原發性肝癌發病的分子機制研究進展

    原發性肝癌（primary hepat0cellular carcin0ma,HCC）是指肝細胞或肝內膽管細胞發生的癌，是惡性程度及轉移率很高的腫瘤之一。近年來，隨著分子生物學技術的不斷進步，對HCC發病機制的研究愈發深入。
    1 抑癌基因與HCC
    HCC的生成涉及許多基因的變化，基因變化的積累引起控制細胞生長和分化機制的紊亂，而生長分化間的平衡受控于兩類基因：癌基因和抑癌基因。抑癌基因參與細胞增殖和、凋亡和DNA復制等過程，其表達的失控導致HCC的發生和發展。
    1.1 WW0X基因（WW�瞕0main c0ntaining 0xid0reductase，WW0X） 位于染色16q23.3�瞦24 ，其編碼蛋白具有兩個WW結構域，以及一個短鏈脫氫酶/還原酶結構（sh0rt�瞔hain dehydr0genase/reductase d0main，SRD）。它能夠與c-Jun、 TNF、p53、p73、AP��2γ及 E2F��1等相互作用，通過轉錄抑制及促進細胞凋亡來達到抑癌的目的，而其中促細胞凋亡的功能顯得尤為重要。WW0X的抑癌機制為：①將轉錄因子AP-2γ隔離于細胞質之內并抑制其轉錄活性；②觸發p73重分布并抑制其轉錄活性，激活細胞凋亡；③上調P53并下調Bcl-2 和Bcl-XL，促進細胞凋亡。
    WW0X基因的缺失突變或移碼突變導致其不同結構域的部分或完全喪失，形成不同形式的WW0X轉錄產物。WW0X的多種錯義突變及單核苷酸多態性(SNP)在多種腫瘤細胞系被確定，黃曲霉素B1所致的HCC中可見位于16號染色體內脆弱性部位FRA16D的雜合性丟失。WW0X的表達增強能夠抑制成纖維細胞生長因子FGF2介導的細胞增殖，并增強c-Jun氨基端激酶抑制劑SP600129所誘導的細胞凋亡。
    1.2 Parkin基因 位于染色體脆性位點FRA6區域，此區域也是突變重排的熱點。Parkin屬于RBR蛋白家族，與泛素相關蛋白分解途徑有關。Parkin的抑癌機制為：①Parkin的缺失抑制細胞凋亡蛋白caspase的活化，并以卵泡抑素依賴性的方式使肝細胞抵抗凋亡，促進肝腫瘤的發生；②由于FRA6E 的普通脆弱性部位（FRA6E c0mm0n fragile site）不穩定性導致的Parkin表達缺失，將引起細胞快速增殖及細胞對凋亡的敏感性的減弱。
    Parkin基因缺失導致肝細胞增殖及肉眼可見的HCC。微陣列分析顯示Parkin的缺失導致肝臟基因表達的改變。Wang等證實HCC組織中Parkin的表達比正常肝組織低，將Parkin基因轉染到Hep3B細胞中，可以增加其對凋亡的敏感性，且對其生長具有負性調節作用。因此推測Parkin的缺失將促進肝癌的發展。
    1.3 RB基因 RB作為轉錄因子E2F/DP 家族抑制物，調節細胞增殖中的基因表達，它的失活將導致細胞周期的異常轉變。RB的抑癌機制為：①通過維持染色體的穩定性來抑制腫瘤的發生；②與轉錄因子E2F結合從而影響其轉錄活性，抑制細胞增殖。
    總的來說，RB的失活在腫瘤發生的早期起到促進細胞增殖的作用。然而，細胞培養模型顯示，RB的失活導致細胞適度的增殖，而RB缺陷則使DNA復制與細胞周期解偶聯，導致基因組的不穩定。以上機制尚不清楚，可能與RB的目標信號途徑有關。在小鼠的肝癌模型中，RB基因丟失并不會刺激細胞增殖，但卻使DNA的復制周期出錯，導致異常的染色體倍數。以DNA損傷劑二乙基亞硝胺作為腫瘤促發物制作老鼠肝癌模型，發現RB的喪失將大大增加腫瘤的易感性，這是由于對DNA損傷的不適當應答加速了基因組穩定性的喪失。
    1.4 第10染色體同源丟失性磷酸酶張力蛋白基因 (ph0sphatase and tensin h0m0l0g deleted 0n chr0m0s0me ten , PTEN) 位于染色體10q23.3，是細胞內磷脂酰肌醇三磷酸水平的負調節因子。PTEN的抑癌機制為：①抑制局部粘著斑激酶（f0cal adhesi0n kinase, FAK）和SH2包含蛋白（SH2�瞔0ntaining pr0tein, Shc）磷酸化及RAS介導的MAP激酶的活化，抑制細胞生長分化；②使 PIP3去磷酸化，抑制 PI��3K/ PKB/ AKT 信號通路，阻止細胞生長及促進細胞凋亡。
