徐偉，李高峰，李權(quán)，王杰，吳東(1.蘇州大學(xué)研究生院，江蘇蘇州10006；.東方肝膽外科醫(yī)院特需治療二科，上海00438)

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肝癌腫瘤異質(zhì)性的臨床新進(jìn)展

徐偉1，2，李高峰2，李權(quán)1，2，王杰2，吳東2
(1.蘇州大學(xué)研究生院，江蘇蘇州210006；2.東方肝膽外科醫(yī)院特需治療二科，上海200438)

[摘 要]腫瘤異質(zhì)性是惡性腫瘤的重要特征，近年來發(fā)現(xiàn)肝癌具有顯著的腫瘤異質(zhì)性。肝癌的腫瘤異質(zhì)性可表現(xiàn)為肝癌細(xì)胞亞群的異質(zhì)性，不同的干性分子的表達(dá)使肝癌細(xì)胞具有不同的生物學(xué)特性；肝癌的腫瘤異質(zhì)性還可表現(xiàn)為癌旁HPC活化狀態(tài)的不同；同時肝癌腫瘤異質(zhì)性的形成還與肝癌亞型及多中心發(fā)生密切相關(guān)。因此，盡管目前治療肝癌的手段豐富多樣，但其臨床療效仍然有限。本文就肝癌的腫瘤異質(zhì)性，從以上角度進(jìn)行闡述，探討肝癌腫瘤異質(zhì)性的發(fā)生機(jī)制，為臨床形成有效的個體化治療提供理論依據(jù)。

[關(guān)鍵詞]肝癌；腫瘤異質(zhì)性；肝前體細(xì)胞；干性分子；多中心發(fā)生；肝癌亞型

1　腫瘤的異質(zhì)性

腫瘤異質(zhì)性(heterogeneity of tumors)這一概念首先由Fidler等于1977年發(fā)現(xiàn)并提出，近幾十年來，隨著對腫瘤研究的深入，人們對腫瘤異質(zhì)性的概念有了更為深刻的認(rèn)識。腫瘤異質(zhì)性是腫瘤(尤其是惡性腫瘤)的重要特征之一，其表現(xiàn)較為多樣。異質(zhì)性的存在，在群體水平表現(xiàn)為同一種類型腫瘤在臨床上對放療、化療的治療敏感性以及預(yù)后的顯著差異；在個體水平可體現(xiàn)為在腫瘤病理表現(xiàn)的異質(zhì)性，包括腫瘤細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞和免疫細(xì)胞均可呈現(xiàn)不均一性[1]。其中，腫瘤干細(xì)胞的存在或干細(xì)胞相關(guān)表型差異是腫瘤異質(zhì)性的一個重要體現(xiàn)，具備干細(xì)胞/腫瘤干細(xì)胞表型的腫瘤被認(rèn)為是重要的腫瘤亞型[2]。腫瘤在演進(jìn)過程中因獲得性遺傳不穩(wěn)定性常出現(xiàn)多個不同生物學(xué)特征的細(xì)胞亞群。這些細(xì)胞亞群對各種治療因子的敏感性不同，有的腫瘤因基因擴(kuò)增可獲得對治療的抵抗性。從腫瘤異質(zhì)性角度出發(fā)，對不同腫瘤或同一腫瘤的不同個體，甚至同一個體的不同腫瘤階段，均應(yīng)采取不同的治療方法。

在肝臟，近年來具備干細(xì)胞表型的肝細(xì)胞癌亞型被證明臨床預(yù)后較差，與其相對較強(qiáng)的侵襲轉(zhuǎn)移能力有關(guān)。Yamashita等[3]之前也發(fā)現(xiàn)EpCAM表達(dá)陽性的肝細(xì)胞癌具備較高的手術(shù)后復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，可能歸因于腫瘤干細(xì)胞群極強(qiáng)的侵襲轉(zhuǎn)移能力?；旌闲透渭?xì)胞-膽管細(xì)胞癌也已經(jīng)被證明具有較差的臨床預(yù)后，并普遍被認(rèn)為可能跟其具備的干/祖細(xì)胞特征和較強(qiáng)的異質(zhì)性有關(guān)。肝癌由于其復(fù)雜的病因、發(fā)生機(jī)制及顯著不同的臨床預(yù)后，近年來肝癌的腫瘤異質(zhì)性越來越受到重視，因此本文對肝癌的腫瘤異質(zhì)性研究進(jìn)展作一綜述。

