甲胎蛋白產(chǎn)生機(jī)制的細(xì)胞病理學(xué)研究進(jìn)展

陜西中醫(yī)學(xué)院分子病理研究所病理學(xué)教研室（咸陽(yáng)712046）郭蘭生 王小平 趙延紅 應(yīng)小平 方 艷 張學(xué)斌審校

1 甲胎蛋白的來源結(jié)構(gòu)及生物學(xué)活性

1.1 來 源 甲胎蛋白（Alpha-fetoprotein，AFP）是一種胚胎內(nèi)胚層衍生相關(guān)組織細(xì)胞的同源蛋白產(chǎn)物，主要由胎兒肝細(xì)胞、卵黃囊、胃腸道及生殖等器官組織的上皮產(chǎn)生，為胎兒主要血清蛋白。這類細(xì)胞廣泛分布在消化、泌尿、生殖和呼吸等系統(tǒng)，如肝臟、胃腸道、胰腺、卵巢、睪丸、膀胱及肺等器官的上皮組織中。

1.2 結(jié)構(gòu)及生物學(xué)活性 AFP編碼基因位于4號(hào)染色體q臂25區(qū)，編碼產(chǎn)物是591個(gè)氨基酸構(gòu)成的糖蛋白［1］，分子量68kpa，屬于類白蛋白家族成員。哺乳動(dòng)物AFP的生物學(xué)活性被認(rèn)為與胚胎發(fā)育時(shí)機(jī)體某些物質(zhì)結(jié)合有關(guān)，在嚙齒類動(dòng)物，AFP具有與雌二醇、膽色素、銅離子等物質(zhì)結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)及防止胎兒雄性化等作用。

2 AFP產(chǎn)生機(jī)制 內(nèi)胚層源性組織在胚胎形成過程中，其實(shí)體細(xì)胞在早期發(fā)育階段，產(chǎn)生分泌AFP；隨著這類器官組織的進(jìn)一步發(fā)育成熟，血清AFP逐漸回落至痕量。正常發(fā)育的新生兒由于肝臟等內(nèi)胚層來源的組織細(xì)胞臻于成熟，血清AFP可在新生300d內(nèi)降至＜10ng／ml［2］。正常成人體內(nèi)這類組織基本處于靜止?fàn)顟B(tài)，故成人血清AFP值為≤20ng／ml。

2.1 細(xì)胞分化與AFP合成分泌關(guān)系 細(xì)胞分化是指同一來源的細(xì)胞通過分裂逐漸產(chǎn)生結(jié)構(gòu)和功能上穩(wěn)定性差異的過程。胚胎發(fā)育的早期、細(xì)胞發(fā)育的幼稚階段，內(nèi)胚層類細(xì)胞開始合成分泌AFP并隨胚胎的發(fā)育逐漸增多，當(dāng)胎兒發(fā)育至一定階段，組織基本成熟時(shí)，AFP生成逐漸減少。因此，AFP是內(nèi)胚層源性細(xì)胞幼稚期的產(chǎn)物。從細(xì)胞病理學(xué)層面看，細(xì)胞幼稚與成熟的區(qū)別在于細(xì)胞的分化程度。

2.2 AFP是幼稚細(xì)胞產(chǎn)物 細(xì)胞的再生是細(xì)胞發(fā)生的快速重演，任何新生細(xì)胞發(fā)育皆須經(jīng)過早期幼稚階段。正常新生細(xì)胞忠實(shí)地執(zhí)行細(xì)胞決定［3］規(guī)定的分化前途逐漸發(fā)育成熟；惡性腫瘤細(xì)胞通常喪失了終末分化能力、停留在細(xì)胞發(fā)育的某個(gè)階段，由于細(xì)胞分化潛能與增殖潛能負(fù)相關(guān)［3］，導(dǎo)致未能成熟的細(xì)胞會(huì)異常增殖，因此，AFP并非腫瘤特異性蛋白，而是具有AFP基因的細(xì)胞早期幼稚階段產(chǎn)物。

