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HBV相關肝細胞癌的危險因素、早期篩查和預防策略

1 陝西中醫藥大學

2 空軍軍醫大學唐都醫院

1965年Blumberg等學者首次發現HBV,關於HBV的基因組、化學結構序列、流行病學等闡述已較詳細,但目前尚無有效清除HBV的方法,致使HBV感染仍是世界範圍內的重大公共衛生問題,給全球健康和經濟造成嚴重負擔。HBV是雙股環狀DNA分子,基因組長約3.2 kb,有4個部分重疊的開放閱讀框架,編碼病毒包膜蛋白(前S/S區)、核衣殼(前C/C區)、聚合酶(P區)和X蛋白(X區)。目前,已確認HBV至少具有A~J 10種基因型,我國主要為B、C基因型。持續HBV感染是最重要的致肝細胞癌(HCC)因素,HBV進入宿主細胞後,部分雙鏈病毒DNA轉化為cccDNA,穩定存在於宿主肝細胞的細胞核內。cccDNA半衰期較長,難以被徹底清除,是導致慢性感染的關鍵。據估計,目前全球約有超過2.4~3.0億HBV慢性感染者,其中75%生活在亞太地區。在流行地區HBV感染傳播方式主要為垂直傳播和圍產期傳播,慢性率超過90%。慢性乙型肝炎(CHB)的自然史在過程、結果和併發症上表現出異質性,這取決於感染時的病毒株、基因型,患者年齡、性別、種族或民族以及健康狀況。一旦感染HBV,未進行有效治療,15%~40%患者可進展為肝硬化、終末期肝病甚至HCC。本文探討HBV相關HCC的流行病學、危險因素、篩查方法和預防策略,旨在降低HCC發病率、提高患者生活質量、延長生存周期。

1 HCC的流行病學現狀

HCC是全球所有惡性腫瘤發病率第6位、相關死亡病因第3位(僅次於肺癌和胃癌)的惡性腫瘤。儘管在預防、篩查、診斷和治療等方面不斷取得新進展, HCC的發病率和病死率仍在持續上升。HCC每年新發病例超過70萬。HCC好發於男性,年發病率為340~804/10萬,女性HCC年發病率為10~178/10萬,可能與男性病毒性肝炎發病率較高、酗酒、吸煙、儲存鐵較多,雌激素與肝細胞核因子4α和IL-6相互作用對女性有保護作用有關。中國HCC發病率為全球最高,每年新發病例約40萬, HCC死亡人數佔全球HCC死亡人數一半以上。

世界衛生組織把HBV、HCV和黃曲霉毒素列為一類致癌物。HBV感染在亞洲大部分地區地方性流行,致亞洲HCC發病率居高不下,近年,通過成功接種乙型肝炎疫苗降低HBV感染率,亞洲大部分地區成人和兒童HCC發病率有所下降。HCV感染在亞洲地區感染率也較高,但隨著小分子直接抗病毒藥物的問世,HCV感染治癒率明顯提高,HCV相關HCC發病率也有所下降。黃曲霉毒素是麴黴的代謝產物,其中致癌性最強的是B1型。亞洲大部分地區氣候溫暖、潮濕,使花生和玉米等糧食儲存時極易霉變產生黃曲霉毒素,是亞洲HCC高發的另一個重要原因。HCC的其他危險因素包括吸煙、糖尿病和肥胖等。

2 HBV相關HCC的危險因素

HCC治療原則為手術為主的綜合治療,但多數HCC患者就診時已到中晚期,切除率低且術後複發率高,保守治療效果差,病死率高達95%,每年約60萬人死於HCC, 5年生存率僅為6.9%。確定HCC發生的危險因素利於早診斷、早治療,提高患者生活質量、延長生存周期。HBV感染與HCC的發生、發展關係密切,在全球, HCC患者中約80%有HBV感染。研究證實, CHB患者發生HCC的風險較健康人群增加30倍。CHB患者在沒有肝硬化的情況下也可發展為HCC, HBV感染致HCC患者中,1/3無肝硬化,這與其他病毒性肝炎完全不同。HBV感染致HCC的危險因素包括HBV的直接影響、宿主免疫系統變化等。

