引用本文: 孙晗, 陈武, 王云, 王亦秋, 饶建华, 刘霞, 刘鹏, 田庆中. 肝细胞性肝癌组织中甲胎蛋白的表达对化疗耐药的预测价值. 中国普外基础与临床杂志, 2019, 26(4): 432-437. doi: 10.7507/1007-9424.201811053 复制
肝细胞性肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是临床常见的恶性肿瘤,全世界每年有 30~50 万例新发患者,其发病率逐年上升,并且呈现年轻化趋势[1]。我国属肝癌高发国家,发病率居世界首位[2],其给个人和家庭带来了沉重的负担。由于 HCC 具有多血管、恶性程度高、生长速度快、转移范围广、复发率高等特点,仅有 20%~25% 的患者可以通过肝切除和肝移植治疗,大多数患者初次就诊时已经丧失了手术机会。肝动脉插管栓塞化疗(transcatheter arterial chemoembolization,TACE)是治疗中晚期 HCC 常用的方法[3],但化疗多药耐药(multidrug resistance,MDR)现象严重阻碍了 HCC 的化疗效果。因此,研究引起肝癌 MDR 的相关因素、作用机制并逆转 MDR,提高肝癌化疗效果成为了亟待解决的问题之一。本研究从术前穿刺取得的肝脏肿瘤组织样本中筛选出 HCC,利用免疫组织化学技术对其进行甲胎蛋白(alpha fetoprotein,AFP)检测,同时评估 TACE 后的治疗效果,旨在探讨肿瘤组织中 AFP 的表达与化疗耐药的关系。
1 资料与方法
1.1 研究对象
对 2008 年 1 月至 2017 年 12 月期间东南大学附属徐州医院实施 TACE 治疗的原发性肝癌患者进行筛选,入组标准为:① 术前行肝脏穿刺活检或术中姑息性手术肿瘤活检,病理学检查结果提示原发性 HCC;② TACE 治疗前未行根治性手术切除;③ TACE 前后均未行肿瘤微波消融或者射频消融治疗;④ 根据第 7 版美国癌症联合委员会(American Joint Committee on Cancer,AJCC)癌症分期指南[4],患者的临床分期为 Ⅲ 期(ⅢA–ⅢC 期);⑤ 患者手术前后临床资料完整(包括手术前后影像资料以及检验结果);⑥ 患者在 TACE 治疗前未口服索拉非尼等靶向药物。排除标准为:① 美国东部肿瘤协作组(Eastern Cooperative Oncology Group,ECOG) 评分[5]>2 分;② 合并其他脏器如心、肺、肾功能不全者;③ DSA 造影发现中重度肝动脉-门静脉瘘或肝动脉-肝静脉瘘者;④ 合并有其他恶性肿瘤;⑤ 合并有糖尿病等内分泌或免疫系统疾病;⑥ 穿刺活检结果为假阴性。共有 62 例患者符合上述条件纳入研究,收集这些患者的临床信息、影像资料及其肿瘤石蜡标本。本研究通过了医院伦理委员会审批。
1.2 TACE 治疗
62 例 HCC 患者行 TACE 前经穿刺或活检留取 HCC 组织标本 3~4 条组织条备检(其中 45 例行肝脏穿刺活检,17 例患者术中探查发现无法行根治性手术而仅行肝肿瘤组织活检)。TACE 治疗过程为:采用 Seldinger 方法,于右侧腹股沟区消毒、1% 利多卡因局部浸润麻醉后,行右侧股动脉穿刺,成功后置入导管鞘,导管选择性插入肝动脉后行 DSA 造影,了解肿瘤的大小、位置、肿瘤血管分布、有无动静脉瘘等,然后根据病灶大小和患者的肝功能状况经导管分别注入丝裂霉素 C (MMC) 4~8 mg+5-氟尿嘧啶 (5-Fu) 500~1 000 mg+表阿霉素(E-ADM)10~30 mg 以及超液化碘油 20 mL,注射结束后拔出导管,对穿刺部位进行加压包扎。17 例剖腹探查活检患者根据其术后恢复情况,于术后 1 个月内行 TACE 治疗,其 TACE 的治疗过程与 45 例行肝脏穿刺活检的患者一致。
