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【摘要】甲胎蛋白(AFP)是有卵黄囊及胚胎产生的糖蛋白,是肝细胞癌重要的肿瘤标志物。肝细胞癌变时AFP基因常被激活而强烈表达,转录成AFP mRNA和翻译成AFP,因此根据AFP mRNA的表达情况可判断AFP基因的活化情况,为原发性肝癌的诊断提供了可靠的依据,为临床治疗争取了时间。
【关键词】甲胎蛋白(AFP);肝癌;早期诊断
Armor embryo protein (AFP) and primary liver cancer early diagnosis relations
SONGGuangLIUJingZHANG Nan
【Abstract】Armor embryo protein (AFP) has the glycoprotein which the yolk sac and the embryo produce, is the hepatocellular carcinoma important tumor designated object. When liver cell cancer the AFP gene is often activated, but expresses intensely, copies AFP mRNA and translates AFP, therefore may judge the AFP gene according to the AFP mRNA expression situation the activation situation, has provided the reliable basis for the primary liver cancer's diagnosis, has striven for the time for the clinical care.
【Key words】Armor embryo protein (AFP); Liver cancer; Early diagnosis
原发性肝癌(primary hepatic carcinoma,PHC)是一种恶性程度高,进展快,预后差,侵袭性抢的恶性肿瘤。虽然肝细胞癌(hepatocellular carcinoma HCC)非手术疗法有进展,但手术切除仍是目前最有效的治疗方法。晚期HCC切除后复发率高,易转移,早期诊断极为重要。多数患者就诊时已近中晚期,失去了最佳的治疗时机。HCC血清标志物众多,尚无单一标志物能够诊断所有HCC敏感而特异如甲胎蛋白异质(alpha-fetoprotein-L3,AFP-L3),HCC特异性w-谷氨酰转酞酶(y-glutamyltranspeptidase,GGT)等标志物,它们间无相关性并起互补作用。HCC标志物分析有助于HCC早期诊断,疗效观察,术后随访及复发或转移监测。甲胎蛋白(AFP)是诊断PHC的重要指标,广泛应用于肝癌的早期诊断,但30%~40%的PHC患者AFP阴性,因此寻找更特异、敏感的肿瘤标志物和诊断方法是研究肝癌的重要课题,是许多学者一直努力的方向。大多数单个标志物检测敏感性和特异性都偏低,近年来提倡多种标志物联合检测以提高检测的灵敏度和特异度。可喜的是,在这方面已取得很大进展,本文从以下几个方面加以阐述:
1蛋白(AFP)基因的结构
人类AFP基因定位与4号染色体长臂11-12区,调控区也包括启动子,沉默子,增强子。现已清楚AFP是由590个氨基酸组成的糖蛋白(MW170kD),属于胚胎性蛋白,虽是诊断HCCC的重要指标,但对慢性肝病,肝硬化患者定期随访,发现AFP诊断HCC有一定局限性,单独检测AFP鉴别诊断HCC有一定困难。实际上,总AFP中含有3种组分:AFP的L1片段存在与肝炎和肝硬化中,组成了AFP在非恶性肝病主要片段;AFP-L2主要来源于卵黄囊肿瘤,也可在孕妇血清中检出;AFP-L3为HCC细胞特异,其糖链组成和结构具有不均一性,与植物凝集素亲和性不同,采用电泳法可分离出小扁豆凝集素(LCA)结合AFP。
2 AFP与HCC发病机制的研究进展
随着近年来研究的不断深入,对AFP与肝癌的关系又有了新的发现。胚胎发育过程中的AFP mRNA的增强于始终处于激活状态,而沉默子处于抑制状态。因此增强于信号可以顺利到达启动子启动,AFP基因大量表达。AFP具有免疫抑制作用,从而保护胎儿免受母体攻。胎儿出生后,沉默子激活,抑制了增强启动效应被抑制,使AFP表达受阻。HCC发生时,增强子再次激活,使AFP在HCC中又一次大量表达,这使HCC产生免疫耐受而得以增长。
