祁飛,夏春燕
海軍軍醫(yī)大學(xué)附屬長征醫(yī)院,上海200000
原發(fā)性肝癌簡稱肝癌,是指肝細胞或肝內(nèi)膽管上皮細胞原發(fā)的惡性腫瘤,其中肝細胞性肝癌(HCC)是最主要的病理類型。肝癌每年的發(fā)病率居排全球第5位,病死率居全球第3位,我國肝癌每年的發(fā)病例數(shù)占全球一半以上[1]。肝癌惡性程度高、預(yù)后極差,肝移植是其重要的治療方法,但術(shù)后較高的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移率嚴重影響了其治療效果。傳統(tǒng)的預(yù)后指標(biāo)敏感性及特異性均難以滿足臨床需要,對肝移植術(shù)后的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移風(fēng)險分層及早期干預(yù)、治療的指導(dǎo)作用非常有限。因此,篩選出能夠充分反映肝癌生物學(xué)特征的分子生物標(biāo)志物,滿足肝癌肝移植術(shù)后的風(fēng)險分層,是對肝癌肝移植患者進行個性化早期預(yù)防和干預(yù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[2]。近年來,許多新的與肝癌肝移植術(shù)后復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移相關(guān)或潛在相關(guān)的分子生物標(biāo)志物被發(fā)現(xiàn)和研究?,F(xiàn)綜述如下。
1.1 組蛋白去乙?;?HDACs) HDACs是通過核心組蛋白翻譯后去乙酰化來改變腫瘤細胞核小體構(gòu)象的主要酶之一,其異常激活可導(dǎo)致多種參與調(diào)控腫瘤細胞增殖、分化、血管生成、侵襲以及遷移和轉(zhuǎn)移等行為的基因發(fā)生轉(zhuǎn)錄抑制[2]。在HDACs的多種亞型中,HDAC1、HDAC2、HDAC3在肝癌、胃癌、結(jié)直腸癌、前列腺癌、乳腺癌等腫瘤中的表達升高,并已被證實是不良預(yù)后的獨立危險因素[3,4]。Wu等[5]采用免疫組化等方法對43例乙型肝炎病毒相關(guān)肝癌肝移植患者進行相關(guān)研究,發(fā)現(xiàn)HDACs在調(diào)控腫瘤細胞增殖和侵襲方面具有重要作用,在HCC組織中高表達,其中HDAC3表達升高可顯著降低生存率,可作為預(yù)測肝移植術(shù)后乙肝病毒相關(guān)性肝癌復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的潛在分子生物標(biāo)志物。
1.2 基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs) MMPs是腫瘤細胞降解細胞外基質(zhì)最關(guān)鍵的作用因子,在腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用,尤其以MMP-2、MMP-9最為重要。多項研究證實[6,7],MMPs表達與肝癌的侵襲轉(zhuǎn)移有關(guān),其中MMP-2、MMP-9在肝癌肝移植術(shù)后腫瘤的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移過程中扮演著重要角色,可作為預(yù)測肝移植術(shù)后肝癌復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移較為可靠的分子生物標(biāo)志物。
2.1 骨橋蛋白(OPN) OPN是肝細胞產(chǎn)生的一種分泌性磷酸化糖蛋白,是極其重要的黏附分子,在促進細胞間黏附、遷移、增殖與血管生成中發(fā)揮重要作用;其能夠抑制腫瘤細胞的凋亡、促進腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移[8],已成為多種惡性腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的“分子標(biāo)簽”,在肝癌肝移植術(shù)后的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移中同樣扮演著重要的角色。Sieghart等[9]回顧分析了81例滿足Milan標(biāo)準(zhǔn)的肝癌肝移植患者癌組織中OPN表達與預(yù)后的關(guān)系,結(jié)果顯示OPN高表達者具有更高的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移率及更短的生存時間。因此,癌組織中OPN的表達與肝移植術(shù)后肝癌的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移關(guān)系密切,具有較好的預(yù)測價值。
