趙 娣 ,馬 茂 ,高向陽 ,覃于洪 ,何 妮 ,韓 雪
(1.吉林大學(xué)第一醫(yī)院健康管理中心,吉林 長春 130031;2.西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院健康管理中心,陜西 西安710061;3.中國健康促進(jìn)基金會,北京 100161;4.重慶大學(xué)附屬涪陵醫(yī)院肝病與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)科,重慶 408000;5.貴港市人民醫(yī)院健康管理中心,廣西 貴港 537100;6.城固縣中醫(yī)醫(yī)院健康管理中心,陜西 漢中 723200)
高爾基體蛋白73(Golgi protein, GP73),又稱為高爾基體磷酸化蛋白2(Golgi phosphoprotein 2, GOLPH 2)和高爾基體膜蛋白1(Golgi membrance protein, GOLM1),是一種73 kDa的人類高爾基體蛋白,由KLADNEY等[1]在成人巨細(xì)胞肝炎(giant cell hepatitis,GCH)的相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)。GP73是一類常駐高爾基體II型跨膜蛋白,與典型的跨膜蛋白類似,具有單個(gè)N端跨膜結(jié)構(gòu)域和1個(gè)廣泛的C端卷曲螺旋結(jié)構(gòu)域,并位于高爾基體的囊腔表面[2-3]。GP73在機(jī)體內(nèi)多種組織中都有表達(dá),與肝臟疾病關(guān)系尤其密切。近些年來的研究顯示,在病毒或非病毒導(dǎo)致的肝病中血清GP73水平均見升高,在肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)中GP73顯著上調(diào),表現(xiàn)出比甲胎蛋白(alpha-fetoprotein,AFP)更高的敏感度和特異度[4],這些研究提示GP73可能參與宿主細(xì)胞抗病毒反應(yīng),表達(dá)水平上調(diào)也可能是肝細(xì)胞對各種炎癥反應(yīng)作用的結(jié)果。GP73對維持人體機(jī)能至關(guān)重要,可能在上皮細(xì)胞(如肝上皮細(xì)胞)功能、機(jī)體營養(yǎng)調(diào)節(jié)與癌癥的轉(zhuǎn)移中發(fā)揮多種作用,其生物學(xué)功能和臨床應(yīng)用還需要繼續(xù)探索。基于此,本研究將從生物學(xué)特征、功能及其應(yīng)用等方面,對GP73的研究現(xiàn)狀作出以下綜述。
1.1 結(jié)構(gòu)特征 GP73的編碼基因位于9號染色體長臂(9p21.33),全長3 080 bp,包括1個(gè)1 200 bp的開放閱讀框、2個(gè)區(qū)域,且2個(gè)區(qū)域內(nèi)甲硫氨酸密碼子(bp 151和bp 178)間隔10個(gè)密碼子,為翻譯起始提供潛在位點(diǎn)。上述2個(gè)密碼子都包含在真核翻譯起始的可能共有位點(diǎn)內(nèi),并且將分別產(chǎn)生400或391個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)。3’非編碼區(qū)(3’ UTR)在bp 1351處包含1個(gè)框內(nèi)終止密碼子,在bp 1448、bp 2950和bp 3003處包含3個(gè)潛在的多聚腺苷酸化位點(diǎn)。
GP73蛋白的分子量為73 kDa,是位于順式和內(nèi)側(cè)高爾基體上的Ⅱ型跨膜蛋白,并由3個(gè)結(jié)構(gòu)域組成:細(xì)胞質(zhì)、跨膜和高爾基腔結(jié)構(gòu)域。N端是疏水的,單個(gè)跨膜區(qū)包含一個(gè)信號肽切割位點(diǎn),C端有5個(gè)糖基化位點(diǎn)及1個(gè)α螺旋結(jié)構(gòu)域。卷曲螺旋結(jié)構(gòu)域可能會促使GP73的二聚體形態(tài)[5],同時(shí)也是GP73發(fā)揮其生物學(xué)功能、與其他蛋白質(zhì)相互作用的結(jié)構(gòu)域[4]。但這部分結(jié)構(gòu)域如何發(fā)揮作用,還需要更多的探索。
