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编号:10651077
肝细胞癌发病机理研究进展
http://www.100md.com 《中华肝脏病杂志》 1999年第2期
赵新 丛文铭 赵新 丛文铭(200438 上海,第二军医大学东方肝胆外科医院病理科) 中华肝脏病杂志 1999 0 7 2
关键词: 期刊 zhgzbzz 0 综 述 fur -->

肝细胞的恶性转化涉及到肝细胞基因组内一系列基因的变异和积累。这些变异可由多源性的理化性损害因子以及病毒引起,也可由细胞基因组的内源性改变引起。现就近年来在肝细胞的癌变过程中相关因素是如何在分子水平上相互作用和影响作一综述。
一、肝细胞癌(HCC)的细胞起源
最近提出一种肝癌发生机制,肝多能干细胞的异常分化和增殖。研究表明肝组织内存在肝干细胞池,作为实验性诱导肝细胞再生能力严重削弱时提供新肝细胞的主要来源。在正常肝脏,干细胞池处于休眠状态,只有当肝实质受到严重破坏,剩余肝细胞不能补充原来肝细胞时方被激活。在大鼠化学致癌实验的早期,发现大量迅速增殖的肝非实质性上皮细胞,以椭圆形核,胞浆密度减低为特征,被称之为“卵圆细胞”。研究表明卵圆细胞为肝细胞的祖细胞,能够分化成为肝细胞或其他如胆道、肠道和胰腺细胞。最近在HCC患者肝脏再生性结节中发现了与鼠的卵圆细胞有类似形态和抗原的人卵圆细胞,推断HCC可能从卵圆细胞发展而来。
二、HCC的相关病毒
1. 乙型肝炎病毒(HBV)的作用:大多数与HBV有关的HCC包含有整合到肝细胞染色体中的HBVDNA序列。研究发现HBV DNA整合在HBV感染的早期阶段发生。目前尚未发现HBVDNA整合到细胞基因组特定的部位。整合过程会引起细胞DNA的缺失,某些整合似可引起染色体的重排。随机整合的靶序列和染色体部位发生插入和缺失变异。HBVDNA整合最重要的效应可能是发生诱变,HBV可能是一种非选择性插入的诱变原。
HBV X蛋白能够转式激活病毒和细胞基因的转录,或直接与参与转录的因子发生作用。HBVX在体外能与p53蛋白相互结合,减弱其特异的DNA结合能力,也可能干扰了DNA修复。Henkler等[1] 在31例HCC的研究中,用Westernblot方法未检测到HBV X蛋白的表达。用免疫沉淀法也未发现HBV X蛋白与p53蛋白结合。因此对X蛋白与p53蛋白结合在HCC中的普遍性和重要性提出了疑问。p53蛋白失活可能是由于其他基因突变或某些未知因素如环境因素,在蛋白水平诱导所致。
2. 丙型肝炎病毒(HCV)的作用:与HBV不同,HCV是一种RNA病毒,其基因组并不整合到宿主DNA中。HCV核心蛋白在体外有潜在的直接致癌作用。HCV还可经一些特异或非特异性的免疫机制引起肝细胞损伤。HCV通过引起肝硬化,造成肝细胞异型增生而间接导致HCC。
Sansonno等[2] 用免疫金银染色法和非放射性原位杂交技术同时检测HCC组织中HCV抗原与特异性RNA序列。发现在HCC组织和非癌组织中都有阳性表达,表达部位只存在于胞浆中。所有HCC样本都表达HCV核心蛋白,但比非癌组织少。除核心蛋白外,在癌组织肝细胞中还发现其他HCV相关蛋白。HCV并不是HCC晚期阶段肝细胞增生的刺激因素。
有相当比例的HCV相关性HCC同时或先前有HBV感染,同时感染HBV与HCV对HCC的发生可能有协同作用。
三、HCC中癌基因的作用
当细胞受某些因素作用,癌基因被激活发生基因点突变,基因易位,基因扩增和启动子插入等改变,过度表达或表达异常产物可致细胞癌变。
1. myc:包括c-myc、L-myc和N-myc密切相关的3个癌基因。在HCC中少有c-myc的变异,却常有其mRNA的表达。Liu等[3] 在携带WHC/c-myc的转基因鼠研究中,检测了转移基因c-myc和另外三个细胞癌基因c-jun、c-fos、c-H-ras以及胰岛素样生长因子Ⅱ(IGFⅡ)在肝癌发生过程中不同阶段的表达,发现在新生肝期,c-mycmRNA水平增高,由c-myc和IGFⅡ联合作用诱导的强烈的增殖刺激可能引发持续的肝细胞增生失调,从而大大增加了HCC发生的危险性。而另外三个癌基因在癌前期肿瘤中表达极不一致,与对照无可比性。