2.2 細胞角蛋白7/19(CK7/CK19) CK是細胞的主要骨架蛋白,主要功能是維持上皮組織的完整性和連續(xù)性。CK7/CK19被稱為膽管型細胞角蛋白,進行免疫組化染色時CK7/CK19對肝細胞不著色,對膽管上皮及肝內(nèi)膽管細胞癌具有特異性。研究表明,當(dāng)HCC和膽管癌成分同時存在或HCC來自肝祖細胞時會出現(xiàn)CK7/CK19表達,而且CK7/CK19在HCC中的表達與肝移植術(shù)后的無病生存率和總生存率相關(guān);盡管通過肝移植切除了整個病變肝臟,但如果原發(fā)癌是侵襲性肝祖細胞來源,肝移植術(shù)后腫瘤會傾向于早期復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移,預(yù)后仍然較差[10]。另有研究發(fā)現(xiàn),CK19與肝癌高轉(zhuǎn)移潛能有關(guān),CK19表達高者門靜脈癌栓發(fā)生率較高,肝癌肝移植術(shù)后復(fù)發(fā)率明顯升高[11,12]。這些研究結(jié)果提示,CK7/CK19具有潛在的預(yù)測肝移植術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的價值。
2.3 β-連環(huán)蛋白(β-catenin) β-catenin是鈣黏附素的內(nèi)層蛋白,是一種重要的細胞間黏附分子和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子。越來越多的研究顯示,在肝癌發(fā)病過程中通常伴有Wnt/β-catenin通路異常活化;在肝癌發(fā)生及轉(zhuǎn)移過程中,β-catenin通過介導(dǎo)癌細胞的聚集以及正常肝細胞與癌細胞之間黏附,促進肝腫瘤的形成及肝內(nèi)轉(zhuǎn)移。Zulehner等[13]對133例HCC患者分析發(fā)現(xiàn),58.6%的HCC均伴有大量β-catenin積累,激活β-catenin信號可導(dǎo)致細胞惡性去分化以及不成熟的肝祖細胞形成,并促進肝移植術(shù)后肝癌的復(fù)發(fā)。這些結(jié)果表明,β-catenin與移植術(shù)后肝癌復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移密切相關(guān),可作為預(yù)測移植后肝癌復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的一項較有價值的分子生物標(biāo)志物。
2.4 肝細胞核因子1β(HNF1β) 血清甲胎蛋白是肝癌肝移植術(shù)后復(fù)發(fā)的一個重要預(yù)測因素,在肝癌的發(fā)生發(fā)展過程中,其啟動子的活性受HNF家族(主要為HNF1α及HNF1β)成員的調(diào)節(jié)。因此,HNF1被認為與肝癌肝移植術(shù)后的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移相關(guān)。Shim等[14]回顧性研究了159例HCC肝移植患者HNF1的預(yù)后價值,發(fā)現(xiàn)HNF1β表達水平越高,患者肝移植術(shù)后復(fù)發(fā)率越高、預(yù)后越差,HNF1β陽性患者10年生存率是HNF1β陰性患者的1/10。這些結(jié)果提示,HNF1β表達可以幫助預(yù)測肝移植術(shù)后肝癌的復(fù)發(fā)。
3.1 CD147 CD147分子屬于免疫球蛋白超家族成員,具有潛在黏附分子的特征,在肝癌等多種惡性腫瘤組織中高表達[15]。CD147能夠刺激MMPs和血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的產(chǎn)生,介導(dǎo)腫瘤侵襲和血管生成,促進細胞外基質(zhì)的降解,增強肝癌細胞的轉(zhuǎn)移潛能。多項研究結(jié)果顯示,腫瘤細胞CD147的表達與肝癌肝移植術(shù)后復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移密切相關(guān),被認為具有潛在的預(yù)測肝癌患者肝移植術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的價值[16,17]。