1.2 表達(dá)與調(diào)控 GP73優(yōu)先在大多數(shù)正常機(jī)體組織中的上皮細(xì)胞表達(dá)。正常機(jī)體組織中,RNA和蛋白質(zhì)水平的顯著變化,最高可相差20倍,這表明機(jī)體內(nèi)存在GP73的調(diào)節(jié)控制,并且GP73可能存在多種生物學(xué)功能。在正常肝臟的肝膽上皮細(xì)胞中可以始終檢測到GP73,而在肝細(xì)胞幾乎沒有信號[1]。無論何種原因?qū)е碌母尾?,GP73都會在患病的肝細(xì)胞中高水平表達(dá),并在肝病患者血清樣本中表達(dá)上調(diào)[6]。此外,在一些基于肝硬化肝病的研究中,肝細(xì)胞中GP73表達(dá)的上調(diào)程度可超過在整個(gè)組織水平36~72倍,這提示GP73可能參與了肝臟疾病進(jìn)程中的某些重要途徑[2-3,7]。然而,GP73是定位于順式高爾基體的完整膜蛋白,作為是一種分泌蛋白的概率很小[5],對于GP73如何作為生物標(biāo)志物出現(xiàn)在血清中尚無定論。BACHERT等[8]提供一個(gè)合理的模型來解釋在肝病和HCC患者中觀察到的較高血清GP73濃度,即GP73在R52VRR55前蛋白轉(zhuǎn)化酶(proprotein convertases,PC)共有位點(diǎn)被弗林蛋白酶切割,導(dǎo)致其胞外域可溶部分被水解釋放到血液中。與全長蛋白相比,可溶性GP73的分子量略低。
2.1 在病毒感染中上調(diào) KLADNEYRD等[1]在GCH患者中發(fā)現(xiàn)了GP73,并推測高爾基體可能是該病毒的重要目標(biāo)。腺病毒感染的HepG2細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中,對照條件下的細(xì)胞提取物中未檢測到GP73 mRNA或蛋白質(zhì)。相反,在腺病毒感染后可檢測到GP73 mRNA,卻沒有蛋白質(zhì)。在抗病毒作用的阿糖胞苷(cytarabine, Ara-C)存在的情況下,GP73蛋白表達(dá)特別強(qiáng)烈,這一發(fā)現(xiàn)提示,在早期腺病毒感染下,GP73 mRNA表達(dá)是細(xì)胞對感染的應(yīng)激反應(yīng);而在腺病毒感染中,細(xì)胞之所以沒有GP73的蛋白表達(dá),有可能是感染晚期的細(xì)胞蛋白質(zhì)合成受到抑制。
許多臨床研究[9-12]發(fā)現(xiàn),在急性或慢性肝炎中,肝細(xì)胞中表達(dá)的GP73上調(diào),血清GP73濃度與慢性肝病的進(jìn)展呈正相關(guān)。如Xuz等[11]評估了慢性乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)感染患者血清GP73水平與疾病進(jìn)展之間的相關(guān)性:在輕度、中度和重度的慢性乙型肝炎(chronic hepatitis B,CHB)、HBV相關(guān)失代償性肝硬化和慢加急性肝衰竭中,隨著疾病程度的加重,患者血清GP73水平逐漸升高。對于干擾素治療有完全反應(yīng)的慢性HBV感染患者,血清GP73水平與TNF-α、IL-2和IL-12水平之間存在顯著的正相關(guān),而炎癥細(xì)胞因子如TNF-α,已證實(shí)與肝細(xì)胞凋亡及肝損傷的發(fā)病機(jī)制有關(guān)。在Xuz的后續(xù)研究中[12]發(fā)現(xiàn),GP73水平與肝臟炎癥的關(guān)系比與肝纖維化的關(guān)系更密切。以上研究提示,肝纖維化患者血清GP73水平升高,可能是肝臟炎癥所導(dǎo)致的肝纖維化的常見后果;而GP73水平隨與炎癥細(xì)胞因子水平變化,進(jìn)一步驗(yàn)證GP73和炎癥之間存在聯(lián)系。
