肝细胞癌早期诊断和筛查

最新：肝细胞癌早期诊断和筛查

原发性肝癌(肝癌)包括肝细胞癌(HCC\肝内胆管细胞癌(ICC)和混

合型3种，其中HCC占85%~90%[1]o肝癌具有较高的发病率,居全球

恶性肿瘤的第6位，而中国肝癌患者约占全世界肝癌患者的50%左右，且

发病率呈现不断上升趋势[2]。此外,肝癌病死率亦居高不下,其5年生存

率仅为10%左右，居中国常见恶性肿瘤致死率的第2位⑶。究其原因为

肝癌起病隐匿，疾病进展快，初期常很难发现，确诊时基本已发展至中晚

期。实现肝癌的早期发现、精准诊断、根治性治疗，是有效提高肝癌患者

5年生存率及生活质量的重要手段。本文总结和分析了近年多种HCC早期

诊断方法,旨在为HCC早期诊疗提供临床依据。

一、HCC形成的病理基础

HCC往往基于慢性肝病或肝硬化的基础疾病，完成〃多步骤癌变”逐渐演变

进而最终形成。小肝癌的演化进程往往首先是从再生结节(regenerative

nodule,RN)形成开始，继而到演变为不典型增生结节(dysplastic

nodule,DN),最终逐渐形成小肝癌的病理过程。DN通常指癌前病变，

根据演变程度的不同,可将其分为低级别不典型增生结节(lowgrade

dysplasticnodule,LGDN)和高级别不典型增生结节(highgrade

dysplasticnodule,HGDN\HCC癌变首先是大RN,再演变为DN,

因此,鉴别结节性质对HCC早期诊断非常重要。

1.RN:RN指肝硬化中形成的再生小结节，通常由大量疤痕组织围绕已形

成肝纤维化病变的实质性小结节，其边界往往十分明显，直径一般为10~

1.5cm。RN直径＞1.0cm,称为大RNO大部分学者认为RN为良性，主

要因为RN细胞表型正常，缺乏组织学克隆功能［4］。从分子水平角度来看,

存在异常基因的细胞反复地克隆进而引发了绝大多数RN的演变，因在RN

中不正常肝细胞的异常发育造成肝脏中异形病灶和结节大量形成［5］。

2.DN:DN为结节样病灶，病灶的大小、颜色等表面外观和镜下形态均与

背景肝实质有较大的差异,直径为1.0〜1.5cm［6］。DN基本不会单个发

生，且常发生于肝硬化患者，非肝硬化患者偶有发生。通过微观及宏观观

察结节的不同表征，可将DN分成HGDN及LGDN两大类别。LGDN和

RN在组织细胞形态学上未呈现出明显的肝细胞异型状态，同时也未发现

明显的肝硬化结节新生改变和瀑布式生长的大量亚结节发生［7］。如果RN

中出现LGDN,可发现肝脏中出现含大量脂肪、铜沉积的细胞团体⑹。如

果到HGDN就已具有肿瘤细胞增生特性，与高分化的HCC有着较高的相

似度，其结构上出现异型性生长的小结节，但仍无法就此诊断为HCC［7］O

有学者认为，LGDN癌变的风险较HGDN低，一旦发现HGDN,就应高

度警惕其癌变的可能［6］。HGDN有单个或多个亚结节，此亚结节常为不

典型增生结节，临床常用的影像学检查设备（CT、MRI）容易将其与DN

混淆，鉴别诊断不易。

3.早期HCC:HCC的初始形态称为早期HCC,可等同于其他器官如胃、

乳腺等的‘原位癌"，亦可称之为〃微浸润癌与正常肝实质在晚期被HCC

替代或破坏不同，正常肝实质在早期慢慢被HCC取代。在细胞的不断增

殖中，这些细胞包围了相邻的门区和中央静脉，但并未替代或使这些结构

完全失去原本的样子。在早期阶段，HCC的直径大多为1.0~1.5cm，很

少超过2.0cm。早期HCC大多为无瘤体包膜、界线不清的模糊结节。因

其直径一般不大,通常被称为〃模糊结节型小肝细胞癌〃或不清晰的小肝细

胞癌〃⑷。在组织学形态学上,早期HCC一般由排列不规则的肝小梁或假

小叶及分化较好的肿瘤细胞构成⑹。早期HCC是HCC病理形成的前期阶

段，但其向HCC高级阶段的转型速度目前尚不清楚。此外，部分新生的

