肝癌腫瘤異質性的臨床新進展

徐偉，李高峰，李權，王杰，吳東(1.蘇州大學研究生院，江蘇蘇州10006；.東方肝膽外科醫院特需治療二科，上海00438)

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肝癌腫瘤異質性的臨床新進展

徐偉1，2，李高峰2，李權1，2，王杰2，吳東2
(1.蘇州大學研究生院，江蘇蘇州210006；2.東方肝膽外科醫院特需治療二科，上海200438)

[摘 要]腫瘤異質性是惡性腫瘤的重要特征，近年來發現肝癌具有顯著的腫瘤異質性。肝癌的腫瘤異質性可表現為肝癌細胞亞群的異質性，不同的干性分子的表達使肝癌細胞具有不同的生物學特性；肝癌的腫瘤異質性還可表現為癌旁HPC活化狀態的不同；同時肝癌腫瘤異質性的形成還與肝癌亞型及多中心發生密切相關。因此，盡管目前治療肝癌的手段豐富多樣，但其臨床療效仍然有限。本文就肝癌的腫瘤異質性，從以上角度進行闡述，探討肝癌腫瘤異質性的發生機制，為臨床形成有效的個體化治療提供理論依據。

[關鍵詞]肝癌；腫瘤異質性；肝前體細胞；干性分子；多中心發生；肝癌亞型

1　腫瘤的異質性

腫瘤異質性(heterogeneity of tumors)這一概念首先由Fidler等于1977年發現并提出，近幾十年來，隨著對腫瘤研究的深入，人們對腫瘤異質性的概念有了更為深刻的認識。腫瘤異質性是腫瘤(尤其是惡性腫瘤)的重要特征之一，其表現較為多樣。異質性的存在，在群體水平表現為同一種類型腫瘤在臨床上對放療、化療的治療敏感性以及預后的顯著差異；在個體水平可體現為在腫瘤病理表現的異質性，包括腫瘤細胞、基質細胞和免疫細胞均可呈現不均一性[1]。其中，腫瘤干細胞的存在或干細胞相關表型差異是腫瘤異質性的一個重要體現，具備干細胞/腫瘤干細胞表型的腫瘤被認為是重要的腫瘤亞型[2]。腫瘤在演進過程中因獲得性遺傳不穩定性常出現多個不同生物學特征的細胞亞群。這些細胞亞群對各種治療因子的敏感性不同，有的腫瘤因基因擴增可獲得對治療的抵抗性。從腫瘤異質性角度出發，對不同腫瘤或同一腫瘤的不同個體，甚至同一個體的不同腫瘤階段，均應采取不同的治療方法。

在肝臟，近年來具備干細胞表型的肝細胞癌亞型被證明臨床預后較差，與其相對較強的侵襲轉移能力有關。Yamashita等[3]之前也發現EpCAM表達陽性的肝細胞癌具備較高的手術后復發風險，可能歸因于腫瘤干細胞群極強的侵襲轉移能力。混合型肝細胞-膽管細胞癌也已經被證明具有較差的臨床預后，并普遍被認為可能跟其具備的干/祖細胞特征和較強的異質性有關。肝癌由于其復雜的病因、發生機制及顯著不同的臨床預后，近年來肝癌的腫瘤異質性越來越受到重視，因此本文對肝癌的腫瘤異質性研究進展作一綜述。

2　肝癌的臨床現狀

原發性肝癌是世界上第五大常見的惡性腫瘤，占癌癥相關死亡因素的第三位，在我國原發性肝癌更是占到腫瘤死亡原因的第二位[4]。近年來肝癌的治療已有很大的進展，治療方法包括外科手術治療、微創治療、TACE和靶向藥物等已一定程度上提高了肝癌的治療效果，其中手術治療(肝切除和肝移植)是肝癌的根治性治療方法，患者術后5年生存率可達50%～70%[5]。盡管肝癌治療方法呈多樣化發展，但是患者總體治療效果的進一步提高仍存在困難。其主要原因一是肝癌早期診斷難，大部分患者臨床上初診時已至中晚期，很多患者失去手術根治機會，而另一個重要原因是肝癌具有顯著的異質性。

肝癌的發生是一個長期進展的過程，包括一系列遺傳與表觀遺傳因素的改變。Shibata等[6]利用下代基因測序技術發現肝癌的發病機制極其復雜和異質，涉及體細胞突變、結構改變、HBV整合、RNA編輯和反轉錄轉座子的改變等過程，同時還有多種重要基因和通路參與肝癌的發生。最終使肝癌不僅可表現為病理類型的不同，還可表現為同一類型腫瘤在臨床上對手術、放療和化療等治療敏感性不同，以及患者預后的顯著差異。因此，肝癌的腫瘤異質性已成為臨床上影響肝癌患者療效的重要因素。

