AFP陰性肝癌相關血清學標志物的研究進展

張瑤瑤 雷芯 戴光榮

一、原發性肝癌流行現狀

原發性肝癌(HCC)是臨床最常見的惡性腫瘤之一。據統計,HCC是全球2020年第六大最常被診斷出的癌癥,也是癌癥死亡的第三大原因。HCC在全球發病率方面排名第五,在男性病死率方面排名第二[1]。 在我國HCC是第五位常見惡性腫瘤及第二位腫瘤致死病因,近年來我國HCC患病人數不斷攀升,并且因發病隱匿且進展迅速,就診時大多數患者已發展至中晚期(70%),失去根治性治療的機會[1]。因此肝癌早期篩查、確診和治療是降低復發率、提升生存率的關鍵。

二、AFP陰性肝癌

甲胎蛋白(AFP)是一種糖蛋白,由胎兒肝細胞和卵黃囊合成,胎兒出生兩周后,甲胎蛋白會從血液中迅速消失,因此正常人血液中甲胎蛋白的含量不足20 μg/L。當肝細胞發生癌變時又恢復了產生這種蛋白質的功能,因此臨床上常將AFP作為診斷肝癌的血清標志物。但是有部分肝癌患者AFP不表達或直到晚期也始終保持低水平(血清 AFP 濃度<20 ng/mL),稱之為 AFP 陰性肝癌, 高達50% 的HCC患者的AFP水平低于20 ng/mL[3],目前臨床上缺少對此類HCC患者診斷的特異性血清標志物。此外,在15%～30%晚期HCC患者中血清AFP水平保持正常[3],并且AFP升高也可能發生在良性肝病中[4],鑒別起來較困難,因此迫切需要更敏感、更具特異性的血清學指標來輔助診斷肝癌,尤其是早期肝癌。

三、AFP陰性肝癌的新型血清標志物

(一)異常凝血酶原(PIVKA-Ⅱ/DCP) PIVKA-Ⅱ是由肝臟合成的凝血酶原前體。LIEBMAN于1984年首次被報道,91%的HCC患者血中含有較高的異常凝血酶原(DCP,des-c-羧基凝血酶原),現也稱維生素K 缺乏或拮抗劑Ⅱ誘導的蛋白質(PIVKA-Ⅱ)。Feng等[6]研究發現,PIVKA-Ⅱ在區分HCC與健康對照方面顯示出顯著的診斷性能 (AUC=0.90,95%CI: 0.88～-0.94),最佳截斷值為35.60 mAU/mL,靈敏度為83.93%,特異度為91.50%。PIVKA-Ⅱ在區分AFP陰性HCC與健康對照方面也有顯著能力 (AUC=0.88),靈敏度和特異度分別為78.33%和91.3%。此外,PIVKA-Ⅱ在區分AFP陰性HCC與良性肝病方面 (AUC=0.76),靈敏度和特異度分別為74.19%和82.68%。Sterling等[7]發現超過一半的AFP陰性肝癌患者PIVKA-Ⅱ升高,并且可以鑒別出影像學結果陰性的個體。Ji等[8]一項大規模多中心研究顯示,在早期HCC的監測中,PIVKA-Ⅱ優于AFP,并且PIVKA-Ⅱ在區分AFP陰性HCC患者和對照組之間的AUC為0.856。并且另有研究發現血清PIVKA-Ⅱ水平與TNM分期和腫瘤大小呈正相關,表明PIVKA-Ⅱ可能在預測疾病的嚴重程度中起作用,并且PIVKA-Ⅱ與代表腫瘤侵襲性和不良預后的某些病理特征相關[5]。日本肝病學會(JSH)推薦使用PIVKA-Ⅱ聯合AFP或AFP-L3在高?；颊咧泻Y查HCC[9],在日本超過60% 的患者在早期就發現了HCC結節[10]?？傊?PIVKA-Ⅱ顯示出相對較高的效能來區分AFP陰性HCC和良性肝病。并且PIVKA-Ⅱ與AFP作用相互獨立,因此,PIVKA-Ⅱ可能是提高AFP陰性HCC早期診斷率的合適生物標志物[11]。但其與腫瘤大小呈正相關,不建議作為早期肝癌篩查的獨立指標,最好聯合影像學檢查或其他血清標志物用于肝癌的早期診斷。