除此之外,在HUSSAINA等[13]發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2(SARS-CoV-2)感染與新發(fā)糖尿病有關(guān)后,WAN L等[14]在2021年探索了GP73水平與SARS-CoV-2感染的關(guān)系,并證實(shí)病毒導(dǎo)致循環(huán)GP73水平上調(diào)并誘發(fā)患者高血糖癥狀。SARS-CoV-2感染患者的蛋白質(zhì)組學(xué)分析顯示,其肺、肝和腎組織中GP73的表達(dá)升高。體外實(shí)驗(yàn)中,培養(yǎng)的肝Huh-7細(xì)胞暴露于SARS-CoV-2后,GP73分泌的劑量和時(shí)間依賴性增加,并在小鼠模型中得到驗(yàn)證。在臨床上獲得類似的結(jié)果,SARS-CoV-2感染患者的循環(huán)GP73水平大約是參考人群的2倍。當(dāng)疾病狀態(tài)分為輕度、中度和重度時(shí),重度或中度疾病患者的血清GP73濃度顯著高于中度或輕度疾病患者。總之,GP73表達(dá)可能是細(xì)胞對病毒感染的應(yīng)激反應(yīng),至于哪些病毒類型會誘導(dǎo)GP73表達(dá),其具體表達(dá)與作用機(jī)制,還仍需探索。
2.2 參與糖代謝 WAN等[14]在研究SARS-CoV-2感染與GP73關(guān)系過程中進(jìn)一步探索了GP73誘發(fā)血糖升高的機(jī)制。小鼠在經(jīng)歷禁食及高脂肪飲食后,GP73表達(dá)在心臟、肝臟、腎臟、白色脂肪組織和胰腺等組織器官中上調(diào)。將人工純化的小鼠 GP73 C末端片段(56-401;rmGP73)注射到小鼠體內(nèi)后,立即引發(fā)小鼠血糖水平升高和代償性高胰島素血癥。隨后的胰島素耐量試驗(yàn)、葡萄糖耐量試驗(yàn)及丙酮酸耐受試驗(yàn)表明循環(huán)GP73不僅嚴(yán)重?fù)p害了葡萄糖清除率,還會促進(jìn)丙酮酸向葡萄糖的轉(zhuǎn)化,這些作用可以被GP73抗體阻斷。上述內(nèi)容提示GP73參與了機(jī)體在營養(yǎng)狀況波動(dòng)時(shí)的內(nèi)部調(diào)節(jié)。
跟蹤標(biāo)記有Cy7的rmGP73發(fā)現(xiàn),循環(huán)GP73主要運(yùn)輸?shù)礁闻K和腎臟,并在30 min后積累到較高水平。在肝內(nèi)聚集的GP73可以與胰高血糖素類似的方式參與蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)系統(tǒng)調(diào)節(jié),如與PKA的靶標(biāo)之一肌醇三磷酸受體-1(Itpr1,也稱為InsP3R-I)的Ser1588結(jié)合,發(fā)揮與胰高血糖素類似的作用,刺激肝的糖異生??傊?,SARS-CoV-2感染誘導(dǎo)GP73的產(chǎn)生和分泌,并導(dǎo)致肝內(nèi)過度的糖異生反應(yīng)。
上述研究中,高脂肪飲食和HBV/慢性丙型肝炎病毒感染也會誘導(dǎo)循環(huán)GP73水平上調(diào)[3,15],GP73在感染其他病毒或代謝疾?。òㄌ悄虿。┑那闆r下是否會導(dǎo)致血糖異常值得進(jìn)一步研究。
