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肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)是一种严重危害人类健康的疾病。我国肝癌的病死率占恶性肿瘤病死率第二位,占全球肝癌死亡人数的53%,且发病率和死亡率呈逐渐上升趋势,发病年龄构成也渐趋年轻化,加大力度进行肝癌的深入研究具有紧迫和重要的意义。临床实践证明,早期肝癌(临床小肝癌)预后优于中晚期肝癌,二者术后3年和5年生存率存在显著性差异。因而早发现和早治疗成为肝癌研究的重点。肝癌的早期诊断率仍亟待提高。目前认为血清AFP(alpha-fetoprotein,甲胎球蛋白)为较可靠的肝癌血清学标志物,其敏感性为60%～70%,特异性为90%左右,但约18%的肝癌AFP不升高。早期肝癌AFP的假阴性率更可高达40%。因而,单凭AFP诊断肝癌易造成漏诊与误诊。寻找新的有助早期诊断的肿瘤血清标志物一直是备受关注的研究热点。有报告显示,血清DCP(des-gamma carboxyprothrombin,脱-γ-羧基凝血酶原)、AFP-L3(AFP异质体)、Glypican-3(磷脂酰肌醇)等有助于提高肝癌诊断的敏感性和特异性,并可以发现部分AFP阴性的小肝癌。但迄今研究结果还远不能满足临床诊断和治疗需求。因此,寻找更敏感、特异的与AFP有互补诊断价值并具有治疗开发价值的肝癌早期分子标志物,建立肝癌早期相关血清蛋白谱系显得十分迫切。课题组前期利用生物信息学方法对大鼠肝癌基因芯片结果进行聚类和分析,筛选出了14个肝癌早期差异表达编码分泌蛋白基因。在此基础上,本研究剔除了文献已经报道的,选择文献尚未报道与早期肝癌相关的3个分子:分泌性磷蛋白1(secreted phosphoperotein 1,SPP-1)、生长分化因子15(growth differentiation factor 15,GDF-15)和细胞趋化因子配体1(chemokine(c-x-c motif)ligand-1,CXCL-1),分别采用荧光定量PCR(polymerase chain reaction,聚合酶链式反应)及双抗体夹心法ELISA(enzyme linked immunosorbent assay,酶联免疫吸附测定)对其在人小肝癌与正常对照组mRNA水平和血清蛋白水平的表达进行了鉴定,初步预测其在小肝癌诊断中的价值。研究方法:1、利用生物信息学方法分析处理Rat Expression Array 230 2.0大鼠肝癌基因芯片结果;2、应用实时定量PCR方法检测15例小肝癌及正常肝脏组织(癌旁正常肝脏组织)的mRNA水平;3、双抗体夹心法ELISA技术检测对应小肝癌患者血清和正常人血清中的血清蛋白表达水平。结果:1、对基因芯片结果进行初步分析和二次分析,共筛选出14个人同源编码分泌蛋白基因;SPP-1、GDF-15和CXCL-1基因是上述筛选的候选标记物基因中的三个文献尚未报道与早期肝癌相关的基因。探针号分别为:1367581_at、1377163_at、1387316_at;差异度分别为:2.9、3.8、2.2;2、荧光定量PCR提示:SPP-1、GDF-15和CXCL-1基因在小肝癌组织中较对照组表达显著上调,其差异有统计学意义(P<0.05);3、双抗体夹心法ELISA显示:SPP-1血清蛋白检测值与正常对照组比较差异无统计学意义(P>0.05);GDF-15血清蛋白含量在小肝癌组中表达水平明显高于正常对照组,差异有统计学意义(P<0.05);小肝癌组中CXCL-1血清蛋白含量较正常对照组表达下调,其差异有统计学意义(P<0.05)。结论:1、NF-κB信号通路基因(CXCL-1)、P53信号通路基因(GDF-15)和SPP-1基因在人小肝癌组织中高表达,提示这些基因可能与肝癌发生的早期过程相关;2、分泌性蛋白GDF-15和CXCL-1显示出小肝癌筛选诊断的潜在价值;3、以动物模型为线索,利用基因芯片技术结合合理的生物信息学分析是筛选肿瘤基因差异表达的有效方法,具有可行性和可靠性。