陈连欢吴江风陈正明汪西江
甲胎蛋白的相关认识
陈连欢①吴江风①陈正明①汪西江①
甲胎蛋白； 肝细胞癌； 慢性乙肝预后； 综述
甲胎蛋白（alpha fetoprotein，AFP）是在胎儿早期由肝脏合成的一种糖蛋白，早在50多年前Halbrecht等[1]就有关于AFP是胎儿发育早期由肝脏和卵黄囊合成的一种血清糖蛋白的报到。在临床中常用于诊断肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）及判断慢性乙肝（chronic hepatitis B，CHB）的预后。随着科学技术的不断进步及临床研究的不断深入，对于AFP的相关认识也在不断发展。综合临床有关研究认识如下。
1 AFP生成的相关认识
AFP是胚胎特异的血清a-球蛋白，分子量68 kpa，基因定位于4号染色体的长臂11～12区，其调控的区域包括有：启动子（promoter），沉寂子（silencer）及增强子（enhancer）[2]。郭兰生等[3]研究认为AFP是内胚层源性细胞幼稚期的产物，是机体的内胚层源性组织在胚胎形成过程中，由实体细胞早期发育阶段产生并分泌。也有学者认为AFP可能起源于祖肝细胞和卵圆细胞，他们研究发现AFP常在干细胞肿瘤和肝母细胞瘤表达，通常在肝细胞癌和新生儿时期AFP可表达出较高水平[4]。在人出生后3个月开始，随着干细胞表达的下降，血清中AFP的水平也逐渐降低，到出生后的第二年接近于成人水平。正常成人肝细胞失去合成AFP的能力，故而正常成人血中AFP含量会维持在一个较低的水平。当肝细胞恶变后，可能是因为肝癌细胞基因启动肝细胞的原始生长因子，机体重新获得合成AFP的能力，在肝癌细胞大量增生的过程中，同时释放出AFP，使血清中AFP的含量也不断地升高[5]。因此，在正常成人血清中如出现AFP水平升高，则可能是机体生长代谢出现异常的反应。
2 AFP的生理功能
2.1 转运功能 AFP是由591个氨基酸构成的糖蛋白，属于类白蛋白一族[6]。相似的物质结构决定其有类似于蛋白质的运输功能，其转运功能表现为可以结合及运送许多有关配体[7]。如在胎儿时期AFP结合及运输配体的功能就表现在其能与雌性激素结合，抑制母体对胎儿的免疫排斥反应，从而保障胎儿顺利生长[8]。在有关环境污染对人体危害的研究中，关于对人类健康影响的植物源性生化类黄酮（BFV）的实验中发现BFV分子结构中B环上存在的4-羟基群使其能与AFP相结合，从分子结构上也说明AFP可以结合类黄酮和雌激素[9]。AFP还可以结合并转输胆红素、类固醇、金属离子及各种药物等物质。AFP的结合转输功能可以影响机体的环境。如：AFP通过转输胆红素，促进肝细胞对胆红素的代谢，有利于肝功能的恢复，有利于改善肝病患者的预后。另些方面，AFP与二噁英结合后，可以使二噁英的溶解度增加，同时使之毒性提高超过200倍，增强二噁英的胚胎毒性及致畸效应[10]。
2.2 细胞生长的双重调节作用 AFP对细胞生长有着既可以增强又能够抑制的双重调节作用。AFP充当增强生长的作用，涉及的机制包括转运功能，可能通过转输雌激素、脂肪酸和胆红素，改善了细胞生长环境，进一步促进了细胞的生长。Li等[11]发现一定量的AFP能诱导血清钙离子内流，引起胞浆内钙离子升高，同时细胞内cAMP浓度升高，蛋白酶A活性上升，促进细胞DNA等物质的合成。这也可能是AFP促进细胞生长的另一种机制。在抑制生长方面，AFP的作用是通过调节巨噬细胞、淋巴细胞免疫反应及诱导凋亡，达到抑制生长的效果。另外，在许多关于细胞类型和某些肿瘤类型的研究中表明AFP调节生长、增殖的能力与其血清中含量水平有一定的依赖性[12]。低浓度的甲胎蛋白对肿瘤细胞的生长有明显促进作用，还通过抑制P53/Bax/cytochrome c/caspase-3凋亡信号通路发挥着抗细胞凋亡的作用。在AFP高生理浓度的研究中发现：在培养不同肿瘤细胞过程中，高浓度的AFP诱导了肿瘤细胞的凋亡[13]。AFP调节生长的方式可能表现在胞质内信号转导的级联反应过程中，通过蛋白质和蛋白质间的相互作用调节生长，通过“激动剂脱敏”过程中的G-耦合信号调节细胞生长。当发生肝癌或肝脏受损是，机体为促进肝细胞再生修复，重新激活AFP基因，启动DNA链的转录，表达合成大量的AFP。另一方面，AFP作为一种有效的肿瘤抑制抗原，刺激淋巴细胞产生特异抗体，针对能分泌AFP的肿瘤与之结合，诱导肿瘤细胞凋亡。许多研究报道显示在抑制与增强生长方面起到了一定的作用，但对于AFP双重调节生长的机制尚不十分清楚，如能更加明确作用机理，则能为临床一些肝病的诊疗发挥重要的作用。