3 血清AFP濃度與腫瘤分化

3.1 血清AFP與內(nèi)胚層源性腫瘤的分化程度 和正常組織一樣，腫瘤組織亦由分化發(fā)育各階段、成熟度不同的細(xì)胞構(gòu)成。但腫瘤細(xì)胞是一類發(fā)育障礙、不能最終分化成熟的異常細(xì)胞，與正常新生細(xì)胞的未成熟細(xì)胞區(qū)別在于，瘤細(xì)胞是喪失了終末成熟能力的分化受阻產(chǎn)物，由于不同惡性度瘤細(xì)胞分化受阻狀態(tài)有別，不同個(gè)體同一起源的惡性腫瘤均存在分化程度差異、以及由此產(chǎn)生的腫瘤生物學(xué)行為的差異。正常發(fā)育的內(nèi)胚層源性的幼稚細(xì)胞僅是細(xì)胞發(fā)育過程中的一個(gè)早期階段，生理情況下可以最終成熟，產(chǎn)生一過性的AFP。當(dāng)這類組織起源的腫瘤細(xì)胞分化受阻于幼稚階段時(shí)，AFP合成持續(xù)旺盛；如果瘤細(xì)胞分化受阻于細(xì)胞成熟的后期階段，AFP合成分泌相則近似正常再生細(xì)胞。臨床常見血清AFP陰性或弱陽(yáng)性肝細(xì)胞癌（hepacellular carcinoma，HCC）患者的較好預(yù)后，符合高分化瘤生長(zhǎng)緩慢、預(yù)后較好的一般臨床特征。然而，臨床將此現(xiàn)象誤讀為“假陰性”；從細(xì)胞分化層面看，實(shí)為高分化型HCC。

3.2 細(xì)胞分化與AFP基因活動(dòng)狀態(tài) 通常認(rèn)為肝細(xì)胞癌時(shí)血清AFP升高現(xiàn)象與AFP基因隨機(jī)開啟有關(guān)，但該認(rèn)識(shí)很難解釋AFP陰性HCC和非腫瘤性肝病的AFP升高現(xiàn)象。從腫瘤病理異型性角度分析，惡化后的瘤細(xì)胞具有更明顯的細(xì)胞異型性、不成熟性，即較低的分化表現(xiàn)與AFP的活躍分泌相吻合。臨床工作者常以血清AFP濃度的降低為良好預(yù)后評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（提示幼稚的瘤細(xì)胞數(shù)目已減少）。

畸胎瘤有成熟和非未成熟之分，從未見有成熟型畸胎瘤AFP陽(yáng)性的報(bào)道［4］，可以看出，包括肝細(xì)胞在內(nèi)的內(nèi)胚層起源的惡性腫瘤，其AFP分泌狀況與細(xì)胞分化成熟度密切相關(guān)。臨床資料顯示，血清AFP升高明顯的內(nèi)胚層源性腫瘤，容易轉(zhuǎn)移擴(kuò)散，預(yù)后均較差［5，6］。

4 血清AFP濃度與細(xì)胞分化的臨床意義

4.1 與HCC的病理診斷意義 腫瘤分化程度判讀是病理學(xué)度量腫瘤生物學(xué)行為的形態(tài)學(xué)依據(jù)。腫瘤分化程度與腫瘤擴(kuò)散、復(fù)發(fā)率等腫瘤生物學(xué)行為負(fù)相關(guān)。換言之，腫瘤的擴(kuò)散、復(fù)發(fā)和患者的生存率是由腫瘤分化程度所決定的。臨床工作者常以血清AFP濃度作為腫瘤復(fù)發(fā)、患者生存率的判讀指標(biāo)，從病理學(xué)角度看，血清AFP濃度可作為成人內(nèi)胚層源性腫瘤分化程度的參照物。

4.2 療效評(píng)價(jià)及預(yù)后判讀 Gia等［7］對(duì)1480例丙肝相關(guān)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(fù)相關(guān)；符合Hsieh等對(duì)高AFP血清值與腫瘤分化低的認(rèn)識(shí)。該現(xiàn)象在不同誘發(fā)因素所致的相關(guān)肝細(xì)胞癌中皆如此。

