dá)。GP73在表達(dá)量最低的骨骼肌與表達(dá)量最高的結(jié)腸組織中相差20倍,這種巨大差異表明GP73可能存在組織或細(xì)胞特異性。GP73主要表達(dá)于上皮細(xì)胞系中,在正常的肝細(xì)胞中并不表達(dá)GP73,僅在緊鄰膽管面的細(xì)胞質(zhì)中有GP73表達(dá),而在肝臟疾病的患者中,來源于肝細(xì)胞的巨大細(xì)胞GP73表達(dá)極其強(qiáng)烈,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常膽管上皮細(xì)胞和肝細(xì)胞[6-8]。
2002年,Kladney等[9]應(yīng)用蛋白質(zhì)印跡(Western blotting)法檢測14例慢性乙型肝炎、23例慢性丙型肝炎、9例酒精性肝硬化、7例自身免疫性肝炎和17例正常肝臟組織中GP73蛋白表達(dá)水平。檢測結(jié)果表明,4組患者肝組織中GP73的表達(dá)水平均高于正常肝臟70倍以上,而各病理組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。
2004年,Iftikhar等[8]用免疫組織化學(xué)技術(shù)研究100例肝炎患者血清GP73表達(dá)水平的差異,發(fā)現(xiàn)在慢性丙型肝炎和酒精性肝炎患者血清中GP73表達(dá)水平升高,在急性肝炎和自身免疫性肝炎患者血清中GP73表達(dá)也升高,并且治療后隨著病情的好轉(zhuǎn),其表達(dá)水平降低。因此推測,GP73表達(dá)水平與疾病的發(fā)展階段相關(guān),GP73表達(dá)升高可能存在急性肝損傷觸發(fā)和慢性肝病進(jìn)展的二次損傷兩種機(jī)制。
2005年,Schwegler等[10]所在的三個課題組分別用糖蛋白組學(xué)、Western blotting和表面增強(qiáng)的激光解吸附/電離飛行時間質(zhì)譜技術(shù)(surface-enhanced laserd esorption/ionization time-of-flight mss spectrometry,SELDI-TOF MS)三種方法證明,GP73在正常人外周血中不表達(dá)或低表達(dá),而在HCC患者血清中有GP73的高表達(dá),其用于診斷HCC的靈敏度和特異性均超過70%,診斷早期HCC的靈敏度為AFP的2.55倍,在AFP<20 ng/L的HCC患者中,50%以上的人群可以檢測到血清GP73升高。因此,GP73是一種可用于判斷肝臟疾病的血清標(biāo)志物,對于AFP陰性的HCC患者,GP73的應(yīng)用能夠明顯提高HCC檢出率。
原發(fā)性肝癌是國內(nèi)外常見的惡性腫瘤之一,其中HCC占原發(fā)性肝癌的75%~80%。臨床上,HCC的常規(guī)監(jiān)測篩查指標(biāo)主要包括AFP和肝臟超聲檢查,大多數(shù)患者為普查時血清AFP升高發(fā)現(xiàn)的。正常情況下,AFP由胚胎的肝臟細(xì)胞產(chǎn)生,其常用于HCC的普查、早期診斷、術(shù)后監(jiān)測和隨訪,但是在實(shí)際應(yīng)用中血清AFP診斷HCC一直以來存在敏感度較低的問題。臨床研究[11]表明,尚有30%~40%的HCC患者AFP檢測為陰性,其主要原因在于腫瘤細(xì)胞的分化情況與正常細(xì)胞和壞死細(xì)胞相近,而且在這類患者HCC組織中會生成大量結(jié)締組織,從而導(dǎo)致血清AFP的合成減少,因此,在HCC細(xì)胞分化差與高分化狀況下均可導(dǎo)致AFP診斷HCC的假陰性結(jié)果。另外,血清AFP診斷HCC也存在特異性差的問題,因為血清AFP的值升高也存在于其他疾病中,例如肝炎和肝硬化的情況,因此,原發(fā)性肝癌假陽性也會增高。美國肝病研究會在2010年指南[12]中已經(jīng)將AFP在篩查指標(biāo)中剔除,而僅以影像檢查結(jié)果為依據(jù)。但是,在我國將影像檢查普遍用于HCC篩查還不太現(xiàn)實(shí),因此,血清學(xué)指標(biāo)的檢測仍有重要的臨床意義。
近年來,GP73與HCC關(guān)系的研究報道逐漸增多。2009年-2010年北京地壇醫(yī)院[13]通過檢測分析944例肝硬化住院患者的GP73、AFP、血清巖藻糖苷酶(AFU)及甲胎蛋白異質(zhì)體3(AFP-L3)的血清水平,結(jié)果發(fā)現(xiàn),相比其他指標(biāo),GP73在由肝硬化進(jìn)展成的肝癌中診斷效果最好,其敏感性45.25%,特異性為66.94%,而AFP的敏感性僅為22.17%,且研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)肝硬化患者的GP73水平高于150 ng/ml時其近展為肝癌的風(fēng)險是明顯升高的。2012年Zhou等[14]對血清GP73和AFP診斷HCC的敏感性和特異性的相關(guān)研究進(jìn)行系統(tǒng)性評價,并對所有研究的測試結(jié)果繪制匯總受試者工作特性曲線,評估其臨床應(yīng)用價值。結(jié)果表明:GP73診斷HCC的敏感性和特異性分別為76%、86%,而AFP的敏感性和特異性分別為70%、89%。因此,血清GP73比AFP對HCC的診斷更有價值。