3甲胎蛋白(AFP)的功能及检测
甲胎蛋白是19 5 6年在胎儿血清中发现的一种胚胎专一性甲种球蛋白,1964年有人在肝癌患者血清中测得它。参考值:<20ug/L。正常情况下.这种存在与胚胎早期血清中的甲胎蛋白在出生后即迅速消失,如重现于成人血清中.则提示有肝癌的可能。另外,在生殖腺胚胎瘤和少数转移性肿瘤如胃癌,以及在孕妇、肝炎、肝硬化患者血清中甲胎蛋白可呈假阳性。但升高不如肝癌明显。甲胎蛋白现已广泛应用与肝细胞癌的普查、诊断、判断治疗效果、预测复发。普查中阳性可早于症状出现8~11个月。肝细胞癌患者的甲胎蛋白阳性率为70%~90%。甲胎蛋白>500ug/L持续1个月,或>200ug/L持续2个月而无肝病活动证据,并排除了妊娠和生殖腺胚胎瘤者,应高度怀疑肝癌。通常甲胎蛋白浓度与肿瘤的大小有关联,但个体差异较大。20%~45%的活动性慢性肝炎和肝硬化患者,甲胎蛋白呈低浓度阳性,一般不超过200u g/L,常先有血清谷丙转氨酶明显增高,甲胎蛋白与此同时升高,在1~2个月内随病情好转,血清谷丙转氨酶下降而下降。但甲胎蛋白低浓度阳性持续2个月或以上,而且血清谷丙转氨酶已正常,这时应高度警惕亚临床肝癌的存在。甲胎蛋白对肝细胞癌的临床价值可以归纳为:①是一种仅次于病理检查的诊断方法;②为目前最好的早期诊断方法之一,可在临床症状出现前8~11个月做出诊断;③为反应病情变化和治疗效果的敏感指标;④有助于检出亚临床期,复发性与转移性肝癌。
4研究展望
AFP是一种生物学活性非常复杂的蛋白质,其生物学功能目前并不清楚。如:AFP通过何种途径诱导淋巴细胞凋亡,不同受体亚型在介导AFP对淋巴细胞和肝癌细胞生长调节的过程中,哪种亚型起主导作用,是否一种促进增殖,而另一种则是诱导凋亡?一旦能阐明这些作用机制,就可以消除血液AFP含量,恢复机体免疫监控功能;抑制AFP基因表达或封闭AFP受体,阻断AFP促肝癌细胞增殖。这将对肝癌的生物治疗带来两方面的有利因素:恢复免疫功能,促進肿瘤细胞死亡。
近年来研究认为大约1/3的肝癌患者血清AFP水平正常,约60%直径<3cm的肝癌患者,AFP正常或者波动于正常与异常之间,且约有15%~58%的慢性肝炎患者和11%~47%的肝硬化患者出现AFP的升高 。近年来国内外相继报道-L——糟藻糖甘酶(AFU)在肝癌的诊断已取得较大进展。PHC血清中AFU增高原因尚未完全被探明,有人认为可能系该酶降解减慢或癌细胞增殖促使其合成增加所致。需进一步探讨AFU增高与肝癌组织类型、细胞分化程度及慢性活动性肝病等的关系。AFU可以作为诊断PHC的特异性肿瘤标志物,联合检测AFP与AFU可提高PHC阳性诊断率。
联合利用AFP进行HCC的诊断与利用其高表达的特异性构建HCC的多种治疗方案虽然取得了很大的进展,但其方法仍有一定的不完善性。如有部分正常肝细胞,特别是肝细胞也表达一定量的AFP。因此,在利用相关技术时可能会对这些人体正常细胞造成一定杀伤性。且在与HBV或HCV无关的HCC中AFP并不是一个敏感的指标Ⅲ;又近年来发现血清中AFP浓度与HCC 表达有时不呈正相关性,因此在联合诊断与治疗时又造成对HCC估计的不准确性,这也在一定程度上限制了相关技术的使用范围。另外,能否通过影响降低AFP的血清浓度或通过外援性AFP增加其血清浓度达到与TNFa的协调作用促进癌细胞的凋亡来治疗HCC还有待于研究,且目前所做的这些治疗性实验都处于实验动物阶段,其临床实验前研究及临床推广还需要一个长期的深人性研究。
我国是肝炎病毒感染较重的国家之一,尤其HBV、HCV感染与HCC的发生关系密切,HCC的防治已是医学界的一项艰巨任务。在高危人群中,早期监测和发现HCC,可赢得手术治疗的时间,提高生存率。HCC的成功切除与预后,完全取决与早期诊断。腹部超声、CT、MRI的检查,虽然发现部分小HCC,但其鉴别良,恶性病变较难。在肝细胞癌变过程中某些癌变相关的基因表达异常,合成并分泌一些微量蛋白进入人体周血,在正常肝细胞难以检测到,或处于极低水平或基因处于高甲基化状态。临床上现有的HCC标志物众多,尚无单一标志物能够诊断所有HCC敏感而特异如AFP-L3,HCC特异性GGT和TGF-β1等,它们间无相关性并起互补作用,对这些标志物进行分析有助于HCC早期诊断,疗效观察及术后随访,复发或转移监测。所以我们能做的就是一方面继续采用多种肿瘤标志物的联合检查方法,另一方面继续寻找更为有效的肿瘤标志物,希望在不久的将来能有特异性更高的肿瘤标志物被我们发现并利用,造福人类。