HCC可能并非由早期HCC逐渐演变形成,部分可能由肿瘤中部暴涨性生

长或HGDN的亚结节转变而来，而未经历〃模糊小肝细胞癌〃的阶段。目前,

临床上应用较多的影像学检查如超声、CT和MRI等很难发现早期HCC,

故对于早期HCC诊断的影像学诊疗技术的分辨率及特异性需进一步加强。

二、血清标志物

1.AFP:AFP是分子量70kD的糖蛋白,是一种由氨基酸组成的胚胎性蛋

白，其大部分由胎儿肝细胞及卵黄囊合成，但出生后逐渐失去合成蛋白的

作用,故该指标在出生后急速减退［8］。自1964年在HCC患者血清中发

现以来，AFP被公认为HCC最有用的白蛋白学肿瘤标志物。然而，随着

研究的深入发现,单独通过AFP鉴别并诊断HCC难度较大，且具有一定

的局限性。

2.AFP-L3AFP的主要组成成分包括AFP-L1.AFP-L2和AFP-L3OAFP-L3

是AFP的岩藻糖基化变异体，为HCC特异因子。通过电泳法AFP-L3可

将小扁豆凝集素与AFP链接起来,故该标志物可很好地应用于HCC的早

期诊断中，以AFP-L3条带/总AFP条带的百分比数值代表试验结果，若

数值〉15%则提示HCCOHsia等［9］研究认为，AFP-L3的水平与肝癌分化

种□型高尔基体特异性膜蛋白质，早期HCC患者血清中可检测出明显升

高的GP73。GP73独立诊断的敏感度和特异度分别为76.4%和97.4%,

但若联合AFP-L3用于诊断AFP水平较低的HCC,敏感度和特异性可高

达94%和93.1%［17］。AFP诊断早期HCC的敏感度可能较GP73低。在

血清AFP水平＜20ng/ml的早期HCC患者中,超过一半的患者GP73水

平呈明显升高趋势⑹。对于早期HCC诊断，GP73相对于AFP来说具有

十分不错的优势。

6.磷脂酰基醇蛋白聚糖3:在早期HCC患者及尚未出生的胎儿肝脏中可检

测出磷脂酰肌醇蛋白聚糖3(glypicans-3,GPC3\目前临床上普遍认为

GPC3对于AFP阴性、直径不超过2cm的HCC诊断具有不错的敏感度［18］o

然而，近期的一项研究认为,GPC3在肝硬化和早期肝癌的诊断效能不如

AFP,但二者的敏感度相似，故可联合使用GPC3和AFP对早期HCC进

彳形断［19］。

7.骨桥蛋白：骨桥蛋白(osteopontin,OPN)作为一种整合素结合的糖

蛋白，在既往被称为〃一个具有良好前途的肝癌诊断的标志物〃。Zhu等［20］

研究发现，OPN在AFP阴性HCC和小HCC患者诊断中表现良好。在将

来OPN有可能成为早期HCC筛查的AFP替代物。但对于直径很小的早

期HCC和肝脏小结节鉴别诊断中的应用价值仍需进一步研究。

8.IL-6:作为一种炎症因子，在HCC患者血清中IL-6往往与AFP水平成

正比。随着HCC的进展，IL-6水平也越高。虽然其特异度不高，许多炎

症均能使其升高"旗对于早期肝癌诊断仍有参考价值口8］。

9.分泌型糖蛋白：分泌型糖蛋白(dickkopf-1,DKK1)作为一种重要的

分泌型蛋白质,可在血清中被检测出，DKK1通过与细胞表面受体进行结

合，抑制Wnt经典信号通路，而此通路包含大部分肿瘤进展的重要机制

[21]。与AFP的诊断效能相比，DKK1在诊断早期HCC和直径＜2cm的

HCC中具有不错的优势;在AFP阴性的早期HCC中，DKK1具有不错的

特异度，联合AFP后其敏感度明显提高[22]。以上研究表明,DKK1作为

诊断标志物可在一定程度上提高早期小HCC及AFP阴性HCC的诊断率,

且对肝脏良恶性疾病的鉴别具有一定意义。因此，DKK1可作为AFP较好

的补充。

三、分子诊断

人类基因组只有RNA具有雷白质编码功能，但绝大多数RNA不能被翻译

为蛋白质，称为非编码RNA。根据非编码RNA的长度是否大于200个核

苗酸分成两类：(1)短链非编码RNA,如siRNA、microRNA(miRNA)