1.3 TACE 疗效观察
患者于 TACE 治疗前及治疗后 1 个月均行 CT 检查,使用的机器型号为 Brilliance 64 排螺旋 CT(美国 Philips 公司)或 Discovery CT750 HD 64 排螺旋 CT(美国 GE 公司)。由两位高年资影像科医师进行双盲法图像分析。观察指标包括:肿瘤部位、大小、形态、强化程度、强化形式以及肿瘤与周围血管的关系。按照欧洲肝病学会(European Association for the study of the liver,EASL)标准进行疗效评价[6-7]:完全缓解(complete response,CR)定义为肿瘤没有强化区域,反映了肿瘤完全坏死;部分缓解(partial response,PR)定义为强化区面积减少 50%以上,代表肿瘤部分坏死;稳定(stable disease,SD)定义为肿瘤反应在 PR 和 PD 之间;进展(progressive disease,PD)定义为 1 个可测量病灶增大 25%以上或新病灶出现。将疗效达到 CR 和 PR 的患者归入化疗敏感组,而疗效属于 SD 和 PD 的患者归入化疗耐药组。
1.4 HCC 组织中 AFP 表达的检测
首先对获取的 HCC 组织标本行苏木精-尹红(hematoxylin and eosin,HE)染色以明确 HCC 诊断,然后采用 EnVision 二步法行免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC)染色检测 HCC 组织中 AFP 的表达。AFP 抗体购自 Roche 公司,由 Roche Benchmark XT 全自动免疫组化仪完成检测。根据阳性细胞在全部组织细胞中所占比例判定染色结果,其中肿瘤细胞无染色判为阴性;阳性细胞占比<10% 判为局灶阳性;阳性细胞占比为 10%~30% 判为弱阳性;阳性细胞占比 30%~70% 判为中度阳性;阳性细胞占比>70% 判为强阳性。将肿瘤细胞无染色、局灶阳性以及弱阳性病例判为 AFP 表达阴性,而肿瘤细胞中度阳性以及强阳性的病例则判为 AFP 表达阳性。
1.5 统计学方法
采用 STATA10.0 软件进行分析。计量指标以均数±标准差(±s)表示,2 组间比较采用 t 检验;计数资料的比较采用 χ2 检验或 Fisher 检验;肿瘤组织中 AFP 的表达与化疗耐药之间的相关性采用 logistic 回归分析。检验水准 α=0.05。
2 结果
2.1 HCC 组织中 AFP 表达与肿瘤耐药的关系
将 62 例患者行 TACE 治疗前与治疗后 1 个月的 CT 检查结果进行比较,结果显示有 26 例患者(41.9%)TACE 治疗后符合化疗敏感标准,其中符合 CR 标准 0 例,符合 PR 标准 26 例,其余 36 例患者(58.1%)考虑化疗耐药,其中符合 SD 标准 24 例,PD 标准 12 例,即化疗敏感组 26 例,化疗耐药组 36 例。免疫组化染色结果显示,原发性 HCC 组织中 AFP 阳性染色主要位于细胞质,部分胞膜也有着色(图 1),62 例中 AFP 染色阳性者 42 例(67.7%),AFP 染色阴性者 20 例(32.3%)。在 42 例 AFP 染色阳性者中,化疗耐药者有 29 例(69.0%),在 20 例 AFP 染色阴性者中,化疗耐药者有 7 例(35.0%),见表 1。该结果提示:HCC 组织中 AFP 表达阳性与肿瘤耐药具有相关性。

a:示 HCC 组织中 AFP 强阳性染色,染色部位位于细胞质,部分在细胞膜(IHC ×100);b:示 HCC 组织中 AFP 阴性染色(IHC ×100)