3.2 CD133 腫瘤干細胞學(xué)說認為,肝癌可能是一種腫瘤干細胞相關(guān)性疾病。CD133抗原是腫瘤干細胞的重要標(biāo)志物,其表達與腫瘤的惡性程度存在相關(guān)性。Vilchez等[18]對95例肝癌肝移植患者進行回顧性研究,發(fā)現(xiàn)約34%的肝癌患者表達CD133,CD133表達與腫瘤的分化程度相關(guān);CD133表達者往往預(yù)示腫瘤的中低分化,肝移植術(shù)后無病生存率及總體生存率均較CD133陰性者明顯降低。這表明CD133表達上調(diào)與腫瘤細胞高侵襲性、腫瘤進展等惡性生物學(xué)行為密切相關(guān),提示CD133可能是影響肝癌肝移植患者術(shù)后轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)的一個重要指標(biāo)。
4.1 N-MYC下游調(diào)節(jié)基因1(NDRG1) NDRG1被認為是一種腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因,在各種組織細胞的生長過程中起重要作用。NDRG1過表達可抑制腫瘤細胞生長,而表達降低則常提示細胞分化不良及惡性生物學(xué)行為。Cheng等[19]采用免疫組化法檢測143例肝癌肝移植患者術(shù)后肝癌組織中NDRG1的表達,發(fā)現(xiàn)NDRG1陽性較NDRG1陰性者總生存時間明顯縮短、預(yù)后較差。多變量分析也證實,NDRG1是預(yù)測肝癌肝移植術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的一個獨立指標(biāo)。在體外實驗中,用針對NDRG1的小干擾RNA處理的肝癌細胞,其增殖、侵襲和遷移能力受到明顯抑制。這些研究結(jié)果表明,NDRG1是調(diào)控肝癌轉(zhuǎn)移的重要分子,可作為預(yù)測肝癌肝移植術(shù)后復(fù)發(fā)較有價值的分子生物標(biāo)志物。
4.2 結(jié)腸癌轉(zhuǎn)移相關(guān)基因1(MACC1) 肝細胞生長因子的失調(diào)可能導(dǎo)致包括肝癌在內(nèi)的多種惡性腫瘤發(fā)生,MACC1是肝細胞生長因子通路的關(guān)鍵調(diào)控因子,在肝癌的血管生成、侵襲性和轉(zhuǎn)移等過程中發(fā)揮重要作用。Gao等[20]的一項研究結(jié)果顯示,肝癌組織MACC1高表達與肝移植術(shù)后復(fù)發(fā)風(fēng)險的增加和總體生存率的降低有關(guān)。此外,有研究顯示,MACC1基因的特異性單核苷酸多態(tài)性對肝癌肝移植術(shù)后腫瘤的復(fù)發(fā)和預(yù)后有顯著影響,MACC1基因rs1990172和rs975263位點單核苷酸多態(tài)性可作為肝移植患者肝癌復(fù)發(fā)和不良預(yù)后的潛在分子生物標(biāo)志物[21]。
5.1 微小RNA(miRNA) miRNA是一類小分子非編碼RNA,主要在轉(zhuǎn)錄后水平發(fā)揮負調(diào)控作用。miRNA參與細胞分化、增殖、凋亡和代謝等生命活動的基本過程,與惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),miRNA在肝癌的發(fā)生發(fā)展中起重要作用,部分miRNA與肝癌肝移植術(shù)后腫瘤的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移相關(guān)[22]。Wu等[23]發(fā)現(xiàn),肝癌組織內(nèi)miR-424表達水平明顯低于癌旁組織,不同病例腫瘤組織內(nèi)miR-424的表達存在差異性;進一步對121例肝癌肝移植患者進行生存分析發(fā)現(xiàn),miR-424低表達者術(shù)后腫瘤更易于復(fù)發(fā)與轉(zhuǎn)移,miR-424可能是肝癌患者肝移植術(shù)后預(yù)后評價的重要指標(biāo)。Han等[24]研究了miR-155和miR-203與肝癌肝移植術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的關(guān)系,均顯示其異常表達與術(shù)后腫瘤的早期復(fù)發(fā)相關(guān),并采用微陣列技術(shù)篩選出了6個較敏感的miRNA (miR-19a、miR-886-5p、miR-126、miR-223、miR-24、miR-147),在預(yù)測肝癌復(fù)發(fā)方面具有較高的敏感度和特異度。這些研究表明,miRNA在肝癌肝移植術(shù)后的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移中發(fā)揮了重要作用,其差異性的表達特征可為預(yù)測肝移植術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移提供可靠依據(jù)。但miRNA在肝癌復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移中的分子機制尚不清楚,仍需進一步的研究來闡明。