参考文献
[1]Farinati F,Marino D,De Giorgio M,et al.Diagnostic and Prognostic Role of alpha-Fetoprotein in Hepatocellular Carcinoma:Both or Neither? Am J Gastroenterol,2006 Mar,101(3):524-32
[2]Cillo U,Vitale A,Navaglia F,et al.Role of blood AFP mRNA and tumor grade in the preoperative prognostic evaluation of patients with hepatocellular carcinoma.World J Gastroenterol,2005 Nov 28;11(44):6920-5
[3]李勇.原發性肝癌的早期诊断(综述)[J].安徽卫生职业技术学院学报,2005,(6),216-217
[4]李瑞玲,韩大正.原发性肝癌与甲胎蛋白水平之间关系研究[J].医药世界,2005,(7),167-169
[5]廖慧钰.血清肿瘤标志物在肝癌诊断中的应用[J].南通大学学报(医学版),2005,(4),4-5
[6]劳明,朱波.三种肿瘤标志物联合检测对原发性肝癌的诊断价值[J].中华消化杂志,2005,(2),481-482
[7]涂少华,沈江帆.AFP、AFU及TSGF联合检测对原发性肝癌的诊断价值.标记免疫分析与临床,2007,(9),第14卷第3期,129-134
[8]王岐,杜增兰.AFU及AFP联合检测对原发性肝癌的诊断价值,适用医技杂志.2007,(11),4421-4422
[9]李清国,李晶.甲胎蛋白在肝细胞癌早期诊断与治疗中的研究进展. 实用l临床医学.2004,(5),l,129-130
[10]辛永宁,宣世英.原发性肝癌与甲胎蛋白研究进展.临床肝胆病杂志.2007,(23),2.141-142
[11]余彬彬 苏建家. 原发性肝细胞癌血清学标志物新进展. 医学研究杂志.2006,(10), 35.74-76
作者单位:110001中国医科大学
【关键词】甲胎蛋白(AFP);肝癌;早期诊断
Armor embryo protein (AFP) and primary liver cancer early diagnosis relations
SONGGuangLIUJingZHANG Nan
【Abstract】Armor embryo protein (AFP) has the glycoprotein which the yolk sac and the embryo produce, is the hepatocellular carcinoma important tumor designated object. When liver cell cancer the AFP gene is often activated, but expresses intensely, copies AFP mRNA and translates AFP, therefore may judge the AFP gene according to the AFP mRNA expression situation the activation situation, has provided the reliable basis for the primary liver cancer's diagnosis, has striven for the time for the clinical care.
【Key words】Armor embryo protein (AFP); Liver cancer; Early diagnosis