2.2 HCC 患者临床病理特征与肿瘤耐药的关系
结果见表 2。由表 2 可见,化疗敏感组与化疗耐药组患者在性别、年龄、肿瘤大小、肿瘤部位、肿瘤分化程度、肝功能 Child-Pugh 分级以及是否合并肝炎 [乙型肝炎和(或)丙型肝炎] 方面之间的差异均无统计学意义(P>0.05),而在患者血清 AFP 水平、是否合并门静脉癌栓(portal veinous tumor thrombus,PVTT)以及肿瘤数量方面 2 组间比较差异有统计学意义(P<0.05),化疗敏感组的 AFP 水平阳性、合并门静脉癌栓以及肿瘤单发患者的占比显著低于化疗耐药组。

2.3 HCC 化疗耐药影响因素的 logistic 回归分析结果
对可能影响 HCC 化疗耐药的因素进一步行 logistic 回归单因素和多因素分析,其单因素分析结果显示,肿瘤组织的 AFP 阳性表达,血清 AFP 水平升高、合并 PVTT 以及肿瘤数量是 HCC 化疗耐药的相关危险因素(P<0. 05) ;多因素分析结果显示,肿瘤组织的 AFP 阳性表达和合并 PVTT 是 HCC 化疗耐药的独立危险因素(P<0.05),见表 3。

3 讨论
AFP 是一种分子量约为 70×103的胚胎性糖蛋白,由 500 个氨基酸组成,由 Halbrecht 等[8]于 1956 年从胎儿血清中首次发现,1964 年 Tatarinov[9]首次从 HCC 患者的血清中检测到 AFP,1978 年在第 12 届国际癌症大会上正式确认 AFP 是一种特异性的肝癌标志物,其作用至今尚无其他标志物可以取代。既往国内外对 AFP 的诊断价值及其与 HCC 临床病理之间的关系进行了大量的研究报道,结果发现无论是手术还是姑息性治疗,高表达 AFP 的患者均较低表达 AFP 的患者预后更差,甚至一些肝脏肿瘤分期系统(如 CLIP 分期系统)都将 AFP 水平作为一个预后因素[10]。然而,关于 AFP 与 HCC 化疗耐药之间的关系却鲜有报道。因此,本研究通过分析 HCC 的组织中 AFP 表达、肿瘤分化程度、血清 AFP 水平以及临床特征,探讨 HCC 化疗耐药的影响因素,有助于为逆转 MDR 提供新的理论线索和潜在的干预靶标。
本研究结果表明,HCC 组织中 AFP 表达阳性是影响其化疗耐药的一个重要因素。其作用机制可能与以下因素有关:① 通过上调 MDR1 基因的表达诱导肝脏肿瘤耐药。体外实验[11]显示,在 AFP 阴性的肝癌细胞系 SMMC-7721 中转染 AFP 表达颗粒后,发现其 MDR1 的表达产物 P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)显著增高。而通过反义 RNA 重组腺病毒载体靶向逆转 AFP 阳性的肝癌多药耐药细胞 HepG2R 后,能够有效降低 P-gp 的表达[12]。鉴于 P-gp 蛋白具有 ATP 依赖性跨膜转运活性,可将药物转运至细胞外,因此可使得细胞获得耐药性。② 通过抗凋亡作用引起耐药。目前已知肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)及其受体(tumor necrosis factor receptor,TNFR)和 Fas 及其配体(Fas ligand,FasL)均在细胞凋亡中起到重要的作用。而在 HCC 组织中 AFP 能够下调肝脏肿瘤细胞 TNFR 的表达、上调 FasL 的表达以及抑制淋巴细胞中 TNF 的分泌[13-15],这种主动防御方式,不仅可以使得肿瘤凋亡减少,还可以导致肿瘤周围淋巴细胞凋亡增多。除了 TNF/TNFR 和 Fas/FasL 系统外,有研究[16]发现,AFP 可以促进肝癌细胞突变型 p53 基因的表达,导致其失去野生型 p53 基因所具有的抑制 survivin 基因表达的功能,survivin 表达产物能够抑制 caspase-3,7,9 的活性,阻碍细胞凋亡的发生。