2.1 病毒因素

2.1.1 病毒載量

HBV感染的直接影響因素包括HBV DNA水準、HBsAg、HBeAg和病毒基因型等。HBV DNA高水準和HBeAg陽性是發生HCC的高危因素。年齡超過40歲者,即使ALT水準為正常範圍上限的0.5~1倍,HBV DNA>2000 IU/ml亦可增加HCC發生風險。我國台灣的一項前瞻性隊列研究對3653例CHB患者進行了長達11.4年的隨訪,發現血清HBV DNA水準升高是預測HCC發生的重要危險因素。HBeAg陽性患者中,92.6%的患者 HBV DNA水準超過100 000拷貝/ml,明顯高於HBeAg陰性患者。HBV DNA基線水準為300~9999拷貝/ml、10 000~99 999拷貝/ml、100 000~999 999拷貝/ml、1 000 000拷貝/ml較<300拷貝/ml者相比,發生HCC的風險比(HR)分別為1.1、2.3、6.6和6.1。HBV DNA基線水準<300拷貝/ml的患者和HBV DNA基線水準≥1 000 000拷貝/ml的患者相比,HCC累積發病率分別為1.3%和14.9%。揭示血清HBV DNA水準越高發生HCC的風險越大,兩者呈明顯的劑量-反應關係。高HBV DNA水準是疾病進展的主要驅動因素,對HBV DNA水準升高≥1000拷貝/ml者密切進行臨床監測或抗病毒治療意義重大。HBsAg血清學清除是HBV清除、CHB治癒的金標準,現在被視為抗病毒治療的終點。HBsAg血清學清除的HCC患者,HBV DNA水準顯著降低,對患者生存率有一定影響。研究證實HBsAg未清除組HCC生存率低於HBsAg清除組,前者與後者相比,1、3、5年生存率分別為82.1% vs 85.1%、43.2% vs 56.8%和27.0% vs 45.2%,且HBsAg未清除組HCC患者年齡小於HBsAg清除組,提示HBsAg血清學清除對肝臟有保護作用,可延遲HCC發生。HBeAg是病毒複製和具有傳染性的標誌物,校正性別、年齡、吸煙、飲酒等因素對HCC發生的影響,HBeAg陽性患者發生HCC的HR為6.9,95%可信區間為4.9~9.5。現有抗病毒藥物能有效抑製HBV複製、提高HBeAg血清學轉換率,從而降低HCC發生風險。

2.1.2 病毒基因分型

HBV基因型與HCC高風險相關,我國HBV以基因B型和C型為主,C型與自發性HBeAg血清學轉換延遲有關,致免疫清除期較長,且C型HBV基本核心啟動子(BCP)突變率較高。因此,基因C型較A、B、D型更易發生肝硬化和HCC。HBV整合插入調控細胞生長的基因組,使這些基因表達失調。研究發現,86.4%的HCC組織存在HBV基因組合,相鄰肝組織30.7%存在基因整合。

2.1.3 病毒蛋白

HBV除了通過整合到宿主基因中引起基因表達失調,HBV基因組及其編碼的病毒蛋白本身也增加發生HCC的風險。HBV基因組突變率較高,許多研究證實BCP突變是HCC發生的獨立危險因素,前C突變與PC突變也可能與HCC發生有關。HBV x蛋白(HBx)是一種病毒蛋白,已證明其與Bcl-2(參與細胞死亡和凋亡)相互作用,絕大多數HBV相關HCC患者中可發現HBx,進一步證明HBx蛋白與HCC關係密切,HBx基因是最常見的HCC病毒整合序列,在HBV DNA轉錄及HCC發生過程發揮重要作用。

2.2 宿主免疫系統

CHB的肝細胞損傷並不是病毒自身複製的結果,而是由宿主免疫應答引起。在肝臟炎性病變部位易檢測到病毒特異性淋巴細胞、自然殺傷細胞等,這些細胞釋放細胞因子和趨化因子引起肝損傷卻無法清除病毒感染。此外,炎症和內質網中病毒表面蛋白引起氧化應激,致細胞內氧化應激反應增加,增加基因組不穩定性,致遺傳異常和基因突變。因此,HBV感染造成的慢性炎症環境有致癌作用。