2.3 參與脂肪調(diào)節(jié) YANGX等[16]調(diào)查GP73上調(diào)可能導(dǎo)致的生物學(xué)效應(yīng)過程中注意到,GP73的過表達(dá)強(qiáng)烈誘導(dǎo)膽固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白(sterol-regulatory element binding protein, SREBP)-2和SREBP-1a活化。而SREBP-1a、SREBP-2及SREBP-1c屬于哺乳動(dòng)物細(xì)胞的SREBP三種同工型,是脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)的主要轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子[17],且受到細(xì)胞內(nèi)甾醇的調(diào)節(jié)。SREBP作為轉(zhuǎn)錄失活的前體蛋白,存在于與裂解激活蛋白(cleavage-activating protein , SCAP)和Insigs結(jié)合的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmic reticulum,ER)膜中。在細(xì)胞甾醇耗盡時(shí),SREBP/SCAP復(fù)合物會轉(zhuǎn)移到高爾基體中,并被蛋白酶水解處理,以釋放活性SREBP。
體外實(shí)驗(yàn)中,HepG2細(xì)胞和HL7702細(xì)胞中的膽固醇水平在GP73轉(zhuǎn)染48 h后增加了80%。在免疫印跡分析等幫助下,發(fā)現(xiàn)瞬時(shí)轉(zhuǎn)染的GP73與SCAP共定位。將編碼GP73的表達(dá)質(zhì)粒轉(zhuǎn)染到HepG2細(xì)胞后,SCAP水平顯著上調(diào)并致使SREBP1切割顯著增加。通過Flag-SCAP連同編碼Myc-GP73的表達(dá)載體或空載體共轉(zhuǎn)染293T細(xì)胞,結(jié)果發(fā)現(xiàn)GP73的存在極大地增強(qiáng)了SCAP-SREBP1的相互作用,而且SCAP-SREBP2復(fù)合物數(shù)量增加。過表達(dá)的GP73還導(dǎo)致SCAP在高爾基隔室中重新分布。這些結(jié)果表明,GP73能通過參與SCAP-SREBPs 復(fù)合物的形成,以刺激脂肪的生成,提示它可能在肝脂肪變性中發(fā)揮致病作用。
將敲低GP73的GP73 RNAi雙鏈體(siGP73)通過尾靜脈注射引入小鼠肝細(xì)胞,并在注射24 h后對小鼠進(jìn)行非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholic steatohepatitis,NASH)誘導(dǎo)。引入siGP73的小鼠肝臟中SREBP2和SCAP的染色強(qiáng)度均顯著降低,且GP73水平與衣霉素誘導(dǎo)的肝甘油三酯和總膽固醇積累均大大減少。這一研究不僅表明GP73導(dǎo)致SREBPs激活和隨后的脂肪生成,由于該途徑的失調(diào)會導(dǎo)致癌癥,也提示GP73可能參與的癌癥的形成。
PENGY等[18]對GP73在細(xì)胞內(nèi)重塑了肝細(xì)胞的脂質(zhì)代謝的作用進(jìn)行了調(diào)查。已知Rab GTPase組成了最大的小型鳥苷三磷酸(guanosine triphosphate,GTP)結(jié)合蛋白家族,并調(diào)節(jié)真核囊泡運(yùn)輸中的多個(gè)步驟,如將極低密度脂蛋白(very-low-density lipoproteins,VLDLs)運(yùn)輸?shù)窖褐?。Rab在與鳥苷二磷酸(guanosine diphosphate,GDP)結(jié)合的非活動(dòng)狀態(tài)和與GTP結(jié)合的活動(dòng)狀態(tài)之間循環(huán),而GTP水解成GDP依靠GTP酶激活蛋白(GTPase-activating protein,GAP)促進(jìn)。