2.3 免疫作用 AFP复杂的结构决定其在肝癌细胞生长过程中扮演多功能的角色。AFP不仅具有促进肝癌细胞增生的作用，而且还具有抑制肿瘤患者的免疫应答作用。研究发现AFP是一种免疫性的蛋白质[14]，其具有改变CD4+和CD8+等T淋巴细胞亚群的比例和导致淋巴细胞死亡的作用。AFP能抑制T淋巴细胞免疫功能，诱导T淋巴细胞凋亡，导致机体免疫功能下降，促使肿瘤细胞逃避机体免疫监视的作用[15]。池诏丞等[16]研究认为肝癌细胞发生免疫逃逸可能与AFP抑制DC细胞增殖及下调其表面分子有关，但AFP抑制DC细胞增殖、下调DC细胞表面分子的具体机制尚不清楚。正常细胞或肿瘤细胞的凋亡，主要由肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）家族及其受体（TNFR）介导。研究表明，用反转录PCR法检测肝癌细胞的TNFR，发现癌细胞TNFR的表达停止或丢失，而患者均有AFP表达量升高，提示AFP可能通过调节TNFR的表达，导致肝癌逃避机体的免疫监视。李孟森的研究表明AFP能损伤肝癌患者树突状细胞（DCs）的功能和诱导DCs凋亡；AFP可能通过调节DCs表型分子的表达，抑制DCs转变为成熟的抗原提呈细胞（APC）以及通过影响淋巴细胞或肝癌细胞的肿瘤坏死因子（TNF）家族及其受体的表达，抑制癌细胞内Caspase活性，导致肝癌细胞逃避机体免疫监视[17]。最近研究显示AFP特异性细胞毒T细胞由多肽刺激或DNA基础免疫刺激诱导，可杀死产AFP肝癌细胞系，表明AFP可能是一种有用的肿瘤特异性抗原，可作为T细胞基础免疫治疗抗HCC的靶位。AFP的免疫机制在肿瘤的发生及生长方面有一定的联系，如能进一步研究其与肿瘤细胞生长与凋亡的关系，对临床治疗某些肿瘤可能有积极的作用。
3 AFP在HCC诊断中的有关认识
AFP诊断肝癌已被临床广泛运用。目前已建立了产AFP的肝癌细胞系用于肿瘤相关AFP来源和肿瘤细胞合成AFP调节机制的研究。Yokoo等研究l9种HCC细胞系和两种胆管癌细胞系与AFP的表达相关性，发现l1种HCC细胞系表达AFP，在AFP阳性细胞中发现4种凋亡相关蛋白质表达，其中两种与HCC相关。已知HCC的恶性进展与凋亡的异常调节有关。用全基因组基因表达研究发现，产AFP的肝癌细胞系具有一种独特的基因表达谱，包括与凋亡、细胞周期、细胞与细胞间相互作用及原癌基因相关的基因。依据基因表达谱的HCC细胞系分类，发现与AFP表达水平相关的两个重要亚组基因，提示AFP升高可能是决定HCC主要亚型分子特征的重要组成部分[18]。但并不是所有的HCC患者血中AFP都会升高，临床上也常出现一些肝癌患者血清中AFP含量并不升高的现象。有学者研究分析发现AFP分子存在糖链异质性，通过电泳将AFP异质体分成了3个条带（AFP-L1由良性肝病细胞产生；AFP-L2来自孕妇；AFP-L3由恶性癌细胞产生），通过检测AFP-L3可提高诊断HCC的敏感性[19]。在用于肝癌患者预后评估方面，Tyson等[20]对1480例丙肝相关肝癌作回顾性研究发现：血清AFP浓度与患者的生存率负相关。
随着靶向分子治疗技术的发展，研究者根据肝癌细胞等恶性细胞表面表达大量的甲胎蛋白受体，设想通过反义核酸以及自杀基因等与甲胎蛋白连接构建靶向药物，对肝癌细胞发挥特异性的杀伤作用[21]。有关研究成果值得期待。
4 临床研究中对AFP与慢乙肝预后关系的认识
许多临床研究发现慢性乙型肝炎患者血清中AFP含量与疾病预后存在一定的相关性。由AFP来源可知，当肝细胞在受损后出现较强生长时，血清中AFP可出现相应的升高。李涛等[22]通过将280例肝炎患者按血清AFP的浓度分成3组研究AFP水平与患者预后的关系，结果显示3组患者血清AFP水平与预后均呈正相关，并认为AFP可以作为判断重肝的预后指标。张爱民等[23]通过研究认为随着AFP值增加ACLF患者预后较好。而蔡木发等[24]的研究发现，AFP的阳性率与HBV-DNA的含量存在一定的联系，虽然随乙肝病毒的数量的上升而升高，不能证明AFP的含量与疾病的预后存在相关性。AFP对许多细胞类型有调节作用，在慢性重型肝炎中AFP升高反映了炎症、坏死、肝细胞再生现象，其原理是AFP能显着地引起细胞内钙离子浓度升高，通过和细胞膜上的受体结合，激发细胞对钙离子通透性的改变，引起cAMP浓度的升高，进而导致细胞内各种蛋白质的磷酸化或去磷酸化，促进变异型蛋白的表达和肝细胞再生。重型肝炎患者由于机体免疫应答增强，造成肝细胞大量坏死，因而AFP与肝细胞能否及时再生，再生能力的强弱，与重型肝炎的预后密切相关。测定AFP含量可增加临床判断预后的可靠性。
从发现AFP至今已有几十年，其在临床上也发挥了重要的作用。在肝癌的分子靶向治疗及在慢性乙肝病情评估、判断预后等方面有待更深一步的研究，期待在临床中发挥出更大的作用。
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10.3969/j.issn.1674-4985.2014.03.063
2013-08-16） （本文编辑：欧丽）
①江西省瑞昌市中医医院 江西 瑞昌 332200
陈连欢