上述这些抗肿瘤细胞凋亡作用减弱了化疗药物对 HCC 的影响。③ 促进肿瘤细胞增殖的作用。目前已知磷酸肌醇 3-激酶(phosphatidylinositol 3 kinase,PI3K)/蛋白激酶 B(protein kinase B,AKT)/雷帕霉素靶蛋白(the mammalian target of rapamycin,mTOR)通路可以促进细胞增殖并抑制其凋亡,在肿瘤的发生发展过程中起到极其重要的作用。而第 10 号染色体磷酸酶和张力蛋白同源丢失性基因(phosphatase and tension homolog deleted on chromosome ten,PTEN)被认为是继 p53 基因后,另一种与肿瘤发生关系密切的抑癌基因,其编码的产物可以对上述通路产生抑制作用[17];在前列腺癌、子宫内膜癌、肾癌、胶质母细胞瘤、卵巢癌、乳腺癌、甲状腺癌、肺癌、膀胱癌、甲状腺癌、黑色素瘤、淋巴瘤等多种肿瘤中均已发现该基因异常[17-18]。在 HCC 中已有研究[19]发现,AFP 与肿瘤细胞膜上受体结合后,能够抑制 PTEN 活性,从而激活 P13K/AKT/mTOR 信号通路,促进 Src、Ras 等癌基因的表达。此外,AFP 还可以通过影响细胞内的第 2 信息物质 cAMP 和 Ca2+等的浓度,从而调控转录调节因子的作用,促进 Ras、C-fos、C-jun 等癌基因的表达[20]。这些癌基因最终将导致 HCC 的恶性转化及肿瘤增殖[21-22]。
本研究中需要引起我们注意的是,血清 AFP 阳性在多因素回归分析中并无显著意义。考虑是因为部分 HCC 肿瘤组织中虽然表达 AFP,但并未分泌入血或者分泌入血极少,使得血清中 AFP 检测为阴性。但是目前已知 AFP 在细胞内也可与 caspase-3 结合,通过抑制其活性,阻断凋亡信号的转导,从而使得肝癌细胞耐受化学药物诱导的凋亡[23-24]。该结果提示:HCC 组织的 AFP 阳性表达较血清 AFP 阳性对明确肿瘤耐药具有更高的特异度及临床应用价值。
目前已知 PVTT 是 HCC 患者预后较差的主要原因之一,而在本研究中我们发现其也是 HCC 化疗耐药的独立危险因素。这主要是因为:① HCC 肿瘤中心区的血供来自于肝动脉,而包括 PVTT 在内的肿瘤周围组织血供主要来自于门静脉,因此 TACE 对于门静脉出现癌栓治疗效果甚微。② PVTT 形成后会增大门静脉压力,减少门静脉血供,使得肝脏的储备能力降低。虽然门静脉和肝动脉之间存在广泛的吻合支[25],但是 TACE 治疗后动脉栓塞则必然会进一步损伤肝功能,从而限制了具有肝毒性的化疗药物使用的剂量,最终导致化疗效果不佳。③ PVTT 可引起肿瘤血管的功能异常,形成缺氧的微环境,促进缺氧诱导因子 1α 的生成(hypoxia-inducible factor,HIF-1α)。体外实验[26]中已经证实 HepG2 肝癌细胞可通过 HIF-1α 调控 MDR 基因的表达,导致耐药表型形成;而在体内实验[27]中,HIF-1α 蛋白的表达水平在耐药肝癌组织中显著高于化疗敏感肝癌组织,这也间接说明了 HIF-1α 在 HCC 化疗耐药的形成过程中起了重要作用。
本研究也存在一些局限性:① 样本量较少;② 化疗方案单一;③ 不能排除超液化碘油对肿瘤治疗的影响,使得结果出现偏倚;④ 单中心研究;⑤ 没有对患者进行生存分析;⑥ 给药途径单一,没有进行门静脉化疗或者门静脉化疗联合肝动脉化疗的比较研究;⑦ 标本的取材部位和取材量没有进行控制和统一,而肿瘤不同部位其蛋白表达水平可能不同,使得结果可能出现偏倚。而通过完善上述缺陷,是否能够得出相同结论还需要进一步证实。总之,在现有技术条件下,我们认为肿瘤组织 AFP 表达阳性是判断 HCC 化疗耐药的一个重要指标,而其具体作用机制尚有待进一步研究。