而GP73可以催化13種哺乳動(dòng)物細(xì)胞質(zhì)膜和細(xì)胞內(nèi)膜的Rab GTPases中GTP的水解,即GP73是1種GAP,且GP73活性位點(diǎn)R248K&Q310A的突變體(GP73-RQ)喪失了GAP的能力驗(yàn)證了這一結(jié)論。GP73的GAP活性還能顯著降低肝脂蛋白ApoB 和ApoB100的分泌。小鼠實(shí)驗(yàn)觀察到,在GP73過量的小鼠肝臟內(nèi),ApoB100表達(dá)顯著增加,而血漿甘油三酯水平(表明新分泌的VLDLs顆粒)顯著降低。這說明GP73依賴其GAP活性調(diào)節(jié)ApoB,從而阻止肝內(nèi)VLDLs運(yùn)輸?shù)窖褐小?/p>
定期喂食6個(gè)月后的高GP73小鼠表現(xiàn)出增加的肝體重和脾體重比、肝內(nèi)大量脂質(zhì)積累,并存在肝細(xì)胞氣球樣變、較低程度的脂肪堆積等纖維化病變。有趣的是,高GP73的小鼠表現(xiàn)出較低的血漿中總膽固醇和甘油三酯水平、持續(xù)減輕的體重及更高的空腹血糖水平。再次證明GP73參與調(diào)節(jié)肝內(nèi)VLDLs的運(yùn)輸。
在GP73與非酒精性脂肪性肝?。╪onalcoholic fatty liver disease,NAFLD)關(guān)系的小鼠對照實(shí)驗(yàn)中,肝細(xì)胞GP73水平的慢性增加會引發(fā)小鼠的非肥胖NAFLD。高脂肪飲食下,GP73高的小鼠表現(xiàn)出體重顯著增加、肝臟增大并出現(xiàn)明顯黃色外觀、肝臟與體重之比增加、ApoB100水平上調(diào)等特點(diǎn),并展示出足以診斷NASH的特征,如脂肪變性、肝細(xì)胞氣球樣變和炎癥細(xì)胞浸潤以及更高程度的纖維化。需要注意的是,非肥胖的NAFLD小鼠的血漿GP73水平顯著升高,并在臨床上獲得同樣的研究結(jié)果。此外,二甲雙胍可以改善GP73誘導(dǎo)的非肥胖NAFLD,GP73阻斷治療則可以改善肥胖NAFLD小鼠的全身代謝。這些結(jié)果表明GP73加速了肝臟脂肪變性向NASH甚至纖維化的進(jìn)展,并在NAFLD、NASH的臨床診斷中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
2.4 介導(dǎo)肝癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移 LIUY等[19]發(fā)現(xiàn),在輕度缺氧的腫瘤微環(huán)境中,c-Myc作為促進(jìn)腫瘤增殖并促進(jìn)缺氧抵抗的關(guān)鍵因子之一,其水平上調(diào)促進(jìn)了GP73的反式激活和GP73介導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)基質(zhì)金屬蛋白酶7(matrix metalloproteinase-7,MMP-7)的運(yùn)輸,并導(dǎo)致HCC轉(zhuǎn)移。在輕度缺氧(氧氣濃度為2%~21%)和缺氧(氧氣濃度從0%~1%)兩種條件下,c-Myc在氧濃度為2%時(shí)出現(xiàn)表達(dá)最高峰,MMP-7也顯著上調(diào)。在2%氧氣下不同處理時(shí)間的實(shí)驗(yàn)中觀察到,c-Myc與GP73呈正相關(guān),細(xì)胞的遷移傾向也隨之增強(qiáng)。c-Myc的過表達(dá)不僅促進(jìn)腫瘤增殖,還可以正向調(diào)節(jié)GP73的表達(dá)。在Matrigel Transwell侵襲試驗(yàn)中,與陰性對照HepG2細(xì)胞相比,過表達(dá)c-Myc的HepG2細(xì)胞的侵襲性顯著增強(qiáng),過表達(dá)c-Myc、GP73沉默的HepG2細(xì)胞的侵襲性僅略有增強(qiáng)。