(二)甲胎蛋白異質體(AFP-L3) AFP是一種單鏈糖蛋白,根據其與小扁豆凝集素(LCA)的親和力從低到高依次分為AFP-L1、AFP-L2和AFP-L3。AFP-L1主要見于良性肝病,AFP-L2主要由卵黃囊產生并多見于孕婦,而AFP-L3主要來源于肝癌細胞,也被稱為甲胎蛋白異質體,即使在腫瘤早期,肝癌細胞也會分泌AFP-L3,可用于檢測早期AFP陰性肝癌[11]。AFP-L3占AFP總量的百分比稱為AFP的巖藻糖基化指數或AFP-L3%。有研究表明,AFP-L3(AFP-L3%>10%),診斷HCC的靈敏度為50.63%,特異度為83.12%,準確度為66.67%[12]。Shiraki等[13]研究發現,在患有小肝癌 (直徑不超過2 cm) 的患者中,48% 的AFP-L3相對水平升高。21例肝癌患者中有9例 (43%例) 在影像學診斷前12個月顯示出高濃度的AFP-L3。此外,血清AFP-L3水平與AFP之間無相關性 (r=0.186)。即使血清AFP水平低至8 ng/mL,AFP-L3的相對水平也會增加。Zhang等[14]等研究發現,AFP-L3診斷AFP陰性HCC的AUC為0.694(95%CI0.5992～0.7996),靈敏度、特異度和準確度分別為50%、97.5% 和79.2%。AFP-L3可作為AFP陰性肝癌診斷的有效補充。

(三)高爾基體糖蛋白(GP73) GP73是高爾基體Ⅱ型跨膜蛋白。Kladney等[15]首先報道,在正常肝臟中,GP73始終存在于膽管上皮細胞中,而肝細胞幾乎不表達。有研究發現,GP73在HBV或HCV感染、酒精性肝病或自身免疫性肝炎中表達上調,并且在HCC患者中血清濃度非常高[17]。有研究表明,GP73診斷HCC的AUC=0.937(截斷值 >77.68 ng/mL)。靈敏度和特異度分別為92.31% 和83.87%,陽性預測值為87.8%,陰性預測值為89.7%[18]。在AFP水平低于20 ng/mL和100 ng/mL的HCC患者中,分別發現了62%和71%的血清GP73水平高于最佳截斷值,這表明GP73在AFP正常或輕度升高的患者中診斷HCC的實用性。更重要的是,早期 HCC(T1/T2)患者的血清 GP73 水平顯著高于肝硬化患者(不論病因)[19]。Liu等[20]研究表明,GP73可能是AFP陰性HCC的特異性和高度敏感的指標,并且血清 GP73 濃度高與預后不良和生存期較短有關。在經手術確診HCC患者使用MRI和血清AFP-L3、GP-73聯合檢測的AUC為0.747(95%CI0.619～0.874),靈敏度為97.3%,特異度為88.0%[21],表明聯合檢測診斷效能更高,推薦用于早期肝癌的篩查。

(四)磷脂酰肌醇蛋白聚糖3(glypican-3,GPC3) GPC3是Glypican家族的成員,通常在胎盤、許多胚胎組織、成年卵巢、乳腺、間皮、肺和腎臟中檢測到其表達。GPC3在超過70% 的HCC中高度表達,但在良性肝臟病變、肝硬化、肝炎或健康成人組織中通常不表達。另外,GPC3表達可區分AFP陰性HCC與良性結節[22]。Jing等[18]研究發現,GPC3在區分肝癌與肝硬化時,AUC=0.956(截斷值 >9.3 μg/L ),靈敏度和特異度分別為89.74% 和96.77%,陽性預測值為97.2%,陰性預測值為88.2%。一項薈萃分析顯示,與健康人相比,單獨的 GPC-3 在 HCC 患者中具有良好的診斷功效(AUC=0.8835),但對于肝硬化進展為HCC的患者,其診斷效能不高,因此提高該人群的診斷效率更具臨床價值[23]。埃及的一項研究稱顯示,GPC3 在一些 AFP 水平正常的 HCC 患者中呈陽性[24]。這與 Nakatsura等[25]的觀點一致,在日本約 50% 的 HCC 患者和33% 的AFP陰性的HCC 患者中可檢測到 GPC3。此外,GPC3的高表達與惡性事件 (如腫瘤分化差、腫瘤晚期、血管浸潤和HBV感染) 顯著相關[26]。由于其在良性肝病中表達較低,可作為AFP的有效補充來診斷HCC。