3　肝癌多中心發生與腫瘤異質性

臨床上有相當一部分肝癌患者就診時即呈現多發病灶，這種情況可能為肝細胞癌的多中心發生(multicentric occurrence，MO)或原發癌的肝內轉移(intrahepatic meta-stasis，IM)所致，這兩類肝癌患者的治療方式及預后明顯不同，顯示出顯著的腫瘤異質性。Miao等[7]研究發現多發肝癌中原發腫瘤、門靜脈癌栓及肝內轉移灶具有相似的基因表達譜，而多中心發生肝癌患者則結果相反。相似地，在HCV感染相關多發肝癌的研究中，同一患者的兩個多中心發生肝癌結節具有不同的突變基因型，而對于肝內轉移灶，其突變基因型相似度可達到64%[8]。Huang等[9]通過全外顯子測序也發現，發生肝內轉移的重要標志門靜脈癌栓與原發癌具有相似的基因突變型。因此，目前多認為肝癌多中心發生腫瘤主要通過累積的不同基因的改變而發生，而肝內轉移灶與原發腫瘤具有相同的基因譜[10]，充分說明了MO的遺傳異質性。Cai等[11]對具有多中心發生特征的32例混合型肝癌研究發現，MO與癌旁組織的高膽管反應增殖指數(proliferation index of ductular reaction，PI-DR)、OV-6表達、較小的腫瘤大小、纖維分期及多結節融合密切相關，進一步證實肝癌的多中心發生與腫瘤異質性的密切聯系。

4　肝癌干性分子表達與腫瘤異質性

腫瘤干細胞往往可表達或高表達一類基因，研究認為，正是這些基因的高表達賦予腫瘤干細胞的干性能力(stemness)。早在2006年，Lee等[2]研究就發現肝癌的異質性與腫瘤干細胞的干性激活密切相關，他們利用基因芯片技術發現具備干細胞表型的肝細胞癌亞型臨床預后較差，認為可用于肝癌的分類以及具有高干性特征肝癌的界定。之后Yamashita等[3]用AFP和EpCAM定義了四種不同肝細胞癌亞型，發現EpCAM+AFP+肝干細胞樣肝癌術后復發率高，腫瘤侵襲轉移能力強，預后最差。此后多項研究也從不同側面證實此觀念，發現多種分子(CK19、CD90、CD133和OV-6等)與腫瘤干性相關，并顯著影響患者預后[12-14]。但這些研究發現高干性細胞亞群的表型及特征并不完全相同，難以用統一的標準進行界定，也顯示了這些腫瘤亞群間的異質性。Tang等[15]發現CD133+肝癌細胞具有促進血管生成和腫瘤起始能力，Yamashita等[16]發現CD90+肝癌細胞具有內皮細胞特性，使細胞更容易發生遠處轉移，而ABCG家族則可賦予腫瘤干細胞耐藥性。充分說明肝細胞癌中不同的干性表達可以使肝癌表現出不同的生物學行為，決定了肝細胞癌的腫瘤異質性，并最終影響肝癌患者的預后及生存。

5　肝前體細胞與腫瘤異質性

我國臨床上常見的肝癌往往伴隨著肝炎等慢性肝臟疾病，而在慢性肝臟疾病背景下往往可以觀察到肝前體細胞(hepatic progenitor cell，HPC)的激活，提示肝前體細胞可能與肝癌發生相關[17]。

按照Roskams的HPC起源經典理論，肝前體細胞在向肝細胞或膽管細胞分化過程中可在不同方向、不同階段發生變異或改變，出現不同惡性程度的肝癌細胞，形成肝細胞癌、膽管細胞癌或混合型肝細胞-膽管細胞癌[17]。臨床上發現這三種肝癌亞型在臨床特征、治療效果及患者預后等方面具有明顯的異質性，肝細胞癌預后較好，膽管細胞癌次之，而混合型肝癌則預后最差。Cai等[11]在對80例混合型肝癌的研究中發現癌旁HPC的活化與癌旁PI-DR呈正相關，可影響腫瘤內EpCAM、CK19、OV-6、c-Kit及AFP等干性分子的表達，并且與患者術后復發和生存密切相關。Ye等[18]在對120例HCC癌旁膽管反應的研究中進一步證實癌旁PI-DR與HPC標記物EpCAM、OV-6及c-Kit等顯著相關，認為癌旁PI-DR是肝細胞癌患者的預后獨立危險因素。Roskams等[17]早期研究也發現HPC起源的肝細胞癌可表達CK19等干/祖細胞標記物，使其更易發生轉移，術后更快復發和具有更差的預后。由此可見，癌旁HPC活化可不同程度影響腫瘤內干性分子的表達，使腫瘤細胞具有不同的干性激活特征，產生顯著的腫瘤異質性，影響患者的復發和生存。