肝细胞性肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是临床常见的恶性肿瘤,全世界每年有 30~50 万例新发患者,其发病率逐年上升,并且呈现年轻化趋势[1]。我国属肝癌高发国家,发病率居世界首位[2],其给个人和家庭带来了沉重的负担。由于 HCC 具有多血管、恶性程度高、生长速度快、转移范围广、复发率高等特点,仅有 20%~25% 的患者可以通过肝切除和肝移植治疗,大多数患者初次就诊时已经丧失了手术机会。肝动脉插管栓塞化疗(transcatheter arterial chemoembolization,TACE)是治疗中晚期 HCC 常用的方法[3],但化疗多药耐药(multidrug resistance,MDR)现象严重阻碍了 HCC 的化疗效果。因此,研究引起肝癌 MDR 的相关因素、作用机制并逆转 MDR,提高肝癌化疗效果成为了亟待解决的问题之一。本研究从术前穿刺取得的肝脏肿瘤组织样本中筛选出 HCC,利用免疫组织化学技术对其进行甲胎蛋白(alpha fetoprotein,AFP)检测,同时评估 TACE 后的治疗效果,旨在探讨肿瘤组织中 AFP 的表达与化疗耐药的关系。
1 资料与方法
1.1 研究对象
对 2008 年 1 月至 2017 年 12 月期间东南大学附属徐州医院实施 TACE 治疗的原发性肝癌患者进行筛选,入组标准为:① 术前行肝脏穿刺活检或术中姑息性手术肿瘤活检,病理学检查结果提示原发性 HCC;② TACE 治疗前未行根治性手术切除;③ TACE 前后均未行肿瘤微波消融或者射频消融治疗;④ 根据第 7 版美国癌症联合委员会(American Joint Committee on Cancer,AJCC)癌症分期指南[4],患者的临床分期为 Ⅲ 期(ⅢA–ⅢC 期);⑤ 患者手术前后临床资料完整(包括手术前后影像资料以及检验结果);⑥ 患者在 TACE 治疗前未口服索拉非尼等靶向药物。排除标准为:① 美国东部肿瘤协作组(Eastern Cooperative Oncology Group,ECOG) 评分[5]>2 分;② 合并其他脏器如心、肺、肾功能不全者;③ DSA 造影发现中重度肝动脉-门静脉瘘或肝动脉-肝静脉瘘者;④ 合并有其他恶性肿瘤;⑤ 合并有糖尿病等内分泌或免疫系统疾病;⑥ 穿刺活检结果为假阴性。共有 62 例患者符合上述条件纳入研究,收集这些患者的临床信息、影像资料及其肿瘤石蜡标本。本研究通过了医院伦理委员会审批。
1.2 TACE 治疗
62 例 HCC 患者行 TACE 前经穿刺或活检留取 HCC 组织标本 3~4 条组织条备检(其中 45 例行肝脏穿刺活检,17 例患者术中探查发现无法行根治性手术而仅行肝肿瘤组织活检)。TACE 治疗过程为:采用 Seldinger 方法,于右侧腹股沟区消毒、1% 利多卡因局部浸润麻醉后,行右侧股动脉穿刺,成功后置入导管鞘,导管选择性插入肝动脉后行 DSA 造影,了解肿瘤的大小、位置、肿瘤血管分布、有无动静脉瘘等,然后根据病灶大小和患者的肝功能状况经导管分别注入丝裂霉素 C (MMC) 4~8 mg+5-氟尿嘧啶 (5-Fu) 500~1 000 mg+表阿霉素(E-ADM)10~30 mg 以及超液化碘油 20 mL,注射结束后拔出导管,对穿刺部位进行加压包扎。17 例剖腹探查活检患者根据其术后恢复情况,于术后 1 个月内行 TACE 治疗,其 TACE 的治疗过程与 45 例行肝脏穿刺活检的患者一致。
1.3 TACE 疗效观察
