肝癌的来龙去脉

肝癌的来龙去脉 [标签:url] [标签:科室] 摘要：在肝癌中期，目前有好几种治疗方案，包括射频消融，经肝动脉化学栓塞术（TACE）和经肝动脉放疗（TARE）。但这些疗法的临床效果还有待商榷。对于肝癌晚期患者，全身治疗与索拉非尼仍然是目前比较好的选择。 肝细胞癌（HCC）俗称“癌中之王”。对其发病机制、诊断方法和治疗手段的研究如火如荼。 肝细胞癌（HCC）是肝硬化患者死亡的主要原因。新的研究结果表明除了病毒性肝炎和酒精性肝病，非酒精性肝病综合症也是肝癌的重要病因。肝癌的分子发病机制极其复杂并具有异质性。迄今为止，临床治疗都未考虑到相关的分子生物学信息。 肝硬化患者需要定期进行影像学检查，因为早期肝癌影像学标准已经明确（1-2厘米的结节），而且目前的治疗手段可以有效治疗早期肝癌。肝癌手术方案是切除还是移植，这取决于当地的医疗资源，医疗水平和器官捐助的可行性。该综述中主要讨论了肝移植的的标准，总结了争议之处和新证据。 在肝癌中期，目前有好几种治疗方案，包括射频消融，经肝动脉化学栓塞术（TACE）和经肝动脉放疗（TARE）。但这些疗法的临床效果还有待商榷。对于肝癌晚期患者，全身治疗与索拉非尼仍然是目前比较好的选择。 因此，虽然多项研究表明多种治疗方案的联合疗法未能改善病人的临床结局，但仍然需要进一步研究联合疗法。另外，文章中还提到了对患者进行分层，选择性使用二线治疗方案，这可能有助于解释之前研究的失败。 肝细胞癌（HCC）是一个世界性的疾病，每年新增病人数超过70万。HCC的主要风险因素包括：HBV或HCV感染，酒精性肝硬化。非酒精性脂肪性肝炎是一个最近出现的风险因素。抽烟会增加风险，但咖啡可能会降低风险。在大多数国家该病的死亡率几乎等于发病率，这表明目前缺乏肝癌有效的治疗方法。 日本正在积极进行肝癌监测，使大量的肝癌得到早期发现和早期治疗，其死亡率已经低于发病率。 超过90％的肝癌患者是由慢性肝病（肝硬化）转化而来的。因此，只要避免出现慢性肝病，就可以避免HCC的发生。接种疫苗和抗病毒治疗是有利的干预措施。但如果在出现肝硬化之后再开始抗病毒治疗，预防性功效将消失。长期的干扰素治疗并不能降低肝癌的风险。二甲双胍，普萘洛尔和维甲酸的预防性功效需要前瞻性研究的证实。 在这篇综述中，我们描述了三个主要领域的进展和未来的挑战： 发展过程中的分子事件， 预后的预测因子和目前的治疗方案。 肝癌的分子生物学研究现状 分子医学被寄予极大的希望，因为如果能揭示癌症的分子起源，将给治疗带来极大的好处。生物医学界希望将能够（A）轻松地将患者分层，（B）确定共同的和显性的致癌途径和（C）有针对性和个性化的的治疗方法。有些目标已经在某些癌症中得到实现，但在大多数 中上述目标进展缓慢。 癌症远远比我们认识到的要复杂得多。有许多基因和遗传信息的异构性，从系统生物学的角度来分析这些信息相当困难。遗传信息的本质也是千变万化的。例如，遗传分析包括转录组，miRNA表达谱，长非编码RNA，拷贝数的不同，深外显子组测序，半合子和纯合性缺失的定量与启动子的甲基化。 为了进一步解释遗传突变，目前将突变分为两类，主要突变和次要突变。但两者的区分是不容易的。癌症基因组也必须与非 组织进行比较，以确定癌症特异性的改变。癌症的进程是随着时间而变化的。因此，癌变的关键遗传特征也会随之改变。不幸的是，很多的可用于遗传分析的标本主要来源于手术标本，因此只能反映部分患者的情况。 癌症遗传的异质性令人着迷；不仅患者之间存在差异，同一患者的不同 结节，甚至在一个结节中都存在差异。