原发性肝癌(primary hepatic carcinoma,PHC)是一种恶性程度高,进展快,预后差,侵袭性抢的恶性肿瘤。虽然肝细胞癌(hepatocellular carcinoma HCC)非手术疗法有进展,但手术切除仍是目前最有效的治疗方法。晚期HCC切除后复发率高,易转移,早期诊断极为重要。多数患者就诊时已近中晚期,失去了最佳的治疗时机。HCC血清标志物众多,尚无单一标志物能够诊断所有HCC敏感而特异如甲胎蛋白异质(alpha-fetoprotein-L3,AFP-L3),HCC特异性w-谷氨酰转酞酶(y-glutamyltranspeptidase,GGT)等标志物,它们间无相关性并起互补作用。HCC标志物分析有助于HCC早期诊断,疗效观察,术后随访及复发或转移监测。甲胎蛋白(AFP)是诊断PHC的重要指标,广泛应用于肝癌的早期诊断,但30%~40%的PHC患者AFP阴性,因此寻找更特异、敏感的肿瘤标志物和诊断方法是研究肝癌的重要课题,是许多学者一直努力的方向。大多数单个标志物检测敏感性和特异性都偏低,近年来提倡多种标志物联合检测以提高检测的灵敏度和特异度。可喜的是,在这方面已取得很大进展,本文从以下几个方面加以阐述:
1蛋白(AFP)基因的结构
人类AFP基因定位与4号染色体长臂11-12区,调控区也包括启动子,沉默子,增强子。现已清楚AFP是由590个氨基酸组成的糖蛋白(MW170kD),属于胚胎性蛋白,虽是诊断HCCC的重要指标,但对慢性肝病,肝硬化患者定期随访,发现AFP诊断HCC有一定局限性,单独检测AFP鉴别诊断HCC有一定困难。实际上,总AFP中含有3种组分:AFP的L1片段存在与肝炎和肝硬化中,组成了AFP在非恶性肝病主要片段;AFP-L2主要来源于卵黄囊肿瘤,也可在孕妇血清中检出;AFP-L3为HCC细胞特异,其糖链组成和结构具有不均一性,与植物凝集素亲和性不同,采用电泳法可分离出小扁豆凝集素(LCA)结合AFP。
2 AFP与HCC发病机制的研究进展
随着近年来研究的不断深入,对AFP与肝癌的关系又有了新的发现。胚胎发育过程中的AFP mRNA的增强于始终处于激活状态,而沉默子处于抑制状态。因此增强于信号可以顺利到达启动子启动,AFP基因大量表达。AFP具有免疫抑制作用,从而保护胎儿免受母体攻。胎儿出生后,沉默子激活,抑制了增强启动效应被抑制,使AFP表达受阻。HCC发生时,增强子再次激活,使AFP在HCC中又一次大量表达,这使HCC产生免疫耐受而得以增长。
3甲胎蛋白(AFP)的功能及检测
甲胎蛋白是19 5 6年在胎儿血清中发现的一种胚胎专一性甲种球蛋白,1964年有人在肝癌患者血清中测得它。参考值:<20ug/L。正常情况下.这种存在与胚胎早期血清中的甲胎蛋白在出生后即迅速消失,如重现于成人血清中.则提示有肝癌的可能。另外,在生殖腺胚胎瘤和少数转移性肿瘤如胃癌,以及在孕妇、肝炎、肝硬化患者血清中甲胎蛋白可呈假阳性。但升高不如肝癌明显。甲胎蛋白现已广泛应用与肝细胞癌的普查、诊断、判断治疗效果、预测复发。普查中阳性可早于症状出现8~11个月。肝细胞癌患者的甲胎蛋白阳性率为70%~90%。甲胎蛋白>500ug/L持续1个月,或>200ug/L持续2个月而无肝病活动证据,并排除了妊娠和生殖腺胚胎瘤者,应高度怀疑肝癌。通常甲胎蛋白浓度与肿瘤的大小有关联,但个体差异较大。20%~45%的活动性慢性肝炎和肝硬化患者,甲胎蛋白呈低浓度阳性,一般不超过200u g/L,常先有血清谷丙转氨酶明显增高,甲胎蛋白与此同时升高,在1~2个月内随病情好转,血清谷丙转氨酶下降而下降。但甲胎蛋白低浓度阳性持续2个月或以上,而且血清谷丙转氨酶已正常,这时应高度警惕亚临床肝癌的存在。甲胎蛋白对肝细胞癌的临床价值可以归纳为:①是一种仅次于病理检查的诊断方法;②为目前最好的早期诊断方法之一,可在临床症状出现前8~11个月做出诊断;③为反应病情变化和治疗效果的敏感指标;④有助于检出亚临床期,复发性与转移性肝癌。
4研究展望
AFP是一种生物学活性非常复杂的蛋白质,其生物学功能目前并不清楚。如:AFP通过何种途径诱导淋巴细胞凋亡,不同受体亚型在介导AFP对淋巴细胞和肝癌细胞生长调节的过程中,哪种亚型起主导作用,是否一种促进增殖,而另一种则是诱导凋亡?一旦能阐明这些作用机制,就可以消除血液AFP含量,恢复机体免疫监控功能;抑制AFP基因表达或封闭AFP受体,阻断AFP促肝癌细胞增殖。这将对肝癌的生物治疗带来两方面的有利因素:恢复免疫功能,促進肿瘤细胞死亡。