(五)熱休克蛋白90α(HSP90α) Hsp90α是一種保守的細胞內分子伴侶,通常在細胞應激時被誘導。在癌癥患者中分泌的Hsp90α水平顯著增加,并且與腫瘤惡性程度和轉移能力正相關[27]。一項大規模、多中心研究顯示,血漿Hsp90α可作為診斷所有類型肝癌非常精確的腫瘤生物標志物。與非肝癌對照相比,ROC曲線顯示血漿Hsp90α診斷肝癌AUC 為0.966(95%CI0.957～0.975);靈敏度為92.7%,特異度為91.3%;最佳截斷值為62.44 ng/mL,診斷早期肝癌AUC 為0.963,靈敏度為91.4%,特異度為91.3%,診斷<3 cm的肝癌AUC 為0.951,靈敏度為89.7%,特異度為91.1%,這些結果證明血漿Hsp90α可以用作檢測早期肝癌的出色生物標志物。血漿Hsp90α在診斷AFP陰性肝癌中也具有顯著的診斷效能,在區分AFP陰性HCC與非肝癌對照的AUC為0.971 (95%CI0.958～0.985),靈敏度為93.9%,特異度為91.3%,最佳截斷值為62.48 ng/mL[28]。此外,最新的一項大規模研究表明,血漿Hsp90α水平可以用作判斷HCC預后的生物標志物。Hsp90α≥143.5 ng/mL是影響HCC患者OS的獨立不良預后因素[28]。血漿Hsp90α是比AFP更好的診斷HCC的生物標志物[28],這為AFP陰性肝癌的診斷提供了更精確的手段。

(六)Dickkopf-1 (DKK1) DKK1是一種典型Wnt信號通路的分泌拮抗劑,通常在胎盤和胚胎組織中表達,在正常成人組織中幾乎不表達,有研究證明DKK1在HCC組織中過表達,但在相應的非癌性肝組織中檢測不到。DKK1鑒別早期HCC與肝炎或肝硬化的AUC為0.912,靈敏度為73.8%,特異度為90.6%;鑒別早期AFP陰性HCC與肝炎或肝硬化的AUC為0.906,靈敏度為72.2%,特異度為90.6%。并且血清 DKK1 水平與腫瘤大小相關,但與 BCLC 分期無關[30]。這表明DKK1可以提高AFP陰性HCC的診斷效能,但其靈敏度不高,在早期肝癌篩查中具有一定局限性。

(七)纖維蛋白原/前白蛋白(FPR)與γ-谷氨酰轉肽酶與/血小板(GPR)

1.纖維蛋白原/前白蛋白(FPR):有研究表明,凝血和營養狀況可能會影響HCC患者的進展。纖維蛋白原是肝細胞合成的重要凝血因子。Zhu[31]等研究證實血漿纖維蛋白原水平升高與腫瘤血栓形成有關,纖維蛋白原可作為 HCC 臨床進展的有用預測指標。同時大量證據表明前白蛋白降低,與各種惡性腫瘤密切相關,包括肝癌患者。一項薈萃分析顯示,治療前低血清前白蛋白與肝癌患者的不良預后顯著相關[32]。因此,HCC患者的FPR水平可能會升高。Huang等[34]研究表明FPR在鑒別AFP陰性肝癌與健康對照組的AUC為0.935,靈敏度為86.67%,特異度為88.44%。

2. γ-谷氨酰轉肽酶(GGT)與血小板(GPR):正常人血清中γ-谷氨酰轉肽酶(GGT)主要來自肝臟,此酶在急性肝炎、慢性活動性肝炎及肝硬化失代償時僅輕中度升高。發生原發性肝癌時,此酶在肝內合成亢進,可引起血中GGT顯著升高。Salvatore等[33]證明,在雄性大鼠的 HCC動物模型中,血清 GGT 水平隨著肝癌發生的過程而升高,并促進了腫瘤的進展。同時血小板減少常見于慢性肝病,主要是由于脾功能亢進引起血小板加速破壞,肝細胞損傷導致血小板生成素降低。多項研究結果表明,GPR水平隨肝損害程度的加重而升高。Huang等[34]研究顯示,GPR在鑒別AFP陰性HCC與健康對照組的AUC為0.884,靈敏度為67.78%,特異度為94.47%。

3.FPR聯合GPR:FPR聯合GPR在鑒別AFP陰性HCC與健康對照組的AUC為0.977,靈敏度為91.11%,特異度為96.48%。FPR聯合GPR在診斷<3 cm的AFP陰性HCC和BCLC分期A期的AUC分別為0.943、0.971,靈敏度分別為87.5%、89.81%,特異度分別為86.93%、96.48%[34]。此外,FPR和GPR與腫瘤大小、BCLC分期有關。這表明,FPR和GPR在早期AFP陰性肝癌的診斷中顯示出較高的診斷價值,此外FPR、GPR指標的獲取簡便、經濟,因此在AFP陰性肝癌的早期篩查中有良好的應用前景。

四、小結

AFP是臨床上廣泛應用的HCC血清學標志物,但在一些患者中水平不升高, 其在早期肝癌的篩查中具有局限性。本文探討的以上標志物有可能顯著改善AFP陰性 HCC的早期診斷,多指標聯合應用可能會有更高的診斷價值。目前,研究多采用影像學聯合AFP診斷肝癌,但在AFP陰性患者中應用受限。后續的研究可使用上述血清標志物聯合影像學,特別是MRI,以此來增加AFP陰性肝癌的早期檢出率。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。