細(xì)胞內(nèi)MMP-7的蛋白水平在GP73敲低細(xì)胞中增加而在GP73過表達(dá)細(xì)胞中降低,其mRNA水平的變化則相反;同時(shí),免疫熒光染色的檢查中觀察到MMP-7在高GP73表達(dá)細(xì)胞的附近大量聚集。GP73特異性siRNA抑制內(nèi)源性GP73的表達(dá)后,細(xì)胞內(nèi)MMP-7的運(yùn)輸也隨之受到抑制。上述現(xiàn)象說明GP73參與了MMP-7從細(xì)胞質(zhì)中的分泌到細(xì)胞外空間過程,并提示MMP-7運(yùn)輸可能是細(xì)胞侵襲的主要原因。
LIUY等[20]對GP73與AFP的調(diào)查也發(fā)現(xiàn)GP73參與肝癌細(xì)胞的增殖與轉(zhuǎn)移。GP73過表達(dá)的HepG2和PLC細(xì)胞中,AFP在胞內(nèi)水平下降但其mRNA水平?jīng)]有改變,AFP的分泌水平卻隨GP73的分泌水平的增加而升高。共轉(zhuǎn)染、免疫沉淀等試驗(yàn)觀察到HepG2細(xì)胞中內(nèi)源性GP73與AFP結(jié)合。這些現(xiàn)象提示GP73可以調(diào)節(jié)AFP的分泌,并在細(xì)胞質(zhì)的高爾基體中與AFP存在物理相互作用。
2個(gè)GP73的突變體Δ36-100和Δ56-92(分別刪除氨基酸殘基36-100和56-92)不結(jié)合AFP,而其他結(jié)構(gòu)域突變體不影響與AFP的結(jié)合。與野生型和其他突變體降低細(xì)胞內(nèi)AFP、增加分泌的AFP水平不同,突變體Δ56-92的過表達(dá)對細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外AFP的水平?jīng)]有影響。表明分泌的AFP水平的增加取決于GP73與AFP的相互作用, 其中GP73的氨基酸殘基56-92尤為重要。
在GP73過表達(dá)的上清培養(yǎng)液介導(dǎo)下,HepG2和HLE細(xì)胞增殖率增大,并促進(jìn)HCC細(xì)胞的遷移和侵襲性。而AFP對HepG2細(xì)胞表現(xiàn)出具有類似的特性,但不增強(qiáng)HLE細(xì)胞的增殖率、遷移和侵襲性。需要注意的是,與HepG2細(xì)胞相比,HLE不表達(dá)AFP??梢哉f明,細(xì)胞外AFP或GP73可能通過各自特異的受體增強(qiáng)HCC細(xì)胞的惡性表型。
GP73穩(wěn)定轉(zhuǎn)染AFP敲低的HepG2細(xì)胞中觀察到GP73誘導(dǎo)的HepG2細(xì)胞增殖水平下降,但對HLE細(xì)胞沒有影響。GP73 穩(wěn)定轉(zhuǎn)染試驗(yàn)證實(shí),GP73過表達(dá)增加了自身與AFP和細(xì)胞外分泌,共同促進(jìn)HepG2細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲。在HepG2和PLC細(xì)胞分別采用DMSO、索拉非尼、AFP和索拉非尼、GP73和索拉非尼、AFP加GP73和索拉非尼處理的后續(xù)試驗(yàn)中,AFP和GP73的組合顯著抑制了索拉非尼誘導(dǎo)的HCC細(xì)胞凋亡。這幾項(xiàng)研究表明GP73通過調(diào)節(jié)MMP-7的運(yùn)輸、AFP的分泌水平來促進(jìn)HCC細(xì)胞的轉(zhuǎn)移及惡性表型,且GP73介導(dǎo)的AFP和自身的分泌在HCC細(xì)胞對索拉非尼的耐藥中起重要作用。
GP73在肝病中的臨床應(yīng)用研究較多,如病毒性肝炎、肝纖維化、肝硬化及HCC等。隨著對GP73生物學(xué)功能基礎(chǔ)研究的不斷深入,GP73在臨床上的應(yīng)用前景越來越廣。
3.1 在肝臟疾病中的應(yīng)用 有研究發(fā)現(xiàn)GP73水平在慢性乙肝/丙肝等病毒性肝炎人群、酒精性肝硬化及自身免疫性肝病的患者中均上調(diào),表達(dá)水平高于正常肝臟的70倍,這一結(jié)論在其后續(xù)研究和其他研究者的報(bào)道中得到驗(yàn)證[9,21-24]。