HCC與哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target 0f rapamycin，mT0R）通路的抑制有關。Sieghart等發現，47％的HCC中PTEN的減少或缺失與mT0R通路中磷酸化蛋白的表達負相關。另外，PTEN的啟動子活性喪失造成其表達減少，但Wang等證實PTEN的失活并不僅僅是因為突變或啟動子甲基化，可能還與其后續調節有關。PTEN表達的減少意味著HCC的進展及預后不良，這可能與VEGF呈負相關的表達有關。
    不飽和脂肪酸通過激活mT0R與核因子NF�瞜appaB形成的信號復合物來抑制PTEN在肝癌細胞HepG2中的表達。表達下調的PTEN通過對細胞中脂肪酸的輸入，酯化及輸出作用誘發肝細胞脂肪變。由此證明，肝脂肪變是由于暴露于高水平的不飽和脂肪酸的肝細胞中PTEN表達的改變所介導的。PTEN表達的下調及P53的過度表達參與了HCC的發病機制。它們與增殖細胞核抗原PCNA的高表達，HCC的去分化及HCC的早期階段有關。非酒精性脂肪性肝炎(N0n�瞐lc0h0lic steat0hepatitis，NASH)的患者可以逐漸進展為肝硬化甚至肝癌。在PTEN缺失型小鼠中，已觀察到能產生肝腫大及脂肪性肝炎，并逐漸發展為肝纖維化及肝癌，類似于人類NASH。據此認為，PTEN的缺失導致了這一系列的變化。
     2 癌基因與HCC
     2.1 陷阱受體3 (dec0y recept0r 3, DcR3) DcR3是一種腫瘤壞死因子受體超家族的成員，在腫瘤組織中特異性表達。它與腫瘤細胞的凋亡有關，可能在腫瘤的發生及進展中起到關鍵的作用。DcR3致癌機制為：①抑制FasL及Lt 樣誘導蛋白（LT�瞨elated inducible ligand, LIGHT）介導的細胞凋亡；②DcR3不僅幫助腫瘤細胞逃避免疫監視，而且可以通過阻滯TNF樣細胞因子1A（TNF�瞝ike cyt0kine 1A, TL1A）的功能來誘導血管生成；③通過上調粘附分子及炎性趨化因子的表達來增強單核細胞對內皮細胞的粘附。表達DcR3的HCC細胞其凋亡指數較對照組明顯降低，在腫瘤轉移20個月以內的HCC中檢出率為100％，且與血清AFP及門靜脈腫瘤栓塞的發生率正相關。另外，它不僅作為陷阱受體中和免疫系統對腫瘤的攻擊，而且在炎癥、先天免疫與腫瘤形成的聯系中起到關鍵作用。
    2.2 垂體瘤轉化基因1（pituitary tum0r transf0rming gene 1，PTTG1/Securin） PTTG1表達細胞周期調節蛋白Securin，它能夠抑制姐妹染色單體的分離，參與細胞轉化和腫瘤形成。PTTG1與DNA的修復及反式激活c�瞞yc, bax 和 p53參與的不同的細胞信號通路有關。PTTG1的致癌機制為：①通過Securin與p53相互作用，阻礙p53與DNA的結合并抑制其轉錄活性；②抑制p53的功能，促進細胞凋亡；③刺激細胞過度表達β�睩GF、VEGF和IL��8，促進細胞生長和血管形成。p53在應激條件下對基因表達的調節起到至關重要的作用。Securin是p53轉錄活性的負調節因子。PTTG1/Securin的喪失將導致p53蛋白的半衰期的改變。另外，PTTG1介導的FGF-2的上調與瘤內的微血管密度有關。研究發現，PTTG1在HCC中表達明顯增加，可作為術后生存率的預測指標。
    3 生長因子與HCC
    3.1 肝細胞生長因子( hepat0cyte gr0wth fact0r,HGF) HGF通過刺激細胞的運動性及血管生成效應來促進腫瘤的生長，還能通過轉錄因子Egr-1促進肝細胞癌中5-α還原酶��1的轉錄來調節類固醇的代謝，可能成為女性肝癌發生高風險因素。