2. c-met:Ueki等[4] 研究了编码肝细胞生长因子(HGF)酪氨酸激酶受体的癌基因c-met在HCC中的表达与病人临床病理特征和预后的关系。发现c-met在HCC组织中的表达明显高于非癌组织,并且与肝内转移明显相关。高c-met表达组病人5年生存率比低表达组明显降低。说明了c-met的表达对HCC的生长和转移都有重要作用。
3. ras:包括K-ras、N-ras和H-ras三个密切相关的癌基因。绝大多数HCC中ras的变异很少见,在50%~100%的HCC中虽无变异却可有N-rasp21的过量表达,可能因其它生长控制基因所致。
4. fos:HBV X蛋白可转式激活内源性c-fos基因和转染的染色体外c-fos调节序列。一些少数病例的研究发现HCC中有c-fos的过量表达。
四、HCC中抑癌基因的作用
1. HCC中抑癌基因的杂合性丢失(LOH):通常抑癌基因内部一个等位基因突变或一个等位基因丢失,使抑癌基因失去活力,即所谓的LOH。在HCC中,抑癌基因LOH在p53、Rb1和APC基因位点上较多报道。Piao等[5] 分析了包括p53、Rb1、EXT1、APC等在内的10种抑癌基因在HCC中的LOH与临床病理特征的关系,发现LOH在HCC中常发。p53基因的LOH率最高,并且与HCC分化程度密切相关。其余的抑癌基因未发现与临床病理特征有相关性。多个抑癌基因同时LOH也与HCC分化有显著相关性。由此推断抑癌基因异常积累导致低分化HCC克隆形成,并促进HCC发展。
2. HCC中p53基因突变:p53基因参与控制细胞周期、DNA修复和凋亡。研究表明p53基因点突变大都于编码第249密码子的第三对碱基上发生G-T颠换,并且大多数患者都为HBsAg阳性。食物中黄曲霉毒素B1(AFB1)的含量与p53基因突变有相关性。
Irene等[6] 研究了p53基因的过度表达与HCC临床病理学特征的关系,发现p53基因在低分化细胞、瘤体大且有巨细胞的HCC中有更高的表达,在无瘤肝组织中则未检测到突变的p53蛋白。这说明p53基因突变发生于HCC启动阶段之后相对较晚的演进阶段。p53基因突变与肿瘤复发及病人生存率之间无显著相关性,因此p53蛋白作为估计病人预后的指标尚不可靠。Kubicka等[7] 研究了HCC中3个常发生的p53基因突变位点与DNA结合的作用及转式激活作用。这三个位点分别为249Ser、249Met、220Cys,前两者位于保守的DNA结合区内,后者位于DNA结合区外。在肝癌细胞系中,这三个位点的突变都使野生型p53丧失了依赖性靶基因激活的能力,从而失去了抑制肿瘤生长的功能。不同的突变率因致癌原因和细胞环境不同而有所差异。
欧洲HCC患者中p53基因突变率很低。Bourden等[8] 对欧洲HCC的研究发现,用免疫组织化学方法检测到p53蛋白的样本中,有50%并不具有相应的p53基因突变。体外实验表明p53蛋白的代谢活性也取决于细胞内部环境。野生型p53蛋白可与其它细胞或病毒癌基因的蛋白、HBVX蛋白相互作用,从而抑制了p53基因的抑癌功能。
3. HCC中其它抑癌基因的作用:p21WAF1/CIP1 是一种普遍的细胞周期素依赖性激酶抑制剂,它的表达受p53依赖性和p53非依赖性两条途径调节。Hui等[9] 应用RT-PCR和PCR-SSCP技术检测21例HCC样本中p21WAF1/CIP1 的表达和p53的作用,发现在8例样本中p21WAF1/CIP1 mRNA明显降低,其中有5例同时有p53基因突变。在有p53突变的HCC中,p21WAF1/CIP1 mRNA表达水平明显低于其在具有野生型p53 HCC的表达水平。p21WAF1/CIP1 在癌组织中的表达与非癌组织相比也明显降低。这说明了p21WAF1/CIP1 在HCC中的表达主要依赖p53的调节,其表达水平降低可能参与HCC的发生。
Hui等[10] 报道有50%的HCC细胞系和34%原发性HCC中检测不到p16蛋白,说明p16INK4 基因失活参与HCC发生。Chaubert等[11] 分析了具有不同病因和病理背景的HCC中p16INK4基因变异情况,发现有61%的HCC中p16INK4 基因有甲基化改变或杂合性缺失,因此p16INK4 可能参与HCC的发生。
五、结语
HCC发病机理方面的研究已经取得一些进展,但是还有很多问题仍不清楚。有关癌基因、抑癌基因在HCC发展不同阶段性中的作用是进一步研究的重点,各种癌基因、抑癌基因的不同作用及其相互影响也待阐明。