GUY等[24]的研究觀察到肝病患者的血清GP73中值水平顯著高于健康個(gè)體和其他疾病患者。當(dāng)GP73用于檢測肝病時(shí),以85.5 mg/L為臨界值,其敏感性為82%,特異性為80%,受試者工作特征曲線下面積(area under receiver operating characteristic curve,AUROC)為0.9。此外,GP73濃度在各種肝病組的患者之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這些結(jié)果表明GP73可作為診斷肝病的血清標(biāo)志物,但不能區(qū)分肝病類型。
IFTIKHARR等[9]注意到GP73在活化的星狀細(xì)胞中表達(dá),且與肝纖維化的程度呈正相關(guān)。其他肝纖維化特異性生物標(biāo)志物,如透明質(zhì)酸、層粘連蛋白和Ⅲ型前膠原蛋白也被報(bào)道與GP73呈正相關(guān),表明其在診斷肝纖維化方面的潛在作用。在晚期肝病,尤其在肝硬化中,GP73的表達(dá)水平也會顯著增加[9,22,25]。不過,Liu L等[26]在一項(xiàng)針對兒童的肝病研究中發(fā)現(xiàn),3歲以下的患者中,血清GP73不僅可以區(qū)分顯著纖維化與無/輕度纖維化,還可以區(qū)分顯著炎癥與無/輕度炎癥,且血清GP73與天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)與血小板(PLT)比值指數(shù)(APRI)的AUROC面積近似,兩者診斷價(jià)值相當(dāng)。
XZ等[11]觀察到,輕度、中度和重度CHB、HBV相關(guān)失代償性肝硬化和慢加急性肝衰竭患者的血清GP73水平升高。血清GP73水平與慢性HBV感染患者的疾病進(jìn)展呈正相關(guān),隨著肝臟炎癥分級和肝纖維化階段逐漸升高。此外,血清GP73水平與ALB水平呈負(fù)相關(guān),而與TBIL、ALT和AST水平呈正相關(guān),提示血清GP73水平與肝功能相關(guān)。
需要注意的是,研究發(fā)現(xiàn)GP73與肝臟炎癥的相關(guān)性強(qiáng)于肝纖維化。2019年,WEI等[12]的后續(xù)研究得到類似的結(jié)論,GP73預(yù)測肝臟炎癥的AUC高于預(yù)測纖維化(0.806 vs 0.742)。不過,血清GP73依舊能夠預(yù)測ALT正?;蜉p微升高的慢性HBV感染患者的顯著肝臟炎癥和纖維化。當(dāng)臨界值設(shè)定為85.7 ng/mL時(shí),血清GP73水平對預(yù)測肝臟炎癥表現(xiàn)出較高的特異性(97.18%),誤診率僅為2.82%。對于預(yù)測肝纖維化,當(dāng)臨界值設(shè)定為84.49 ng/mL時(shí),血清GP73水平顯示出高特異性(96.23%)。這一現(xiàn)象可能是慢性肝病中進(jìn)行性組織重塑和纖維化觸發(fā)了GP73表達(dá)。Xuz等[27]的調(diào)查發(fā)現(xiàn),肝臟GP73表達(dá)、血清GP73水平與肝炎嚴(yán)重程度同時(shí)上升,并通過多元回歸分析確定血清GP73是預(yù)測肝臟炎癥和纖維化的唯一獨(dú)立因素,并推薦GP73可用作慢性肝病的預(yù)后標(biāo)志物??紤]到GP73參與了糖與脂肪的調(diào)節(jié)并促進(jìn)NAFLD的發(fā)生與向NASH的進(jìn)展,其用于診斷NAFLD和NASH是具有潛在價(jià)值的。