然而，高分化HCC患者血清AFP并非無變化，只不過無明顯變化而已。若將血清AFP臨界值降低，其敏感度會(huì)相應(yīng)提高。Jorge等［8］研究發(fā)現(xiàn)，將AFP陽(yáng)性臨界值設(shè)定為10.9 ng／ml時(shí)，血清AFP仍是HCC早期診斷的理想標(biāo)志物。

Child-Pugh分級(jí)是公認(rèn)的肝損傷后肝臟功能的量化分級(jí)。由于肝臟功能是有功能肝細(xì)胞的集合，其原理是基于有功能肝細(xì)胞數(shù)量變化，分A、B、C三級(jí)。胡迎賓等對(duì)76例AFP陰性原發(fā)性肝癌用child-Pugh分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，AFP陰性者A級(jí)者顯著多于AFP陽(yáng)性患者，C級(jí)明顯少于陽(yáng)性患者。可能由于高分化癌細(xì)胞的分化程度高，能較多地表達(dá)肝細(xì)胞功能，故child-Pugh分級(jí)高。此分級(jí)中的參照因子較多，但血清白蛋白常作為肝功能指標(biāo)的重要因子對(duì)待。Lazarevich采用鼠模型觀察發(fā)現(xiàn)，AFP表達(dá)時(shí)相與血清白蛋白表達(dá)時(shí)空不同，后者只在成熟肝細(xì)胞合成。表明二者屬于不同時(shí)空的細(xì)胞產(chǎn)物。Shunsuke等對(duì)212例經(jīng)射頻消融術(shù)治療后的HCC患者的遠(yuǎn)期復(fù)發(fā)追蹤分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，術(shù)前血清AFP≥50ng／ml：白蛋白＜3.6g／dl者遠(yuǎn)期復(fù)發(fā)率高。提示血清白蛋白是成熟肝細(xì)胞的標(biāo)志物之一。由于AFP屬于類白蛋白家族，其基因與白蛋白基因是上下游關(guān)系，即細(xì)胞發(fā)育早期的蛋白產(chǎn)物以AFP為主，細(xì)胞成熟后合成白蛋白為主。由此看來，在HCC的病理分級(jí)中，將血清白蛋白也作為細(xì)胞分化程度的參照，對(duì)指導(dǎo)臨床HCC病理分級(jí)診斷，是否具有與AFP相同的臨床意義有待探討。

5 肝外AFP陽(yáng)性腫瘤 肝外AFP陽(yáng)性腫瘤亦可見于肝外內(nèi)胚層源性的腫瘤。如部分胃、胰腺、膽囊、結(jié)腸癌及生殖系統(tǒng)惡性腫瘤常有高AFP相伴，這類腫瘤發(fā)生的胚胎學(xué)基礎(chǔ)是胚胎發(fā)育三周后由內(nèi)胚層衍生出的細(xì)胞多器官的分布。推測(cè)這類細(xì)胞多以干細(xì)胞形式存在于這些器官組織內(nèi)。當(dāng)這類細(xì)胞惡性變?yōu)榫植磕[瘤時(shí)，由細(xì)胞記憶約束了其細(xì)胞決定的基本分化方向。這類腫瘤的相當(dāng)一部分呈現(xiàn)“肝樣分化”。該類癌的生物學(xué)行為主要體現(xiàn)在較高的血清AFP伴隨肝臟轉(zhuǎn)移、淋巴結(jié)擴(kuò)散和預(yù)后差，而且血清AFP越高預(yù)后越差［5，6］表明，肝外內(nèi)胚層源性腫瘤亦存在AFP與細(xì)胞分化依賴關(guān)系。

Natalie等報(bào)道1例獨(dú)特的胰腺的肝樣腫瘤時(shí)發(fā)現(xiàn)，雖經(jīng)多方認(rèn)定為惡性腫瘤，但其緩慢的生長(zhǎng)、無浸潤(rùn)、Ki-67低表達(dá)和AFP等組化檢測(cè)呈陰性現(xiàn)象則不支持惡性判讀。從AFP陰性和腫瘤生物學(xué)行為反向推定分化程度考慮，能否考慮胰腺的高分化肝樣腺癌？