2015年,霍群等[15]收集了HCC患者57例,健康對照組35名,檢測各組中GP73、AFP、異常凝血酶原(DCP)水平,結(jié)果表明:GP73診斷HCC的敏感性為85.7%,特異性為74.3%,而AFP的敏感性僅為45.7%,特異性為100%。GP73高表達(dá)于HCC患者的組織細(xì)胞中,可作為HCC較好的診斷標(biāo)志物,而該研究也表明GP73聯(lián)合AFP、DCP檢測有助于提高HCC早期的檢出率,尤其是對AFP陰性的患者。同年,Sai等[16]對高爾基蛋白73異常表達(dá)的臨床價值及其在HBV相關(guān)性HCC診斷和預(yù)后中的作用進(jìn)行研究,結(jié)果表明,GP73診斷HCC的敏感性和特異性分別為78.34%、77.59%,而AFP的敏感性和特異性分別為71.97%、84.48%。因此,血清GP73比AFP對HCC的診斷更有價值,肝臟或循環(huán)中異常表達(dá)的GP73應(yīng)被視為HCC診斷和預(yù)后的新興生物標(biāo)志物。同年,Dai等[17]用Meta分析的方法對11項GP73、AFP及兩者聯(lián)合診斷HCC的準(zhǔn)確性研究進(jìn)行系統(tǒng)評價。結(jié)果表明,GP73、AFP診斷HCC的敏感性和特異性分別為0.77vs0.62、0.91vs0.84,而兩者聯(lián)合的敏感性和特異性為0.87、0.85。因此,GP73相比較于AFP對HCC的診斷有更高的敏感性和特異性,而兩者聯(lián)合檢測對HCC的診斷更有價值。2016年,Zhang等[18]對收集的160例血清樣本(AFP陰性的HCC患者50例、非肝病患者30例、健康對照80名)的GP73、AFP及AFP-L3進(jìn)行檢測,結(jié)果表明:GP73、AFP診斷HCC的敏感性和特異性分別為0.66vs0.50、0.962vs0.975,66%的AFP陰性的HCC患者高表達(dá)GP73,而只有10%的非肝病患者GP73高表達(dá),健康患者中未檢測到GP73,且沒有非肝病患者及健康對照同時檢測到GP73和AFP-L3的情況。因此,GP73和AFP-L3聯(lián)合檢測能夠提高HCC診斷的準(zhǔn)確性。2017年,趙運(yùn)勝等[19]在研究血清GP73、AFP-L3、DCP和磷脂?;嫉鞍拙厶?(GPC-3)聯(lián)合檢測對低濃度AFP原發(fā)性小肝癌的診斷價值時發(fā)現(xiàn),單項檢測中GP73診斷小肝癌的靈敏度、特異性和曲線下面積最高,分別為72.0%、94.0%和0.826;因此,單獨(dú)檢測GP73對低濃度AFP小肝癌的診斷價值較高,但多種標(biāo)志物聯(lián)合檢測可提高診斷價值,用于低濃度AFP小肝癌的輔助診斷。同年,陳飛等[20]對收集的300例患者血清樣本(HCC組58例、乙肝后硬化組60例、其他惡性腫瘤組50例、乙型病毒性肝炎組65例、健康對照組67名)的GP73和AFP進(jìn)行檢測,發(fā)現(xiàn)HCC組血清AFP、GP73水平較其他各組相比,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),GP73診斷HCC的敏感性和特異性分別為91.4%、83.5%,而AFP的敏感性和特異性分別為60.3%、71.1%??梢娧錑P73對HCC的診斷敏感性、特異性優(yōu)于AFP,可作為HCC早期診斷的血清標(biāo)志物。
表1 研究文獻(xiàn)的主要特點(diǎn)
注:AFP-L3是甲胎蛋白的一種異質(zhì)體,對于低濃度AFP的患者,檢測AFP-L3占總AFP的比例可用于肝癌早期的診斷。
GP73在不同的組織中表達(dá)水平的不同可能在疾病的發(fā)生、發(fā)展過程中起重要作用,在病毒性肝病、肝癌、Wilson病、艾滋病、前列腺癌、腎癌、肺癌、精原細(xì)胞癌等疾病中可導(dǎo)致低表達(dá)或不表達(dá)組織中的GP73表達(dá)量上升[21-28]。對近幾年GP73診斷HCC的研究分析可見(見表1),GP73診斷HCC的敏感性均高于AFP,即在最佳臨界值基礎(chǔ)上,GP73在HCC的早期診斷或肝細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的監(jiān)測方面優(yōu)于AFP。而AFP在診斷特異性方面高于GP73,其原因可能在于在急性肝炎、肝硬化進(jìn)展期及HCC患者血清中GP73均呈高表達(dá),使得這三種疾病難以區(qū)分,且GP73在其他系統(tǒng)的腫瘤中也呈高水平表達(dá),干擾了HCC診斷的特異性。但是,鑒于HCC早期診斷和惡化監(jiān)測對患者治療和預(yù)后的重要性,為了盡量有效控制漏診率,提高靈敏度,而略微降低特異性是可行的,因此,GP73對HCC尤其是早期HCC的診斷價值仍優(yōu)于AFP。然而,現(xiàn)階段GP73臨床應(yīng)用仍然存在一些問題:(1)ELISA檢測血清GP73水平的方法尚未得到認(rèn)可,仍缺少更穩(wěn)定可靠的檢測方法[29]。曾有報道[30]稱,在Western blotting檢測中發(fā)現(xiàn)血清中存在較少的GP73抗體反應(yīng)帶,因此,由于基于抗GP73抗體的酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)的特異性問題,患者的GP73水平仍然存在爭議,需要生產(chǎn)具有更高特異性和親和力的抗GP73單克隆抗體。