5.2 長鏈非編碼RNA(lncRNA) lncRNA是一類長度超過200個核苷酸、不參與蛋白質(zhì)編碼的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物,具有多種生物學(xué)功能。越來越多的研究表明,lncRNA參與了肝癌的發(fā)生發(fā)展過程。Yang等[25]對60例肝癌肝移植患者中l(wèi)ncRNA HOTAIR的表達水平進行分析,發(fā)現(xiàn)肝癌組織內(nèi)HOTAIR表達水平明顯高于癌旁組織,且HOTAIR高表達者更傾向于術(shù)后復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移,尤其是不滿足Millan標(biāo)準(zhǔn)者。另一個與肝癌肝臟移植術(shù)后復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)的lncRNA是MALAT-1,MALAT-1在肺癌、乳腺癌、胰腺癌、結(jié)腸癌、前列腺癌、子宮內(nèi)膜間質(zhì)肉瘤和肝癌等許多實體腫瘤中表達上調(diào)[26,27]。Lai等[28]檢測了60例肝癌肝移植患者腫瘤組織中MALAT-1的表達,發(fā)現(xiàn)MALAT-1高表達者術(shù)后復(fù)發(fā)率明顯增加,提示MALAT-1具有潛在的預(yù)測肝癌肝移植術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的價值。此外,其他lncRNA如HULC、HEIH、LET、HOTTIP等[29],在肝癌組織中同樣存在明顯上調(diào),其表達量與患者術(shù)后總體生存率顯著相關(guān),但與肝移植術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移及預(yù)后的關(guān)系尚不清楚。鑒此,lncRNA在肝癌的侵襲、轉(zhuǎn)移過程中可能發(fā)揮了重要作用,有望成為新的預(yù)測分子生物標(biāo)志物,因此,對lncRNA的繼續(xù)研究探索仍然十分必要。
綜上所述,在過去的幾十年間,隨著肝移植技術(shù)的廣泛開展和不斷成熟,肝移植術(shù)已經(jīng)成為肝癌最有效的治療手段,但術(shù)后的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移仍然是影響其治療效果的最大挑戰(zhàn),要解決肝移植術(shù)后的轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā),重點是有效地預(yù)測和預(yù)防。目前雖然有大量的標(biāo)志物被發(fā)現(xiàn)和研究,單個或組合應(yīng)用于預(yù)測肝移植術(shù)后腫瘤的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移,但對于臨床的指導(dǎo)價值仍顯不足。近年來,腫瘤轉(zhuǎn)移機制的研究進展提示轉(zhuǎn)移可能是腫瘤發(fā)生中的早期事件,通過高通量蛋白芯片和蛋白質(zhì)組學(xué)等技術(shù),獲得了一些高復(fù)發(fā)肝癌的“分子標(biāo)簽”,在肝癌肝移植術(shù)后復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移分子生物標(biāo)志物的研究方面已經(jīng)有較大的進展。因此,建立肝癌肝移植術(shù)后復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的多分子生物預(yù)測模型,將是今后的主要趨勢和研究重點,對具有復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移傾向的肝癌肝移植患者進行有效干預(yù),對提高治療效果、改善預(yù)后具有非常重要的臨床意義。