除慢性肝病,許多研究發(fā)現(xiàn)GP73表現(xiàn)出比AFP更好的HCC診斷特異度。如MARREROJA等[28]發(fā)現(xiàn)診斷HCC上,血清GP73相對AFP,表現(xiàn)出更高水平的AUROC(0.79 vs 0.61)、更高的敏感度(69% vs 30%)和較低的特異度(75%vs 96%),HJJS等[29]的研究得到類似結(jié)果。而在毛一雷等[30]的研究中,GP73對HCC診斷的特異度和敏感度均好于AFP,分別是(76.9% vs 48.6%)和(92.9% vs 75%)。相對于單獨(dú)檢測,GP73聯(lián)合AFP或其他腫瘤標(biāo)志物檢測,對提高早期HCC的檢出率更有優(yōu)勢。如王鵬飛等[31]在一項(xiàng)430人參與的研究中觀察到GP73陽性率較高的是肝硬化患者組(86%,平均值184.2±88.7 ng/mL)和慢性乙肝患者組(76.32%,平均值149.53±89.76 ng/mL),HCC組的陽性率稍低(58.82%,平均值94.12±66.02 ng/mL),但GP73聯(lián)合AFP檢測的陽性率提高至82.35%,相對于AFP(60.5%)或GP73單獨(dú)檢測,聯(lián)合檢測更有優(yōu)勢。郭梅等[32]采用GP73、AFP及甲胎蛋白異質(zhì)體(AFP-L3)的聯(lián)合檢測策略,在對40例的樣本分析后,相對于三者單獨(dú)檢測的特異度(GP73、AFP和AFP-L3分別為88.8%、77.7%和88.8%)、敏感度(GP73、AFP和AFP-L3分別為78.5%、71.3%和65.4%)和準(zhǔn)確度(GP73、AFP和AFP-L3分別為81.6%、73.2%和72.4%),三者聯(lián)合檢測的特異度、敏感度和準(zhǔn)確度(分別為91.6%、95.1%和96.3%)有較高的提升。
3.2 在其他疾病中的應(yīng)用 還有一些報(bào)道,提示GP73在膽囊癌、肺癌、前列腺癌及胃癌等多種癌癥中高表達(dá),并與預(yù)后相關(guān)。
LIUX等[33]發(fā)現(xiàn)GP73的表達(dá)水平在膽囊癌中升高,且GP73表達(dá)量與腫瘤分化程度、Nevin分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。HAN等[18]在對109例樣本分析后,發(fā)現(xiàn)GP73在非小細(xì)胞型肺癌組中表現(xiàn)出56%的陽性率,顯著高于正常肺組。KRISTIANSENG等[34]證實(shí),GP73 mRNA是前列腺癌中最高上調(diào)的轉(zhuǎn)錄物之一,且對包含260例病例的薈萃分析中發(fā)現(xiàn)前列腺癌組織中GP73上調(diào)的平均倍數(shù)變化為2.7。LAXMANB等[35]得出了相同的結(jié)論,GP73陽性率在α-甲基?;o酶A消旋酶(AMACR)陰性前列腺癌病例中同樣很高。需要注意的是,他們還發(fā)現(xiàn)GP73的敏感度(92.3%)略低于AMACR(95.0%),鄭玉平等[36]發(fā)現(xiàn)治療前后的前列腺患者血清和尿液中GP73水平?jīng)]有差異。SHENJG等[38]對348名接受外科手術(shù)治療的胃癌患者的研究中發(fā)現(xiàn)GP73高表達(dá)與胃癌患者的不良預(yù)后相關(guān),其水平還可以作為生存率的獨(dú)立預(yù)后因素。不過,研究者也提到GP73的表達(dá)與年齡、分化和TNM分期等臨床變量之間沒有顯著相關(guān)性。綜上,GP73是否可以作為腫瘤的標(biāo)志物需要進(jìn)一步的研究。
GP73的表達(dá)可能是機(jī)體內(nèi)應(yīng)對病毒感染后的重要調(diào)節(jié)機(jī)制,并與機(jī)體內(nèi)的能量調(diào)節(jié)相關(guān)。在腫瘤研究中,高表達(dá)的GP73通過多種方式介導(dǎo)了肝癌的轉(zhuǎn)移。從相關(guān)基礎(chǔ)研究結(jié)果看,GP73深入?yún)⑴c了肝內(nèi)諸多重要調(diào)節(jié),其不僅可以在病毒性肝炎、NAFLD、肝纖維化、HCC及其他腫瘤中作為血清標(biāo)志物應(yīng)用于臨床,也可以作為潛在治療靶點(diǎn)。綜上所述,對GP73有必要開展更廣泛、更深入的實(shí)驗(yàn)室研究及大規(guī)模、多中心的臨床研究。