作者简介:赵新 男, 24 岁,硕士生.主要从事肝细胞癌浸润转移机制研究.

参考文献
1 Henkler F, Waseem N, Golding HC, et al. Mutant p53 but not hepatitis B virus Xprotein is present in hepatitis B virus-related human hepatocellular carcinoma. Cancer Res, 1995, 55: 6084-6091.
2 Sansonno D, Cornacchiulo V, Racanelli V, et al. In situ simutaneous detection ofhepatitis C virus-related antigens in hepatocellular carcinoma. Cancer, 1997, 80: 22-33.
3 Liu P, Terradillos O, Renard CA, et al. Hepatocarcinogenesis in woodchuck hepatitis virus/c-myc mice: sustained cell proliferation and biphaise activation of insulin-likegrowth factor Ⅱ. Hepatology, 1997, 25: 874-883.
4 Ueki T, Fujimoto J, Suzuki T, et al. Expression of hepatocyte growth factor and itsreceptor, the c-met proto-oncogene, in hepatocellular carcinoma. Hepatology, 1997, 25:619-623.
5 Piao Z, Kim H, Jeon BK, et al. Relationship between loss of heterozygosity of tumorsuppressor genes and histologic differentiation in hepatocellular carcinoma. Cancer, 1997,80: 865-872.
6 Irene OL, Lai CS, Chan SY, et al. Overexpression of p53 in hepatocellular carcinomas:A clinicopathological and prognostic correlation. J Gastroenterology and Hepatology, 1995,10: 250-255.
7 Kubicka S, Trautwein C, Niehof M, et al. Target gene modulation in hepatocellularcarcinoma by decreased DNA-binding of p53 mutations, Hepatology, 1997, 25: 867-873.
8 Bourden J, Derrico A, Palerlini P, et al. P53 protein accumulation in Europeanhepatocellular carcinoma is not always dependent on p53 gene mutation. Gastroenterology,1995, 108: 1176-1182.
9 Hui AM, Kanai Y, Sakamoto M, et al. Reduced p21WAF1/CIP1 expression and p53 mutationin hepatocellular carcinomas. Hepatology, 1997, 25: 575-579.
10 Hui AM, Sakamoto M, Kanai Y, et al. Inactivation of p16INK4 in hepatocellularcarcinoma. Hepatology, 1996, 24: 575-579.
11 Chaubert P, Gayer R, Zimmermann A, et al. Germ-line mutation of the p16INK4(MTS1)gene occur in a subset of patients with hepatocellular carcinoma. Hepatology, 1997, 25:1376-1381.

(本文编辑:何亚玲 校对:况琪)

(收稿:1998-05-19 修回:1998-10-22) , 百拇医药