2　肝癌的臨床現(xiàn)狀

原發(fā)性肝癌是世界上第五大常見的惡性腫瘤，占癌癥相關(guān)死亡因素的第三位，在我國原發(fā)性肝癌更是占到腫瘤死亡原因的第二位[4]。近年來肝癌的治療已有很大的進(jìn)展，治療方法包括外科手術(shù)治療、微創(chuàng)治療、TACE和靶向藥物等已一定程度上提高了肝癌的治療效果，其中手術(shù)治療(肝切除和肝移植)是肝癌的根治性治療方法，患者術(shù)后5年生存率可達(dá)50%～70%[5]。盡管肝癌治療方法呈多樣化發(fā)展，但是患者總體治療效果的進(jìn)一步提高仍存在困難。其主要原因一是肝癌早期診斷難，大部分患者臨床上初診時已至中晚期，很多患者失去手術(shù)根治機(jī)會，而另一個重要原因是肝癌具有顯著的異質(zhì)性。

肝癌的發(fā)生是一個長期進(jìn)展的過程，包括一系列遺傳與表觀遺傳因素的改變。Shibata等[6]利用下代基因測序技術(shù)發(fā)現(xiàn)肝癌的發(fā)病機(jī)制極其復(fù)雜和異質(zhì)，涉及體細(xì)胞突變、結(jié)構(gòu)改變、HBV整合、RNA編輯和反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子的改變等過程，同時還有多種重要基因和通路參與肝癌的發(fā)生。最終使肝癌不僅可表現(xiàn)為病理類型的不同，還可表現(xiàn)為同一類型腫瘤在臨床上對手術(shù)、放療和化療等治療敏感性不同，以及患者預(yù)后的顯著差異。因此，肝癌的腫瘤異質(zhì)性已成為臨床上影響肝癌患者療效的重要因素。

3　肝癌多中心發(fā)生與腫瘤異質(zhì)性

臨床上有相當(dāng)一部分肝癌患者就診時即呈現(xiàn)多發(fā)病灶，這種情況可能為肝細(xì)胞癌的多中心發(fā)生(multicentric occurrence，MO)或原發(fā)癌的肝內(nèi)轉(zhuǎn)移(intrahepatic meta-stasis，IM)所致，這兩類肝癌患者的治療方式及預(yù)后明顯不同，顯示出顯著的腫瘤異質(zhì)性。Miao等[7]研究發(fā)現(xiàn)多發(fā)肝癌中原發(fā)腫瘤、門靜脈癌栓及肝內(nèi)轉(zhuǎn)移灶具有相似的基因表達(dá)譜，而多中心發(fā)生肝癌患者則結(jié)果相反。相似地，在HCV感染相關(guān)多發(fā)肝癌的研究中，同一患者的兩個多中心發(fā)生肝癌結(jié)節(jié)具有不同的突變基因型，而對于肝內(nèi)轉(zhuǎn)移灶，其突變基因型相似度可達(dá)到64%[8]。Huang等[9]通過全外顯子測序也發(fā)現(xiàn)，發(fā)生肝內(nèi)轉(zhuǎn)移的重要標(biāo)志門靜脈癌栓與原發(fā)癌具有相似的基因突變型。因此，目前多認(rèn)為肝癌多中心發(fā)生腫瘤主要通過累積的不同基因的改變而發(fā)生，而肝內(nèi)轉(zhuǎn)移灶與原發(fā)腫瘤具有相同的基因譜[10]，充分說明了MO的遺傳異質(zhì)性。Cai等[11]對具有多中心發(fā)生特征的32例混合型肝癌研究發(fā)現(xiàn)，MO與癌旁組織的高膽管反應(yīng)增殖指數(shù)(proliferation index of ductular reaction，PI-DR)、OV-6表達(dá)、較小的腫瘤大小、纖維分期及多結(jié)節(jié)融合密切相關(guān)，進(jìn)一步證實(shí)肝癌的多中心發(fā)生與腫瘤異質(zhì)性的密切聯(lián)系。