近年來也有研究發現多種通路可參與調控HPC的分化狀態，決定細胞最終命運，提示其與肝癌腫瘤異質性可能相關。Boulter等[19]研究發現，Notch通路可通過下調HPC中Numb的表達促使HPC分化為膽管細胞；而Wnt通路可以維持HPC中Numb的表達，并抑制Notch通路，使HPC向肝細胞分化。另有學者發現Hippo-YAP通路可以維持成熟肝細胞的分化狀態，抑制Hippo通路引起成熟肝細胞去分化為肝前體細胞樣肝細胞，并可向膽系分化，Notch通路可以作為YAP的下游效應通路發揮促進作用[20]。此外，越來越多的證據均表明，Hippo-YAP通路與HPC存在緊密聯系，多項研究表明通過抑制Hippo-YAP通路上游基因(如Nf2或Sav1等)可導致前體細胞的擴增和肝臟體積增大，并最終導致肝細胞癌、膽管細胞癌及混合癌的產生[21-22]，并且此種效應可被特殊抑制劑(如EGFR抑制劑:厄洛替尼)所抑制[23]。因此，Hippo通路失調和YAP過表達可參與肝前體細胞的活化，是肝細胞癌發生的早期事件[24]，介導肝癌腫瘤異質性的形成。

6　肝癌亞型與腫瘤異質性

臨床上肝癌亞型的分類，除了肝細胞癌、肝內膽管細胞癌和混合型肝癌這三種常見類型外，還存在其他亞型(如中間型肝癌、雙表型肝癌及硬性肝細胞癌等)。Lu等[25]對手術切除肝癌標本行病理組織學研究發現一小部分(155/1 530)肝細胞癌可表達膽管細胞標記物CK19，具有更強的侵襲性生物學行為和更差的預后，命名為雙表型肝細胞癌(DP-HCC)。前期也有學者發現部分肝細胞癌可表達祖細胞/膽管細胞標記物(AFP、CK19及c-Kit等)，并將這類可能起源于HPC的肝細胞癌命名為中間型肝癌[26]。此外，Seok等[27]研究發現肝細胞癌中還存在一類具有豐富纖維間質的硬性肝細胞癌(Scirrhous HCC，S-HCC)亞型，能夠表達膽管細胞癌標記物(CK7、CK19)及干/祖細胞標記物(EpCAM、AFP、CK19等)，具有中間型肝癌特征；同時S-HCC能夠表達EMT相關分子(Twist、Snail)及TGF-β，與腫瘤的惡性侵襲相關。因此，不同的肝癌亞型具有各自不同的特征，顯示出了肝癌具有顯著的腫瘤異質性。

7　結語

人們認識腫瘤異質性這個概念已經好多年，對其研究也越來越深入，但縱觀幾十年來的研究成果，還只是冰山一角。臨床上雖早已注意到肝癌顯著的異質性，并逐步開始實施肝癌患者的個體化治療方案，但結果仍不盡滿意，其五年生存率仍較低。因此，認識并闡明肝癌腫瘤異質性的不同發生機制，為臨床治療提供指導和依據已成為當下迫切需要解決的一大難題。人們需要像探索浩瀚的宇宙一樣，持續探索腫瘤的發生機制，進而解釋腫瘤異質性，從而為癌癥治療指明方向。

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(本文編輯:魯翠濤)

·文獻綜述·

[通訊作者簡介]吳東，副教授，碩士生導師，E-mail:wuyuz@aliyun.com。

作者簡介][第一徐偉(1989-)，男，江蘇蘇州人，在讀碩士。

[基金項目]上海市市級醫院新興前沿技術聯合攻關項目(SHDC12 013111)。

[收稿日期]2015-07-02

[中圖分類號]R735.7

[文獻標識碼]A

DOI:10.11952/j.issn.1007-1954.2016.01.022