肝細(xì)胞癌患者血清癌基因和抑癌基因蛋白水平變化*

陳少華，吳 哲，魏志鴻，陳 鵬

肝癌為臨床常見的惡性腫瘤之一，屬全球第二大癌癥死亡原因，主要包括膽管細(xì)胞癌和肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)，其中HCC近年來發(fā)病率呈逐年增長趨勢，占我國肝癌總數(shù)的83.9%～92.3%，而在世界范圍內(nèi)占原發(fā)性肝癌(PLC)的70%～85%[1]。HCC形成過程較為復(fù)雜，致病因素包括病毒感染、代謝紊亂、過度飲酒、高黃曲霉毒素接觸等[2-4]。報(bào)道顯示，諸多基因，包括癌基因和抑癌基因，可能與肝癌的發(fā)生、細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移及預(yù)后密切相關(guān)，其中抑癌基因所編碼的蛋白質(zhì)可促使癌細(xì)胞增殖受抑，而癌基因表達(dá)產(chǎn)物可于體外誘導(dǎo)正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化，于體內(nèi)誘發(fā)癌腫的發(fā)生。在某些因素影響下癌基因與抑癌基因表達(dá)異常，致使正常細(xì)胞癌變[5]。HCC的發(fā)生可能涉及癌基因轉(zhuǎn)化基因(N-ras)、增殖相關(guān)基因(C-myc)、成纖維細(xì)胞生長因子(fibroblast growth factor，F(xiàn)GF)2、絲/蘇氨酸激酶(PLK)1和抑癌基因鐵調(diào)素(hepcidin)、清道夫受體(scavenger receptor class A，SCAR)A5和細(xì)胞周期依賴性蛋白激酶抑制劑(P16)等[6]。本研究檢測了HCC患者血清癌基因N-ras、C-myc、FGF2、PLK1和抑癌基因Hepcidin、SCARA5、P16蛋白水平，旨在探尋HCC的發(fā)病機(jī)制，為HCC早期診斷提供新的標(biāo)志物，并為其治療提供新的靶點(diǎn)，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2017年7月～2020年7月我院收治的慢性乙型肝炎(CHB)患者40例，代償期乙型肝炎肝硬化(LC)患者25例，失代償期乙型肝炎肝硬化31例，HCC 50例。診斷符合慢性乙型肝炎防治指南(2015年更新版)》[7]和《原發(fā)性肝癌診療規(guī)范(2011年版)》[8]，排除精神疾患、混合細(xì)胞型肝癌、膽管細(xì)胞癌、轉(zhuǎn)移性肝癌、其他部位惡性腫瘤、入組前半年內(nèi)已行手術(shù)、介入或放化療治療、妊娠或哺乳期婦女。另選擇同期健康體檢者40例，男20例，女20例；年齡20～65歲，平均年齡為(45.8±3.0)歲。本研究獲得我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有入組人員簽署知情同意書。

1.2 血清檢測 采用ELISA雙抗體夾心法檢測血清癌基因N-ras、C-myc、FGF2、PLK1和抑癌基因Hepcidin、SCARA5、P16蛋白(北京鼎國生物有限公司，美國Biotek公司生產(chǎn)的Epoch2型酶標(biāo)儀)。

2 結(jié)果

2.1 不同肝臟疾病患者血清癌基因蛋白水平比較 與健康人比，慢性乙型肝炎、代償期乙型肝炎肝硬化、失代償期乙型肝炎肝硬化和HCC患者血清癌基因N-ras、C-myc、FGF2和PLK1蛋白水平顯著升高(P<0.05)，而以肝細(xì)胞癌組升高最顯著(P<0.05，表1)。

2.2 不同肝臟疾病患者血清抑癌基因蛋白水平比較 與健康人比，慢性乙型肝炎、代償期乙型肝炎肝硬化、失代償期乙型肝炎肝硬化和肝細(xì)胞癌患者血清抑癌基因Hepcidin、SCARA5和P16蛋白水平顯著降低(P<0.05)，而以肝細(xì)胞癌患者降低最顯著(P<0.05，表2)。