(2)最近有研究[31]發(fā)現(xiàn),GP73在HCC合并肝硬化患者血清中升高,而在單純HCC患者中并無明顯升高。血清甲胎蛋白在腫瘤組織切除后急劇下降,而血清GP73保持穩(wěn)定。這些數(shù)據(jù)表明,血清GP73不是HCC合適的血清診斷標(biāo)志物,進(jìn)而提出GP73對HCC診斷價值的異議。而本文所引用其他文獻(xiàn)均未提及所研究HCC是否有肝硬化背景,因此,還需進(jìn)一步的研究證實(shí)GP73在HCC診斷中的價值。(3)HCC腫瘤結(jié)節(jié)的大小、數(shù)目、臨床分期需要結(jié)合超聲、影像及病理活檢進(jìn)行診斷,可進(jìn)一步研究明確其與血清GP73水平的關(guān)系。(4)為了提高診斷的特異性和準(zhǔn)確性,可將GP73與AFP、其他血清HCC標(biāo)志物及影像檢查聯(lián)合以提高HCC的檢出率[17-19]??傊?,GP73表達(dá)異常對HCC的診斷價值已被證實(shí),而隨著全球基因組或蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步完善和發(fā)展,相信GP73在HCC的組織和血清中表達(dá)異常的原因及GP73基因轉(zhuǎn)錄改變在HCC進(jìn)展中的分子機(jī)制將更加明確,其診斷方法敏感性、特異性、可重復(fù)性的改進(jìn)定能成為有助于肝病診斷和治療的有效措施之一。
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(責(zé)任編輯:李 健)
ResearchprogressofthediagnosticvalueofGolgiglycoprotein73inhepatocellularcarcinoma
MA Huimin1, ZHANG Manka2, ZHANG Jian2, HE Lingling3, YE Xiaohui4, LI Xin1,2
1.Center of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine, Beijing Ditan Hospital, Capital Medical University, Beijing 100015; 2.Center of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine, Beijing Ditan Teaching Hospital, Peking University; 3.Institute of Infectious Disease, Beijing Ditan Hospital, Capital Medical University; 4. Institute of Infectious Disease, Beijing Ditan Teaching Hospital, Peking University, China
Clinically, serum alpha-fetoprotein (AFP) is the most widely used biomarker of hepatocellular carcinoma (HCC) clinically. But, there are still 30%-40% patients negative, so, a new serum tumor marker of HCC that much more sensitive is needed to improve the diagnostic rate. In recent years, Golgi glyprotein 73 (GP73) has been caused extensive concern and a lot of studies have been done to investigate the value of GP73 in the diagnostis of HCC. The results have shown that the sensitivity and specificity of GP73 in the diagnosis of HCC are superior to AFP, so, it can be used as the index of diagnosis of HCC.
Golgi glycoprotein 73; Hepatocellular carcinoma; Serum tumor marker; Diagnosis
R735.7
A
1006-5709(2017)10-1193-04
2017-04-19
10.3969/j.issn.1006-5709.2017.10.033
十二五國家科技重大專項(2014ZX10005002-002);國家中醫(yī)藥行業(yè)科研專項(201507005);北京市中醫(yī)藥科技發(fā)展資金項目(JJ2015-72)
馬慧敏,住院醫(yī)師,研究方向:內(nèi)科學(xué)傳染病。E-mail:m18801290927@163.com
李鑫,博士,主任醫(yī)師,研究方向:內(nèi)科學(xué)傳染病。E-mail:leaxin@sina.com