近年来研究认为大约1/3的肝癌患者血清AFP水平正常,约60%直径<3cm的肝癌患者,AFP正常或者波动于正常与异常之间,且约有15%~58%的慢性肝炎患者和11%~47%的肝硬化患者出现AFP的升高 。近年来国内外相继报道-L——糟藻糖甘酶(AFU)在肝癌的诊断已取得较大进展。PHC血清中AFU增高原因尚未完全被探明,有人认为可能系该酶降解减慢或癌细胞增殖促使其合成增加所致。需进一步探讨AFU增高与肝癌组织类型、细胞分化程度及慢性活动性肝病等的关系。AFU可以作为诊断PHC的特异性肿瘤标志物,联合检测AFP与AFU可提高PHC阳性诊断率。
联合利用AFP进行HCC的诊断与利用其高表达的特异性构建HCC的多种治疗方案虽然取得了很大的进展,但其方法仍有一定的不完善性。如有部分正常肝细胞,特别是肝细胞也表达一定量的AFP。因此,在利用相关技术时可能会对这些人体正常细胞造成一定杀伤性。且在与HBV或HCV无关的HCC中AFP并不是一个敏感的指标Ⅲ;又近年来发现血清中AFP浓度与HCC 表达有时不呈正相关性,因此在联合诊断与治疗时又造成对HCC估计的不准确性,这也在一定程度上限制了相关技术的使用范围。另外,能否通过影响降低AFP的血清浓度或通过外援性AFP增加其血清浓度达到与TNFa的协调作用促进癌细胞的凋亡来治疗HCC还有待于研究,且目前所做的这些治疗性实验都处于实验动物阶段,其临床实验前研究及临床推广还需要一个长期的深人性研究。
我国是肝炎病毒感染较重的国家之一,尤其HBV、HCV感染与HCC的发生关系密切,HCC的防治已是医学界的一项艰巨任务。在高危人群中,早期监测和发现HCC,可赢得手术治疗的时间,提高生存率。HCC的成功切除与预后,完全取决与早期诊断。腹部超声、CT、MRI的检查,虽然发现部分小HCC,但其鉴别良,恶性病变较难。在肝细胞癌变过程中某些癌变相关的基因表达异常,合成并分泌一些微量蛋白进入人体周血,在正常肝细胞难以检测到,或处于极低水平或基因处于高甲基化状态。临床上现有的HCC标志物众多,尚无单一标志物能够诊断所有HCC敏感而特异如AFP-L3,HCC特异性GGT和TGF-β1等,它们间无相关性并起互补作用,对这些标志物进行分析有助于HCC早期诊断,疗效观察及术后随访,复发或转移监测。所以我们能做的就是一方面继续采用多种肿瘤标志物的联合检查方法,另一方面继续寻找更为有效的肿瘤标志物,希望在不久的将来能有特异性更高的肿瘤标志物被我们发现并利用,造福人类。
参考文献
[1]Farinati F,Marino D,De Giorgio M,et al.Diagnostic and Prognostic Role of alpha-Fetoprotein in Hepatocellular Carcinoma:Both or Neither? Am J Gastroenterol,2006 Mar,101(3):524-32
[2]Cillo U,Vitale A,Navaglia F,et al.Role of blood AFP mRNA and tumor grade in the preoperative prognostic evaluation of patients with hepatocellular carcinoma.World J Gastroenterol,2005 Nov 28;11(44):6920-5
[3]李勇.原發性肝癌的早期诊断(综述)[J].安徽卫生职业技术学院学报,2005,(6),216-217
[4]李瑞玲,韩大正.原发性肝癌与甲胎蛋白水平之间关系研究[J].医药世界,2005,(7),167-169
[5]廖慧钰.血清肿瘤标志物在肝癌诊断中的应用[J].南通大学学报(医学版),2005,(4),4-5
[6]劳明,朱波.三种肿瘤标志物联合检测对原发性肝癌的诊断价值[J].中华消化杂志,2005,(2),481-482
[7]涂少华,沈江帆.AFP、AFU及TSGF联合检测对原发性肝癌的诊断价值.标记免疫分析与临床,2007,(9),第14卷第3期,129-134
[8]王岐,杜增兰.AFU及AFP联合检测对原发性肝癌的诊断价值,适用医技杂志.2007,(11),4421-4422
[9]李清国,李晶.甲胎蛋白在肝细胞癌早期诊断与治疗中的研究进展. 实用l临床医学.2004,(5),l,129-130
[10]辛永宁,宣世英.原发性肝癌与甲胎蛋白研究进展.临床肝胆病杂志.2007,(23),2.141-142
[11]余彬彬 苏建家. 原发性肝细胞癌血清学标志物新进展. 医学研究杂志.2006,(10), 35.74-76
作者单位:110001中国医科大学