表1 不同肝臟疾病患者血清癌基因蛋白水平比較

表2 不同肝臟疾病患者血清抑癌基因蛋白水平比較

3 討論

肝癌屬世界上第六大常見癌癥，其發(fā)生伴隨著原癌基因的激活和腫瘤抑制基因的失活等多個(gè)階段和過程。發(fā)病較為隱匿，惡性程度高，進(jìn)展速度較快，復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移早，病死率高。對(duì)于肝癌的防治研究一直是我國臨床和基礎(chǔ)研究的熱點(diǎn)[9]。HCC是肝癌最常見的亞型，近年來其死亡率在全球范圍內(nèi)呈上升趨勢，其發(fā)病機(jī)制尚未完全明確，可能是內(nèi)源性因素(如過度飲酒、環(huán)境因素等)與外源性因素(如乙型或丙型肝炎病毒感染等)共同作用的結(jié)果[10]。報(bào)道認(rèn)為，癌癥的發(fā)生是由多種癌基因共同作用的結(jié)果，而肝細(xì)胞的癌變屬多基因參與、多步驟發(fā)展的復(fù)雜生物學(xué)過程，其本質(zhì)是由細(xì)胞原癌基因激活與抑癌基因失活所致[11]。由原癌基因激活和抑癌基因失活所致的癌變本質(zhì)上是以基因突變和擴(kuò)增、染色體易位、基因插入等形式的基因突變誘發(fā)的，這類突變經(jīng)異常調(diào)控細(xì)胞周期或信號(hào)傳遞致使腫瘤生長，故癌基因或抑癌基因突變產(chǎn)物可作為細(xì)胞癌變的可靠指標(biāo)[12]。N-ras、C-myc和P16等在肝癌患者存在異常表達(dá)，其具體的生物學(xué)發(fā)生機(jī)制尚未完全明確[13]。

本研究HCC組血清癌基因N-ras、C-myc、FGF2和PLK1蛋白顯著高于健康人和各種慢性肝病患者，慢性乙型肝炎組、代償期乙型肝炎肝硬化組和失代償期乙型肝炎肝硬化組上述癌基因蛋白水平顯著高于健康人，但各組之間并無顯著性差異，表明血清癌基因N-ras、C-myc、FGF2和PLK1上調(diào)可能參與了HCC的發(fā)生和發(fā)展過程。HCC患者癌基因N-ras和C-myc呈高水平表達(dá)，兩者均參與了HCC的惡性轉(zhuǎn)化過程，并在HCC的發(fā)生發(fā)展過程中相互協(xié)同以維持HCC的惡性表型[14]。癌基因PLK1和FGF-2及抑癌基因SCARA5和Hepcidin在HCC發(fā)生、治療和預(yù)后觀察中有重要的意義，為HCC致病機(jī)理研究開辟了新的途徑[15]。癌基因?qū)僖活惪蓪?dǎo)致正常細(xì)胞向惡性轉(zhuǎn)化的核酸片段，而抑癌基因?qū)僬＜?xì)胞中含有抑制細(xì)胞惡性增殖的基因，兩者均正常存在于機(jī)體內(nèi)。一旦兩者在機(jī)體內(nèi)失衡、失活或突變，則會(huì)導(dǎo)致腫瘤的形成。N-ras是人原發(fā)性肝癌中的一個(gè)轉(zhuǎn)化基因，屬于G蛋白家族，當(dāng)出現(xiàn)點(diǎn)突變、染色體重排或基因擴(kuò)增而被激活時(shí)，會(huì)引起細(xì)胞膜跨膜信號(hào)傳遞改變，促進(jìn)細(xì)胞分裂增加，誘發(fā)異常分化，直至癌變，在HCC的形成和發(fā)展過程中發(fā)揮著重要的作用；C-myc屬一類核蛋白調(diào)控基因，與腫瘤細(xì)胞增殖活性、細(xì)胞分化和凋亡有關(guān)，其與蛋白配體進(jìn)行寡聚化后形成異二聚體復(fù)合物，可結(jié)合特異性DNA序列，激活或抑制諸多靶基因轉(zhuǎn)錄，干擾轉(zhuǎn)錄功能，引起細(xì)胞生長、分化和調(diào)亡[16]；FGF2屬細(xì)胞間信號(hào)分子，已被證實(shí)廣泛參與人體細(xì)胞的生長代謝，可通過影響間葉細(xì)胞生長，誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞有絲分裂。FGF2還可刺激內(nèi)皮細(xì)胞，促進(jìn)血管生成，誘導(dǎo)血管細(xì)胞增殖、遷移和分化[17]。PLK1屬于高度保守的絲/蘇氨酸激酶，可從不同途徑調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的啟動(dòng)，其過表達(dá)能引起細(xì)胞有絲分裂檢查點(diǎn)失控，導(dǎo)致基因組不穩(wěn)定，加快增殖速度，促進(jìn)消化道腫瘤的形成[18]。N-ras可能參與癌前肝細(xì)胞的增殖和惡性轉(zhuǎn)化，對(duì)于HCC的形成和發(fā)展具有重大意義。C-myc在HCC患者呈現(xiàn)過度表達(dá)，其異常表達(dá)造成癌基因的激活，可能引起肝細(xì)胞異常增殖，導(dǎo)致肝細(xì)胞向惡性轉(zhuǎn)化，引起癌變，與HCC的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。FGF2可能與肝癌細(xì)胞的增殖轉(zhuǎn)移有關(guān)，參與了HCC的發(fā)病過程。PLK1可與多種底物結(jié)合，調(diào)節(jié)細(xì)胞有絲分裂和胞質(zhì)分裂等過程，其高表達(dá)可能直接導(dǎo)致了HCC的形成。