例如，一项研究采用全基因组测序检查了一个病人的3个结节。在一个结节中确定了两个主要突变，而在其他两个结节中确定了不同的主要突变。 内部异质性可能反映了不同癌干细胞的存在，表现为不同的致瘤性和独立的基因组。因此，不仅每个病人有自己的癌症基因组，同一患者内的各个 结节都有独特的基因组。肝癌的遗传学异质性也可能是因为病因的不同和病人遗传背景的不同，因此将全世界不同地区的患者进行比较相当困难。 不幸的是，即使通过遗传学研究，确认了致癌途径，它们也难以用于靶向治疗。我们目前的药理技术可以设计良好的激酶抑制剂，但不能阻断蛋白质-蛋白质的相互作用。例如，尽管WNT/β-连环蛋白通路可直接导致肝癌发生，但到目前为止，还没有相应的药物。 癌细胞需要自身的癌原基因发生突变后才能生存。这称为癌基因的积累。遗传研究的目标之一是识别这样的癌基因用于靶向治疗。最典型的例子是黑色素瘤，其中常见的表达突变为BRAF基因（V600E）。出现这种突变的患者对威罗菲尼片敏感。这就是个性化医疗在 学中的一个很好的例子。 微环境也是在 生物学的关键。最近的数据表明相邻基质细胞分泌的肝细胞生长因子可以对抗威罗菲尼片对癌细胞的杀伤作用。因此，癌症治疗不能仅仅针对遗传突变，微环境的性质也应引起重视。 鉴于 遗传学的复杂性，取得有意义的进展相当困难。现行的肝癌指南中都没有提到遗传工具。在下面的章节中，我们将剖析可用的遗传信息，强调研究结果的共同点。 1、风险分层 （1）肝癌的风险分层 几个全基因组关联研究（GWAS）探讨了单核苷酸多态性和肝癌的相关性。这些途径会影响包括氧化应激和解毒的途径，铁代谢，炎症细胞因子趋化因子系统和DNA合成和修复机制。有趣的是，表皮生长因子受体（EGFR）的功能多态性也与HCC的风险相关。 鉴于EGFR抑制剂的有效性，这类药物可能作为化学药物进行预防治疗。最后，肝硬化癌前病变和早期肝癌中的细胞突变会激活端粒酶逆转录酶启动子。这些突变可用于识别HCC高风险患者。 （2）HCC复发的风险分层 影响肝癌根治（即消融，手术切除）的最大问题是肝癌的复发。研究人员深入研究了治疗后的肝癌组织与非 组织的表达谱，来评估这种风险。没想到的是， 和非 组织都倾向于 复发。这些数据显示，大多数根治性治疗后的 复发可能不是原来的 转移而来，而是从肝硬化重新发展为肝癌。另外，有研究表明肝癌晚期的 周围细胞内含有更多的原癌基因突变。研究还确定了白介素-6（IL-6）与炎性细胞因子驱动的致癌作用有关。中断IL-6的信号传导可降低实验老鼠的 生长。抑制IL-6可能是一个次要的预防措施。 肝癌的微血管入侵是复发的危险因素。鉴于这种信息，预测血管侵犯的分子标记将有助于将肝癌病人的复发风险进行分层。有报道称该分子标记表达量的不同可以预测微血管入侵，但这一指标不能预测肝癌的复发。因此该分子标记的临床应用价值还未确定。 另一种方法就是结合临床，病理学和基因表达数据来预测肝癌的复发。增殖性分子的表达特征结合不良的非 组织的表达特征再加上卫星灶的病理特征可以预测肝癌的复发。 2、致癌途径 （1）mRNA表达谱和全基因组甲基化谱 这方面已经有大量的研究。主要来说有三大主要通路，包括WNT/β-连环蛋白通路，增殖通路和肝母细胞瘤样通路。这三条通路的分子特征十分广泛而且研究之间没有重叠的领域。因此，尽管已经内容十分丰富，但它们不大可能应用到临床实践。此外，他们还没有阐明具体的，可以靶向治疗的致癌途径。