等；(2)长链非编码RNA(longnon-codingRNAszIncRNA\这些

分子可能是肿瘤发展的重要生物标志物。对相关生物标志物深入研究可以

很好地揭示肿瘤的发生发展机制。

1.miRNA:miRNA是一种由20~25个核甘酸组成的非编码RNA,在转

录后水平调控目的基因的表达。由外泌体包裹的miRNA具有较高的血循

环稳定性，具有不错的应用前景。有研究团队建立由7个血浆miRNA组

成的早期HCC诊断分子标志物，其诊断早期HCC的敏感度可较AFP提

高30%[23]e研究显示，诊断HCC敏感度和特异度均大于80%的单一

m很NA，鉴别HCC患者和正常人群的准确率高达94.1%[23-24]O然而，

miRNA作为一种新的标志物，存在的主要问题是缺乏可重复操作性，仍

待进一步大样本、多中心临床研究证实。

2.lncRNA:IncRNA不能被翻译成蛋白质，并可在不同组织中大量表达。

IncRNA作为一种新型肿瘤标志物，在各种体液中广泛存在,稳定性好,

特异性强。Peng和Fan［25］在HCC组织和细胞研究发现,

IncRNA-PANDAR诊断HCC的ROC曲线下面积达0.956,其作为HCC

诊断标志物具有较好的价值。lncRNA-UCA1诊断HCC具有较高的敏感

度和特异度［26］。Yuan等［27］筛选出3种循环IncRNA,其联合AFP检

测可有效提高HCC的早期诊断率。

3.液体活检：液体活检技术包括循环肿瘤细胞(circulatingtumorcell,

CTC\循环肿瘤DNA(circulatingtumor,ctDNA\外泌体、肿瘤相

关甲基化、循环游离DNA(circulatingcell-freeDNA,cfDNA)等。

CTC通常是指因自发或原发灶侵入人体血液循环的肿瘤细胞，1869年澳

大利亚病理学家Ashworth首次提出该概念［28］。侵入循环系统的大部分

肿瘤细胞一般以单个或细胞簇形式存在，并在短时间内死亡。只有部分具

有高转移倾向和活力的CTC能在特殊条件下生存、聚集并发展，逐步形成

肿瘤的远处转移灶。因此，在外周血检测到胆瘤细胞表明了肿瘤转移的可

能性。目前临床多将CTC研究锁定在评估肿瘤预后方面，但也有部分研究

结果提示CTC在早期HCC诊断方面也有不错的诊疗价值。

作为从肿瘤向末梢血释放的DNA片断，ctDNA因有来自肿瘤基因组变异

的特性,其特异度较高。使用肝癌或DNA复制数变异的多个共同变异部

位作为标记可检测［］通过目标深度排列确定的的检测率

HCC29OctDNA

高,可预测HCC的临床病理特征和预后［30］。利用与通常的cfDNA不同

的ctDNA特征，如ctDNA的碎片程度和分子长度的变化，对早期HCC

诊断也有用［29］。由于外延特征的变化不伴随DNA阵列的变化，因此

ctDNA较中介肿瘤形成的基因变异快得多,在早期诊断中具有独特价值。

DNA甲基化是用于检测cfDNA的高甲基化,识别用于早期HCC诊断的

生物标志物CpG岛等的最广泛研究的外延特征［31］。中山大学的研究团队

可检测出ctDNA的甲基化特性，以不错的敏感度和特异度建立早期HCC

的综合诊断临床模型［32］。5・羟基甲环素(5-hydroxymethylcytosine,

5hmC)是近年来备受关注的外延修饰功能。樊嘉院士团队和海军军医大

学东方肝胆外科医院联合共同进行的多设施临床试验中，通过检测2554

例肝病受试者血cfDNA,确定了具有高敏感度和特异度的早期HCC生物

标志物［］由于对早期具有优异的鉴别能力，其具

5hmC33e5hmCHCC

有广泛的临床应用前景。

四、肠道微生物分析

肠道菌群失调与早期HCC的发生、发展具有一定程度相关。肠道菌群失

调往往可能导致病毒性肝炎发生，甚至导致严重并发症［34］。有研究从健

康肝脏到肝硬化和早期HCC的过程中发现粪便微生物的变化，筛选出30

个最佳的鉴别早期HCC和健康者的微生物标志物，已在不同地区的疯症

患者样本中得到验证［35］。这是首次成功建立了HCC的微生物标志物诊断

模型，这在跨地区患者样本中得到验证，表明肠道微生物检测和分析可成

为早期HCC诊断的无创工具。

五、影像学诊疗技术

（-）HCC形成过程的影像学表现

1.新生动脉血管生成和肝窦毛细血管化：研究证实从硬化结节到早期HCC

的进程均有结节血液供应变化，体现在门静脉供血减少，异常动脉血供升