本研究HCC組抑癌基因Hepcidin、SCARA5和P16蛋白顯著降低，而各組慢性肝病患者之間并無明顯的改變，說明抑癌基因Hepcidin、SCARA5和P16的下調(diào)可能參與了HCC的發(fā)病過程。抑癌基因hepcidin、SCARA5和P16可能參與了HCC的發(fā)生和發(fā)展過程[19]。抑癌基因hepcidin主要在肝臟中合成，主要功能是進(jìn)行鐵調(diào)節(jié)。當(dāng)其呈低表達(dá)時(shí)會(huì)促使肝癌細(xì)胞中鐵蛋白釋放鐵離子入血清，同時(shí)強(qiáng)化人體小腸對(duì)鐵離子的吸收，致使人體整個(gè)血清鐵離子含量顯著升高，而大部分HCC患者體內(nèi)含鐵量過高，故推測其是抗腫瘤防御機(jī)制的重要部分；SCARA5屬清道夫受體家族新成員，可經(jīng)干擾酪氨酸磷酸化激活FAK信號(hào)通路，調(diào)節(jié)癌細(xì)胞生長、增殖和遷移；P16是直接參與細(xì)胞周期調(diào)控的新型抑癌基因，其作用于CDK4或CDK6，抑制周期素D結(jié)合CDK4/CDK6，預(yù)防pRb磷酸化和E2F因子釋放，將細(xì)胞周期阻滯于A期，從而促使細(xì)胞增殖受抑[20]。HCC細(xì)胞增殖往往需要氧，而氧需要鐵運(yùn)輸。鐵離子越多，癌細(xì)胞增殖就越快，故推測hepcidin是抗腫瘤防御機(jī)制的重要部分，與 HCC的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)；SCARA5在HCC患者呈低表達(dá)，可能與SCARA5啟動(dòng)子區(qū)甲基化有關(guān)，或是其他基因組成的沉默復(fù)合物發(fā)揮了作用，具體機(jī)制還需要進(jìn)一步的深入研究；P16失活可引起細(xì)胞過度增殖、細(xì)胞周期加速，在HCC的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮著重要的作用。