患者于 TACE 治疗前及治疗后 1 个月均行 CT 检查,使用的机器型号为 Brilliance 64 排螺旋 CT(美国 Philips 公司)或 Discovery CT750 HD 64 排螺旋 CT(美国 GE 公司)。由两位高年资影像科医师进行双盲法图像分析。观察指标包括:肿瘤部位、大小、形态、强化程度、强化形式以及肿瘤与周围血管的关系。按照欧洲肝病学会(European Association for the study of the liver,EASL)标准进行疗效评价[6-7]:完全缓解(complete response,CR)定义为肿瘤没有强化区域,反映了肿瘤完全坏死;部分缓解(partial response,PR)定义为强化区面积减少 50%以上,代表肿瘤部分坏死;稳定(stable disease,SD)定义为肿瘤反应在 PR 和 PD 之间;进展(progressive disease,PD)定义为 1 个可测量病灶增大 25%以上或新病灶出现。将疗效达到 CR 和 PR 的患者归入化疗敏感组,而疗效属于 SD 和 PD 的患者归入化疗耐药组。
1.4 HCC 组织中 AFP 表达的检测
首先对获取的 HCC 组织标本行苏木精-尹红(hematoxylin and eosin,HE)染色以明确 HCC 诊断,然后采用 EnVision 二步法行免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC)染色检测 HCC 组织中 AFP 的表达。AFP 抗体购自 Roche 公司,由 Roche Benchmark XT 全自动免疫组化仪完成检测。根据阳性细胞在全部组织细胞中所占比例判定染色结果,其中肿瘤细胞无染色判为阴性;阳性细胞占比<10% 判为局灶阳性;阳性细胞占比为 10%~30% 判为弱阳性;阳性细胞占比 30%~70% 判为中度阳性;阳性细胞占比>70% 判为强阳性。将肿瘤细胞无染色、局灶阳性以及弱阳性病例判为 AFP 表达阴性,而肿瘤细胞中度阳性以及强阳性的病例则判为 AFP 表达阳性。
1.5 统计学方法
采用 STATA10.0 软件进行分析。计量指标以均数±标准差(±s)表示,2 组间比较采用 t 检验;计数资料的比较采用 χ2 检验或 Fisher 检验;肿瘤组织中 AFP 的表达与化疗耐药之间的相关性采用 logistic 回归分析。检验水准 α=0.05。
2 结果
2.1 HCC 组织中 AFP 表达与肿瘤耐药的关系
将 62 例患者行 TACE 治疗前与治疗后 1 个月的 CT 检查结果进行比较,结果显示有 26 例患者(41.9%)TACE 治疗后符合化疗敏感标准,其中符合 CR 标准 0 例,符合 PR 标准 26 例,其余 36 例患者(58.1%)考虑化疗耐药,其中符合 SD 标准 24 例,PD 标准 12 例,即化疗敏感组 26 例,化疗耐药组 36 例。免疫组化染色结果显示,原发性 HCC 组织中 AFP 阳性染色主要位于细胞质,部分胞膜也有着色(图 1),62 例中 AFP 染色阳性者 42 例(67.7%),AFP 染色阴性者 20 例(32.3%)。在 42 例 AFP 染色阳性者中,化疗耐药者有 29 例(69.0%),在 20 例 AFP 染色阴性者中,化疗耐药者有 7 例(35.0%),见表 1。该结果提示:HCC 组织中 AFP 表达阳性与肿瘤耐药具有相关性。

a:示 HCC 组织中 AFP 强阳性染色,染色部位位于细胞质,部分在细胞膜(IHC ×100);b:示 HCC 组织中 AFP 阴性染色(IHC ×100)

2.2 HCC 患者临床病理特征与肿瘤耐药的关系