6 非腫瘤性急慢性肝病時(shí)血清AFP變化規(guī)律 成人血清AFP升高，在考慮有無內(nèi)胚層源性腫瘤可能時(shí)，首先應(yīng)排除肝臟的良性病變，如各種肝損傷后的修復(fù)過程。

6.1 急慢性肝炎血清AFP較高提示肝細(xì)胞再生活躍 較為嚴(yán)重的急慢性肝損傷常有血清AFP升高現(xiàn)象，此時(shí)由于肝細(xì)胞再生活動(dòng)頻繁，幼稚的新生細(xì)胞可合成分泌與新生細(xì)胞數(shù)量對(duì)應(yīng)的AFP。但血清AFP濃度一般不會(huì)超過400ng／ml，（可能與正常再生肝細(xì)胞陸續(xù)成熟所致）。當(dāng)再生細(xì)胞陸續(xù)分化成熟后，血清AFP濃度逐漸回落至正常，該過程一般不超過3個(gè)月。因此，對(duì)肝損傷者來說，AFP血清濃度提示肝細(xì)胞再生的數(shù)量，此情況下，升幅有限的AFP是肝損傷修復(fù)的標(biāo)志物。但在慢性肝病時(shí)，如果患者血清AFP較低的含義可能有二：一是肝臟的炎癥活動(dòng)處于相對(duì)靜止期；二則可能是肝細(xì)胞再生潛能耗盡，此時(shí)患者的Child-Pugh分級(jí)較低；如肝硬化晚期階段或部分療效差的重癥肝炎。Yan等對(duì)131例非HCC肝病患者血清AFP監(jiān)測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，慢性非HCC肝硬化患者，乙肝表面抗原（HbsAg）陽(yáng)性者較陰性者AFP高，表明抗病毒免疫反應(yīng)強(qiáng)烈，造成肝細(xì)胞多量壞死及接踵而至的再生修復(fù)時(shí)，血清AFP可有一過性升高。同樣，丙型肝炎病毒（HCV）陽(yáng)性患者肝病患者血清AFP水平較高，經(jīng)干擾素治療HCV轉(zhuǎn)陰后恢復(fù)正常，說明控制了肝細(xì)胞變性壞死的炎癥反應(yīng)，可減少再生規(guī)模。反之，肝細(xì)胞壞死規(guī)模較大時(shí)，以AFP的升幅來推測(cè)其預(yù)后，成為臨床判讀重癥肝炎預(yù)后的重要標(biāo)志物之一。此時(shí)血清AFP濃度常與患者的生存率正相關(guān)。

6.2 脂肪性肝病 脂肪性肝病包括單純的脂肪肝、脂肪性肝炎和脂肪性肝硬化三種類型。三者之間因果關(guān)系明顯。臨床常見的非酒精性脂肪肝病（NAFLD）的組織病理學(xué)特征包括脂肪變性、肝細(xì)胞氣球樣變、Mallory小體形成、和壞死等炎癥性改變。Enjoji等認(rèn)為NAFLD患者中有10%～20%屬于脂肪性肝炎。以此推測(cè) ，臨床NAFLD患者中有10～20%患者血清AFP應(yīng)當(dāng)是升高的。此時(shí)血清AFP升幅往往與脂肪性肝炎的嚴(yán)重程度正相關(guān)。但此時(shí)患者血清AFP升高的時(shí)、空間是有限的。

7 結(jié)束語(yǔ) 綜上所述，成人血清AFP濃度變化并非隨機(jī)的，AFP變化既與內(nèi)胚層起源相關(guān)組織的分化程度有關(guān)，又與不成熟細(xì)胞的數(shù)量相關(guān)聯(lián)。作為內(nèi)胚層源性組織細(xì)胞疾病的標(biāo)志物-血清AFP濃度的變化存在著明顯的細(xì)胞分化依賴。從胚胎發(fā)育和細(xì)胞分化角度探索血清AFP變化規(guī)律，應(yīng)具有更為實(shí)際的臨床病理意義。

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