4　肝癌干性分子表達(dá)與腫瘤異質(zhì)性

腫瘤干細(xì)胞往往可表達(dá)或高表達(dá)一類基因，研究認(rèn)為，正是這些基因的高表達(dá)賦予腫瘤干細(xì)胞的干性能力(stemness)。早在2006年，Lee等[2]研究就發(fā)現(xiàn)肝癌的異質(zhì)性與腫瘤干細(xì)胞的干性激活密切相關(guān)，他們利用基因芯片技術(shù)發(fā)現(xiàn)具備干細(xì)胞表型的肝細(xì)胞癌亞型臨床預(yù)后較差，認(rèn)為可用于肝癌的分類以及具有高干性特征肝癌的界定。之后Yamashita等[3]用AFP和EpCAM定義了四種不同肝細(xì)胞癌亞型，發(fā)現(xiàn)EpCAM+AFP+肝干細(xì)胞樣肝癌術(shù)后復(fù)發(fā)率高，腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移能力強(qiáng)，預(yù)后最差。此后多項(xiàng)研究也從不同側(cè)面證實(shí)此觀念，發(fā)現(xiàn)多種分子(CK19、CD90、CD133和OV-6等)與腫瘤干性相關(guān)，并顯著影響患者預(yù)后[12-14]。但這些研究發(fā)現(xiàn)高干性細(xì)胞亞群的表型及特征并不完全相同，難以用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行界定，也顯示了這些腫瘤亞群間的異質(zhì)性。Tang等[15]發(fā)現(xiàn)CD133+肝癌細(xì)胞具有促進(jìn)血管生成和腫瘤起始能力，Yamashita等[16]發(fā)現(xiàn)CD90+肝癌細(xì)胞具有內(nèi)皮細(xì)胞特性，使細(xì)胞更容易發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，而ABCG家族則可賦予腫瘤干細(xì)胞耐藥性。充分說明肝細(xì)胞癌中不同的干性表達(dá)可以使肝癌表現(xiàn)出不同的生物學(xué)行為，決定了肝細(xì)胞癌的腫瘤異質(zhì)性，并最終影響肝癌患者的預(yù)后及生存。

5　肝前體細(xì)胞與腫瘤異質(zhì)性

我國臨床上常見的肝癌往往伴隨著肝炎等慢性肝臟疾病，而在慢性肝臟疾病背景下往往可以觀察到肝前體細(xì)胞(hepatic progenitor cell，HPC)的激活，提示肝前體細(xì)胞可能與肝癌發(fā)生相關(guān)[17]。

按照Roskams的HPC起源經(jīng)典理論，肝前體細(xì)胞在向肝細(xì)胞或膽管細(xì)胞分化過程中可在不同方向、不同階段發(fā)生變異或改變，出現(xiàn)不同惡性程度的肝癌細(xì)胞，形成肝細(xì)胞癌、膽管細(xì)胞癌或混合型肝細(xì)胞-膽管細(xì)胞癌[17]。臨床上發(fā)現(xiàn)這三種肝癌亞型在臨床特征、治療效果及患者預(yù)后等方面具有明顯的異質(zhì)性，肝細(xì)胞癌預(yù)后較好，膽管細(xì)胞癌次之，而混合型肝癌則預(yù)后最差。Cai等[11]在對80例混合型肝癌的研究中發(fā)現(xiàn)癌旁HPC的活化與癌旁PI-DR呈正相關(guān)，可影響腫瘤內(nèi)EpCAM、CK19、OV-6、c-Kit及AFP等干性分子的表達(dá)，并且與患者術(shù)后復(fù)發(fā)和生存密切相關(guān)。Ye等[18]在對120例HCC癌旁膽管反應(yīng)的研究中進(jìn)一步證實(shí)癌旁PI-DR與HPC標(biāo)記物EpCAM、OV-6及c-Kit等顯著相關(guān)，認(rèn)為癌旁PI-DR是肝細(xì)胞癌患者的預(yù)后獨(dú)立危險(xiǎn)因素。Roskams等[17]早期研究也發(fā)現(xiàn)HPC起源的肝細(xì)胞癌可表達(dá)CK19等干/祖細(xì)胞標(biāo)記物，使其更易發(fā)生轉(zhuǎn)移，術(shù)后更快復(fù)發(fā)和具有更差的預(yù)后。由此可見，癌旁HPC活化可不同程度影響腫瘤內(nèi)干性分子的表達(dá)，使腫瘤細(xì)胞具有不同的干性激活特征，產(chǎn)生顯著的腫瘤異質(zhì)性，影響患者的復(fù)發(fā)和生存。