结果见表 2。由表 2 可见,化疗敏感组与化疗耐药组患者在性别、年龄、肿瘤大小、肿瘤部位、肿瘤分化程度、肝功能 Child-Pugh 分级以及是否合并肝炎 [乙型肝炎和(或)丙型肝炎] 方面之间的差异均无统计学意义(P>0.05),而在患者血清 AFP 水平、是否合并门静脉癌栓(portal veinous tumor thrombus,PVTT)以及肿瘤数量方面 2 组间比较差异有统计学意义(P<0.05),化疗敏感组的 AFP 水平阳性、合并门静脉癌栓以及肿瘤单发患者的占比显著低于化疗耐药组。

2.3 HCC 化疗耐药影响因素的 logistic 回归分析结果
对可能影响 HCC 化疗耐药的因素进一步行 logistic 回归单因素和多因素分析,其单因素分析结果显示,肿瘤组织的 AFP 阳性表达,血清 AFP 水平升高、合并 PVTT 以及肿瘤数量是 HCC 化疗耐药的相关危险因素(P<0. 05) ;多因素分析结果显示,肿瘤组织的 AFP 阳性表达和合并 PVTT 是 HCC 化疗耐药的独立危险因素(P<0.05),见表 3。

3 讨论
AFP 是一种分子量约为 70×103的胚胎性糖蛋白,由 500 个氨基酸组成,由 Halbrecht 等[8]于 1956 年从胎儿血清中首次发现,1964 年 Tatarinov[9]首次从 HCC 患者的血清中检测到 AFP,1978 年在第 12 届国际癌症大会上正式确认 AFP 是一种特异性的肝癌标志物,其作用至今尚无其他标志物可以取代。既往国内外对 AFP 的诊断价值及其与 HCC 临床病理之间的关系进行了大量的研究报道,结果发现无论是手术还是姑息性治疗,高表达 AFP 的患者均较低表达 AFP 的患者预后更差,甚至一些肝脏肿瘤分期系统(如 CLIP 分期系统)都将 AFP 水平作为一个预后因素[10]。然而,关于 AFP 与 HCC 化疗耐药之间的关系却鲜有报道。因此,本研究通过分析 HCC 的组织中 AFP 表达、肿瘤分化程度、血清 AFP 水平以及临床特征,探讨 HCC 化疗耐药的影响因素,有助于为逆转 MDR 提供新的理论线索和潜在的干预靶标。
本研究结果表明,HCC 组织中 AFP 表达阳性是影响其化疗耐药的一个重要因素。其作用机制可能与以下因素有关:① 通过上调 MDR1 基因的表达诱导肝脏肿瘤耐药。体外实验[11]显示,在 AFP 阴性的肝癌细胞系 SMMC-7721 中转染 AFP 表达颗粒后,发现其 MDR1 的表达产物 P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)显著增高。而通过反义 RNA 重组腺病毒载体靶向逆转 AFP 阳性的肝癌多药耐药细胞 HepG2R 后,能够有效降低 P-gp 的表达[12]。鉴于 P-gp 蛋白具有 ATP 依赖性跨膜转运活性,可将药物转运至细胞外,因此可使得细胞获得耐药性。② 通过抗凋亡作用引起耐药。目前已知肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)及其受体(tumor necrosis factor receptor,TNFR)和 Fas 及其配体(Fas ligand,FasL)均在细胞凋亡中起到重要的作用。而在 HCC 组织中 AFP 能够下调肝脏肿瘤细胞 TNFR 的表达、上调 FasL 的表达以及抑制淋巴细胞中 TNF 的分泌[13-15],这种主动防御方式,不仅可以使得肿瘤凋亡减少,还可以导致肿瘤周围淋巴细胞凋亡增多。除了 TNF/TNFR 和 Fas/FasL 系统外,有研究[16]发现,AFP 可以促进肝癌细胞突变型 p53 基因的表达,导致其失去野生型 p53 基因所具有的抑制 survivin 基因表达的功能,survivin 表达产物能够抑制 caspase-3,7,9 的活性,阻碍细胞凋亡的发生。