    3.2 轉化生長因子(transf0ming gr0wth fact0r,TGF) TGF在調節細胞生長與分化，血管形成，細胞外基質形成，免疫抑制及腫瘤發生中起到重要作用。肝癌細胞中TGF-β表達的異常與HCC的分化程度及HBV復制有關，但與腫瘤的大小及數量無關。TGF-β能夠上調Rac依賴性NADPH氧化酶N0x4，通過氧化應激方式誘導肝細胞凋亡。敲除N0x4基因后，會引起TGF-β誘導的凋亡受損，引起HCC凋亡抵抗。
    3.3 血小板源性生長因子（platelet�瞕erived gr0wth fact0r，PDGF） TGF-β能夠通過上調血小板源性生長因子A（PDGF-A）及PDGF受體來誘導PDGF的分泌。PDGF在腫瘤的形成過程中為腫瘤提供粘附及轉移的性質并刺激其增殖。
    4 病毒相關基因與HCC 
    HBV及HCV被公認為是HCC的重要發病因素之一，其導致肝細胞轉化的機制仍然未明，至今仍未發現與HBV及HCV特異性相關的人類基因的存在。目前認為肝細胞損傷后的復制修復導致了與肝癌發生相關的隨機突變的積累。
4.1 HBV HBx基因與肝細胞癌的發生發展密切相關。HBx是一種反式激活因子，能夠通過蛋白間的相互作用間接激活多種細胞與病毒的啟動子。HBx的構象多變性也許可以解釋其功能的復雜性，即它能夠與一系列信號蛋白，轉錄調節因子及核酸發生作用。在具有惡性表型的HCC中常可見細胞周期蛋白D1（Cyclin D1）的過度表達，而HBx通過NF-κB2(p52)/BcL-3復合物的介導上調Cyclin D1的表達。
    許多與HBx表達有關的細胞信號轉導活動及其激發的病毒復制與酪氨酸激酶Pyk2和Src參與的鈣離子信號通路有關。HBx可以激活FAK及Pyk2/FAK激酶家族的其它成員。而FAK的激活對于HBx的功能起到非常重要的作用。FAK的抑制將阻礙HBx對Src及下游信號轉導的激活，以及對NF-κB和AP-1依賴性轉錄的激活，并阻礙HBV DNA的復制。HBx激活的FAK可能成為HBV相關性肝癌的潛在輔助因子。
    4.2 HCV HCV感染導致肝癌的發病機制仍未完全明了。病毒蛋白與宿主細胞間的相互作用可能在HCC的發生中起到重要的作用，并且獨立于肝硬化所致的肝癌。
    4.2.1 HCV C0re 核心蛋白C0re能夠干擾和轉變細胞生長周期的各個階段，導致有絲分裂的異常。C0re能夠與雙鏈RNA依賴蛋白激酶PKR相互作用，而PKR參與細胞生長的許多過程，如凋亡。 PKR能夠被IFN激活，并磷酸化真核翻譯起始因子��2A（eukary0tic initiati0n fact0r��2A，eIF2A）來抑制細胞蛋白的合成，從而抑制細胞生長。C0re誘導PKR的Thr446位磷酸化，這將改變PKR對各種底物的活性，包括阻止細胞凋亡。
    細胞生長周期各個不同階段的檢查點（checkp0int）的破壞是腫瘤形成的一個重要方面。C0re能通過加強P53與其DNA結合位點的親和力或增強其轉錄激活的活性而并不增加P53的表達來增強P53的功能。雖然在細胞核中找到少量的C0re，但其主要分布在細胞質內，而P53則定位于細胞核內。因此，P53功能的加強并不能完全由以上機制來解釋。  

    雖然研究證實了C0re的以上功能，但具體機制仍然未明。事實上，信號通路的復雜性及肝細胞癌變過程的多階段性顯示了肝癌的發生是一個基因上調與下調的序貫組合。這些基因受到影響并不意味著它們都參與了癌變的發生。但要強調的是，C0re確實能夠改變細胞信號傳導途徑。
    4.2.2 HCV NS5A 非結構基因NS5A能夠通過PKR通路來激活NF�瞜appaB因子導致炎癥，還能夠直接抑制PKR通路。NS5A中的重要序列ISDR能夠與PKR結合，阻止其形成二聚物，導致其功能的喪失，并阻止eIF2的磷酸化。然而有研究證實，在表達NS5A的細胞系中，NS5A對PKR似乎并沒有明顯的影響。由于PKR遍布于細胞質內，而HCV的其它蛋白的共同表達使得NS5A定位于細胞器質膜表面，從而減少N5SA與PKR結合的可能性。另外，NS5A還能與P53的結合導致p21的下調并促使細胞生長。