近年來也有研究發(fā)現(xiàn)多種通路可參與調(diào)控HPC的分化狀態(tài)，決定細(xì)胞最終命運(yùn)，提示其與肝癌腫瘤異質(zhì)性可能相關(guān)。Boulter等[19]研究發(fā)現(xiàn)，Notch通路可通過下調(diào)HPC中Numb的表達(dá)促使HPC分化為膽管細(xì)胞；而Wnt通路可以維持HPC中Numb的表達(dá)，并抑制Notch通路，使HPC向肝細(xì)胞分化。另有學(xué)者發(fā)現(xiàn)Hippo-YAP通路可以維持成熟肝細(xì)胞的分化狀態(tài)，抑制Hippo通路引起成熟肝細(xì)胞去分化為肝前體細(xì)胞樣肝細(xì)胞，并可向膽系分化，Notch通路可以作為YAP的下游效應(yīng)通路發(fā)揮促進(jìn)作用[20]。此外，越來越多的證據(jù)均表明，Hippo-YAP通路與HPC存在緊密聯(lián)系，多項(xiàng)研究表明通過抑制Hippo-YAP通路上游基因(如Nf2或Sav1等)可導(dǎo)致前體細(xì)胞的擴(kuò)增和肝臟體積增大，并最終導(dǎo)致肝細(xì)胞癌、膽管細(xì)胞癌及混合癌的產(chǎn)生[21-22]，并且此種效應(yīng)可被特殊抑制劑(如EGFR抑制劑:厄洛替尼)所抑制[23]。因此，Hippo通路失調(diào)和YAP過表達(dá)可參與肝前體細(xì)胞的活化，是肝細(xì)胞癌發(fā)生的早期事件[24]，介導(dǎo)肝癌腫瘤異質(zhì)性的形成。

6　肝癌亞型與腫瘤異質(zhì)性

臨床上肝癌亞型的分類，除了肝細(xì)胞癌、肝內(nèi)膽管細(xì)胞癌和混合型肝癌這三種常見類型外，還存在其他亞型(如中間型肝癌、雙表型肝癌及硬性肝細(xì)胞癌等)。Lu等[25]對手術(shù)切除肝癌標(biāo)本行病理組織學(xué)研究發(fā)現(xiàn)一小部分(155/1 530)肝細(xì)胞癌可表達(dá)膽管細(xì)胞標(biāo)記物CK19，具有更強(qiáng)的侵襲性生物學(xué)行為和更差的預(yù)后，命名為雙表型肝細(xì)胞癌(DP-HCC)。前期也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)部分肝細(xì)胞癌可表達(dá)祖細(xì)胞/膽管細(xì)胞標(biāo)記物(AFP、CK19及c-Kit等)，并將這類可能起源于HPC的肝細(xì)胞癌命名為中間型肝癌[26]。此外，Seok等[27]研究發(fā)現(xiàn)肝細(xì)胞癌中還存在一類具有豐富纖維間質(zhì)的硬性肝細(xì)胞癌(Scirrhous HCC，S-HCC)亞型，能夠表達(dá)膽管細(xì)胞癌標(biāo)記物(CK7、CK19)及干/祖細(xì)胞標(biāo)記物(EpCAM、AFP、CK19等)，具有中間型肝癌特征；同時S-HCC能夠表達(dá)EMT相關(guān)分子(Twist、Snail)及TGF-β，與腫瘤的惡性侵襲相關(guān)。因此，不同的肝癌亞型具有各自不同的特征，顯示出了肝癌具有顯著的腫瘤異質(zhì)性。

7　結(jié)語

人們認(rèn)識腫瘤異質(zhì)性這個概念已經(jīng)好多年，對其研究也越來越深入，但縱觀幾十年來的研究成果，還只是冰山一角。臨床上雖早已注意到肝癌顯著的異質(zhì)性，并逐步開始實(shí)施肝癌患者的個體化治療方案，但結(jié)果仍不盡滿意，其五年生存率仍較低。因此，認(rèn)識并闡明肝癌腫瘤異質(zhì)性的不同發(fā)生機(jī)制，為臨床治療提供指導(dǎo)和依據(jù)已成為當(dāng)下迫切需要解決的一大難題。人們需要像探索浩瀚的宇宙一樣，持續(xù)探索腫瘤的發(fā)生機(jī)制，進(jìn)而解釋腫瘤異質(zhì)性，從而為癌癥治療指明方向。

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(本文編輯:魯翠濤)

·文獻(xiàn)綜述·

[通訊作者簡介]吳東，副教授，碩士生導(dǎo)師，E-mail:wuyuz@aliyun.com。

作者簡介][第一徐偉(1989-)，男，江蘇蘇州人，在讀碩士。

[基金項(xiàng)目]上海市市級醫(yī)院新興前沿技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)項(xiàng)目(SHDC12 013111)。

[收稿日期]2015-07-02

[中圖分類號]R735.7

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

DOI:10.11952/j.issn.1007-1954.2016.01.022