匐36］。RN和LGDN结节显示出与正常肝实质相同的造影剂注射后血管

强化水平，而肝动脉和门静脉血流在HGDN和早期HCC进行性减少。在

中分化DN和晚期HCC中，肝动脉血供明显增加，而门静脉血供进行性

减少，故可在影像学上表现出典型的动脉期明显增强，门静脉期和延迟期

进行性减少，即〃快进快出〃的典型HCC特征。同时，门静脉面积减少，静

脉回流减少。

2.肿瘤假包膜和纤维间隔形成：HCC由于肿瘤增殖和扩大，局部肝组织出

现纤维性中隔。在血管造影检查中，动脉期表现为低密度（低信号），静

脉期为高密度（高信号）及延迟相,即假包膜。CT、MRI检查若发现肿瘤

假包膜，则高度提示可能存在高度进展期的HCC。

3.脂肪和铁沉积：在DN和早期HCC的初期阶段，脂肪组织可在肝细胞

中逐渐累积。HCC发生后脂肪含量下降。在有肝硬化或其他高风险HCC

的患者中，脂肪小结可进一步转变为早期HCCO部分进展期HCC也可能

是脂肪小结转变而来。而在HCC形成的非典型增生阶段,铁可沉积在肝

细胞中。随着HCC的发展，铁含量往往会下降。在肝硬化或其他高山地

区的患者中,DN可能有含铁结节。

4.有机阴离子转运多肽：有研究报道，肝癌的发展伴随有机阴离子转运多

肽（organicanionictransportingpolypeptides,OATP）8的下降，

从LGDN到低分化HCC,OATP8表达明显下降［37］。肝硬化等高风睑患

者在应用肝脏组织特异性造影剂后，MRI的T1WI在胆道期显示低信号可

证实为HGDN或HCC,但需与含铁LGDN和胆管癌相鉴别。肝纤维化的

融合区或结节通常在胆道期即可呈现较低信号，非常容易被误诊为早期

HCCO

（二）影像学检查对早期HCC的诊断效能

亚太肝病学会和日本肝病学会指南中明确指出，早期HCC应根据动脉期

增强情况进行诊断，而欧洲肝脏研究协会（EASL）和美国肝病学会

（AmericanAssociationForTheStudyOfLiverDiseases,AASLD）

则提出早期HCC应主要根据肿瘤体积进行诊断［38］。EASL指南提出可根

据病变直径分为＜lcm、1〜2cm和＞2cm三类。对于直径＜1cm的HCC

需每4个月（EASL）或3个月（AASLD）进行一次随访检查。若病变持

续存在,则需要超声随访至少2年［39］。直径为1~2cm的HCC可通过

动态对比增强CT或MRI来诊断。任一种影像学检查提示肿瘤区域有明显

〃快进快出〃特征，且肿瘤结节超过2cm则可进行辅助诊断。对于非典型的

血管强化模式，若无明显〃快进快出〃影像学特征，建议行穿刺活检。肝脏

增强MRI检查对诊断不同类型结节的敏感度为77%~100%,高于CT检

查的68%〜91%。诊断的重要决定因素在于病灶大小。当病灶直径＞2cm

时，CT和MRI基本可准确诊断。随着病灶直径下降，MRI、CT的敏感度

下降，当病灶直径为1~2cm时，MRI、CT的诊断敏感度分别降至45%~

80%和40%~75%［40］o目前超声造影与血管造影技术的诊断效能仍存在

较大争议。PET-CT诊断早期HCC具有一定的局限性

MRI在HCC的诊断方面具有相对优势。除了常规MRI扫描序列和动态增

强扫描外,肝脏组织特异性造影剂和弥散加权成像(DWI)在早期HCC

诊断中具有重要价值。目前临床上使用的组织特异性造影剂包括网状内皮

细胞系统特异性摄取造影剂超顺磁性氧化铁(superparamagneticiron

oxide,SPIO),基于钱的肝细胞特异性造影剂铝喷替酸葡甲胺

(Gadolinium-diethylenetetraminepentaaceticacid,Gd-DTPA\

tI塞酸二钠(Gadolinium-ethoxybenzyl-diethylenetriamine-pentaacetic,

Gd-EOB-DTPAb对于肿瘤体积不大、高分化的早期HCC,肝胆特异性造

影剂的诊断准确率较SPIO明显升高［41］。目前，SPIO很少用于临床。相

较于多层CT,肝组织特异性造影剂对小病灶(直径<1.5cm)的诊断准确

率更高［42］。而在对HCC、RN与DN,局灶性增生结节与肝腺瘤进行鉴

别时，肝细胞摄取的特异性造影剂在一定程度上具有较高的诊断价值。

DWI通过计算表观扩散系数(叩parentdiffusioncoefficient,ADC)

进行量化分析。最近，DWI越来越多地