上述这些抗肿瘤细胞凋亡作用减弱了化疗药物对 HCC 的影响。③ 促进肿瘤细胞增殖的作用。目前已知磷酸肌醇 3-激酶(phosphatidylinositol 3 kinase,PI3K)/蛋白激酶 B(protein kinase B,AKT)/雷帕霉素靶蛋白(the mammalian target of rapamycin,mTOR)通路可以促进细胞增殖并抑制其凋亡,在肿瘤的发生发展过程中起到极其重要的作用。而第 10 号染色体磷酸酶和张力蛋白同源丢失性基因(phosphatase and tension homolog deleted on chromosome ten,PTEN)被认为是继 p53 基因后,另一种与肿瘤发生关系密切的抑癌基因,其编码的产物可以对上述通路产生抑制作用[17];在前列腺癌、子宫内膜癌、肾癌、胶质母细胞瘤、卵巢癌、乳腺癌、甲状腺癌、肺癌、膀胱癌、甲状腺癌、黑色素瘤、淋巴瘤等多种肿瘤中均已发现该基因异常[17-18]。在 HCC 中已有研究[19]发现,AFP 与肿瘤细胞膜上受体结合后,能够抑制 PTEN 活性,从而激活 P13K/AKT/mTOR 信号通路,促进 Src、Ras 等癌基因的表达。此外,AFP 还可以通过影响细胞内的第 2 信息物质 cAMP 和 Ca2+等的浓度,从而调控转录调节因子的作用,促进 Ras、C-fos、C-jun 等癌基因的表达[20]。这些癌基因最终将导致 HCC 的恶性转化及肿瘤增殖[21-22]。
本研究中需要引起我们注意的是,血清 AFP 阳性在多因素回归分析中并无显著意义。考虑是因为部分 HCC 肿瘤组织中虽然表达 AFP,但并未分泌入血或者分泌入血极少,使得血清中 AFP 检测为阴性。但是目前已知 AFP 在细胞内也可与 caspase-3 结合,通过抑制其活性,阻断凋亡信号的转导,从而使得肝癌细胞耐受化学药物诱导的凋亡[23-24]。该结果提示:HCC 组织的 AFP 阳性表达较血清 AFP 阳性对明确肿瘤耐药具有更高的特异度及临床应用价值。
目前已知 PVTT 是 HCC 患者预后较差的主要原因之一,而在本研究中我们发现其也是 HCC 化疗耐药的独立危险因素。这主要是因为:① HCC 肿瘤中心区的血供来自于肝动脉,而包括 PVTT 在内的肿瘤周围组织血供主要来自于门静脉,因此 TACE 对于门静脉出现癌栓治疗效果甚微。② PVTT 形成后会增大门静脉压力,减少门静脉血供,使得肝脏的储备能力降低。虽然门静脉和肝动脉之间存在广泛的吻合支[25],但是 TACE 治疗后动脉栓塞则必然会进一步损伤肝功能,从而限制了具有肝毒性的化疗药物使用的剂量,最终导致化疗效果不佳。③ PVTT 可引起肿瘤血管的功能异常,形成缺氧的微环境,促进缺氧诱导因子 1α 的生成(hypoxia-inducible factor,HIF-1α)。体外实验[26]中已经证实 HepG2 肝癌细胞可通过 HIF-1α 调控 MDR 基因的表达,导致耐药表型形成;而在体内实验[27]中,HIF-1α 蛋白的表达水平在耐药肝癌组织中显著高于化疗敏感肝癌组织,这也间接说明了 HIF-1α 在 HCC 化疗耐药的形成过程中起了重要作用。
本研究也存在一些局限性:① 样本量较少;② 化疗方案单一;③ 不能排除超液化碘油对肿瘤治疗的影响,使得结果出现偏倚;④ 单中心研究;⑤ 没有对患者进行生存分析;⑥ 给药途径单一,没有进行门静脉化疗或者门静脉化疗联合肝动脉化疗的比较研究;⑦ 标本的取材部位和取材量没有进行控制和统一,而肿瘤不同部位其蛋白表达水平可能不同,使得结果可能出现偏倚。而通过完善上述缺陷,是否能够得出相同结论还需要进一步证实。总之,在现有技术条件下,我们认为肿瘤组织 AFP 表达阳性是判断 HCC 化疗耐药的一个重要指标,而其具体作用机制尚有待进一步研究。