目前的全基因组甲基化谱同样也是如此。 （2）微RNA（miRNA）谱 miRNA是调控基因表达的非编码小分子RNA，可以改变mRNA转录和/或翻译。miRNA平均可以调节约200个靶mRNA，因此具有广泛的蜂窝效应，如细胞分化，细胞增殖及避免细胞死亡。肝癌的miRNA表达模式分析表明有几个miRNAs出现失调，然而，这种失调的具体功能还有待进一步研究。 Llovet和同事分析了HCV相关肝癌患者的miRNA谱。这些患者来自美国，意大利和西班牙。通过无监督聚类分析，miRNA的改变主要有三个子集包括β-连环蛋白相关的子集，干扰素相关基因的子集和酪氨酸激酶信号转导途径激活相关的子集 在最后一个子集中，肝癌中的miR-517A上调，功能分析表明它是一个真正的致癌miRNA。但针对miRNA的靶向治疗，还有待进一步的研究。 （3）全基因组的调查 对肝癌患者进行全基因组分析的研究数量有限。罗西和他的同事分析了125例肝癌切除术患者的基因组拷贝数，并其中的24例患者进行全基因组测序，这24例患者为酒精性肝硬化。 体细胞突变或纯合性缺的改变包括Wnt信号/β-catenin信号通路，p53通路，磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/Ras信号通路，氧化和内质网应激调节剂和染色质修复机制。值得注意的是，肝癌的病因不同有不同的突变。这表明不同的肝脏疾病在癌症起始阶段的机制是不同的。 染色质修复机制的失活在酒精性肝硬化患者中比较常见，而干扰素调节因子2（IRF2;p53基因的调节通路）的突变在HBV患者中常见。 中川和他的同事对日本肝癌患者进行全基因组测序。其中27人是由于乙型肝炎病毒（HBV）和丙型肝炎病毒（HCV）感染。他们也发现了下列通路的突变，包括Wnt/β-连环蛋白，p53基因和染色质修复机制。此外，他们还发现ERRFI1的点突变，ERRFI1主要抑制EGFR和ERBB2的激酶结构域。ERRFI1的功能缺失可激活EGFR信号通路，ERRFI1的突变可作为EGFR靶向疗法的生物标志物。 研究人员还发现HBV基因组插入了端粒酶逆转录酶（TERT）基因，这表明端粒酶活性是乙肝病毒致癌机制之一。 Luk和他的同事对81例肝癌复发患者进行了全基因组分析，主要观察HBV的整合情况。这些患者均为HBV阳性的中国病人。HBV主要整合入以下基因，包括TERT，MLL4，细胞周期蛋白E1（CCNE1），SUMO1/sentrin特异性肽酶1（SENP5），Rho相关蛋白激酶1（ROCK1）和纤连蛋白1（FN1）。这表明，乙肝病毒的整合与肝癌的发病机制有关。 研究人员对HCV阳性HCC患者进行单个HCC基因组的高通量测序。在某一亚群的 细胞种发现了TSC1的失活和无义突变。这表明在哺乳动物雷帕霉素靶点（mTOR）的驱动是致癌途径之一。 另一个高通量研究对18000表达蛋白的基因（外显子组）进行了分析。这些标本来源于10例HCV相关肝癌患者。研究发现AT富集的交互作用结构域2（ARID2）的失活突变。鉴于这个蛋白在染色质修复机制方面的作用，它可以作为一个潜的 抑制基因，通过调节该蛋白的表达可以减缓HCC的进展。 这些高通量研究为肝癌的治疗提供了新的治疗靶标。比如说mTOR抑制剂和表观遗传调节剂。然而，这方面的进展十分缓慢。 3、要点：遗传学研究目标 （1）危险分层：出现肝细胞癌（HCC）的风险；临床治疗后肝癌复发的风险；疾病预测肝癌存在。 （2）致癌途径的确定：癌变；侵袭和转移。 （3）针对患者自身的 基因治疗 （4）肝癌基因谱的复杂性：基因组的改变；单核苷酸多态性的基因组相关性的研究（GWAS）；mRNA表达谱/特征；miRNA表达谱/特征；长非编码RNA表达谱/特征；拷贝数畸变；外显子突变测序；纯合性缺失和杂合子；易位。 （5）DNA的表观遗传学：启动子甲基化状态 关于肝细胞癌（HCC）的新进展 1、筛查和诊断 肝癌是导致肝硬化患者死亡的主要原因，长期无病生存必须依赖于肝癌的早期发现和治疗。由于已确定了肝癌的高风险人群，所有科学协会都建议对高危患者进行定期超声筛查，如果确诊就可以进行早期治疗。 但这限制了肝功能正常（Child-Pugh分级A和B）和无严重合并症患者的筛查。如果结节达到10毫米，就应该启动诊断过程。α-甲胎蛋白（AFP）和其他 标记物不具有用于筛选的临床价值。这就需要早期肝癌的新型生物标志物，来改善目前筛选的成效。 即使使用特定的免疫染方法，活检有假阴性结果（当肝癌≤2公分时高达40％）。肝硬化出现>10mm结节时其影像学表现很像HCC。发展影像学诊断标准十分关键。无论是在MR或CT中观察到10毫米内结节，而且结节动脉期增强静脉期减弱，那么可以诊断为肝癌。 虽然这方法有很强的特异性，但灵敏度有限。目前的研究着眼于发展新型的成像技术或肝特异性的增强剂。增强剂的临床应用不仅要考虑其组织分离情况，还要考虑潜在的毒性。 2、治疗的选择和临床结局的预测因子 病人及其家属希望了解大致的寿命。生存时间的预测因子包括 负荷，肝功能和与癌症相关的症状（例如，性能状态（PS），卡氏指数）和治疗的反应。巴塞罗那临床肝癌标准（BCLC）得到广泛认可，并用于临床实践和科学研究（图2）。它将预后和一线治疗选择进行分层。非常早期或早期肝癌（BCLCA）患者无无血管侵犯应考虑手术切除，移植或消融。 大小不是手术的一个限制因素，如果HCC尺寸较大，但无转移没有相关的并发症，手术切除是一个好的选择。BCLCB级患者包括无症状性多灶性肝癌，无血管侵犯和/或肝外扩散，肝功能正常，那么第一线治疗是通过肝动脉进行化学栓塞（TACE）。 这种疗法比较好限制在代偿性肝硬化患者中使用，因为失代偿期患者在经过治疗后病情会进一步加重。 理论上，BCLCB期包括一组异质性的疾病。然而，重要的是，BCLC标准适用于无明显肝脏功能受损的病人。而这些病人如无严重合并症，必须考虑肝脏移植。Child-Pugh分级常用来评估肝功能和预期寿命，但是它或MELD评分都不能做出全面的评价。另外，自发性细菌性腹膜炎，顽固性腹水，低钠血症，脑病发作都是提示肝硬化终末期的参考指标。 因此，即使患者符合Child-Pugh分级B级，肝病专家评估后，可能将此类患者分为终末期肝硬化（BCLCD），可以忽略任何抗癌治疗。 负荷的程度同样具有异质性。多灶性肝癌经仔细的临床评估发现既扩散至双叶也出现癌症相关症状，此时患者应分类为BCLCC。这一阶段还包括肝外扩散和/或血管浸润。他们将在索拉非尼治疗中受益。 最后，终末期患者（BCLCD）是临床治疗的终点。它们的预后极差。这些患者是肝移植的禁忌。 生物标志物如AFP，血管内皮生长因子，血管生成素2或c–Kit可以作为预后的分层指标。在等待移植的过程中，AFP的增加与疾病进展有关，预示着中晚期肝癌预后较差。因此，研究试验可以使用这些参数进行分层后，随机化抽样。 组织生物标志物如角蛋白19是更严重的疾病的预测因子。疾病进展的时机和类型影响治疗后的生存，可以作为预测指标。