先天免疫系統迅速識別病毒核酸、病毒蛋白,產生I型IFN使細胞形成抗病毒狀態阻止病毒入侵,通過自然殺傷細胞介導肝臟非特異性免疫清除,併產生促炎性細胞因子和趨化因子招募免疫細胞、啟動適應性免疫應答。HBV以被感染細胞核內cccDNA為轉錄模板進行複製,產生類似正常細胞轉錄物多腺苷酸病毒mRNA,新轉錄基因組在病毒細胞質中被保護,使I型IFN應答明顯下降從而逃避固有免疫。此外, HBV聚合酶抑製IFN調節因子信號通路從而抑製IFNβ啟動子活性,拮抗干擾素誘生。固有免疫中一個重要的信號分子是真核細胞轉錄因子NF-κB,募集趨化因子,引發清除病原微生物的炎症反應。HBx蛋白通過反式激活NF-κB信號通路激活細胞的存活機制,抵抗免疫介導的肝損傷,促進肝細胞呈克隆性增生。HBV感染時T淋巴細胞免疫應答增強以抵抗感染,導致肝細胞炎症、壞死、再生,當免疫系統無法清除HBV時,壞死-炎症反應-再生持續循環,肝細胞持續增生可使表觀遺傳改變、端粒縮短致基因組不穩定性引起癌變。T淋巴細胞在感染肝細胞內數量和功能上異常,引起炎症介導的特異信號轉導通路變化促進腫瘤的發生。

慢性HBV感染髮生HCC的其他危險因素有煙草、酒精、代謝異常(糖尿病、非酒精性脂肪性肝病和遺傳性血色病)、免疫性肝臟疾病(原發性膽汁性肝硬化和自身免疫性肝炎)、性別、幽門螺旋桿菌、微生物群等。

3 篩查CHB中的HCC

CHB最嚴重的後果是進展為HCC,多數患者就診時已到中晚期,療效差強人意。重視對HCC高危人群的篩查可早發現、早診斷、早治療,明顯降低病死率、改善患者預後,實現最大臨床獲益。

3.1 血清標誌物

3.1.1 甲胎蛋白(AFP)與AFP異質體

HCC篩查方式包括血清標誌物檢測和影像學檢查。目前,血清AFP是診斷HCC最常見的生物標誌物。一項研究對1487例HBsAg攜帶者進行為期16年的隨訪,每隔6個月進行AFP檢測,基於AFP篩查結果,32例患者診斷為HCC,其中22例成功進行手術切除。與歷史對照相比,在篩查方案中確診HCC的HBsAg攜帶者,5年生存率(42% vs 0)和10年生存率(30% vs 0)均明顯提高,提示對於HBsAg攜帶者定期進行AFP檢測有助於降低HCC病死率。但AFP假陽性率高,無法明確鑒別HCC與良性肝病,易造成誤診。以10~20 ng/ml為截斷值,AFP診斷HCC的靈敏度僅為40%~60%,易造成漏診,使患者錯失最佳治療時間,且部分HCC患者AFP陰性,使AFP在HCC早期篩查和診斷方面有局限性,因此,尋求更理想的腫瘤標誌物具有重要臨床意義。不同疾病產生的AFP在糖鏈結構上存在差異,且與植物凝集素親和性不同,根據這些特徵可將AFP分為不同類型的異質體。AFP異質體在HCC的早期診斷和良惡性肝病鑒別方面均有較高特異性,診斷價值優於AFP。在影像學檢查發現佔位性病變前可檢測到HCC患者血清AFP異質體水準升高,AFP異質體超過AFP總量的20%提示系HCC引起,AFP異質體含量與門靜脈侵襲有關,陽性組多發性複發與門靜脈癌栓形成多於陰性組。

3.1.2 血清異常凝血酶原Ⅱ(PIVKA-Ⅱ)

PIVKA-Ⅱ也稱脫-γ-羧基凝血酶原,是一種已被證實的致癌因子,影響介導促進HCC增殖、侵襲、轉移信號和轉導通路的激活。PIVKA-Ⅱ在HCC患者中的含量顯著升高,而在肝硬化、酒精性肝病、慢性肝炎等患者中基本不表達或表達很少,可作為診斷HCC的腫瘤標誌物。薈萃分析顯示,PIVKA-Ⅱ在診斷早期HCC方面的靈敏度和特異度均較高,分別為71%和84%,陽性似然比、陰性似然比、診斷比值比分別為6.48、0.33和21.36,診斷價值優於AFP ,且HCC組織中PIVKA-Ⅱ低水準往往提示腫瘤複發低風險。PIVKA-Ⅱ聯合AFP診斷早期HCC的靈敏度可高達94%,特異度高達98.5%,極大提高HCC高危人群的早期篩查效果。但PIVKA-Ⅱ作為HCC的早期篩查指標仍有其缺陷, 如果患者維生素K缺乏、飲酒或服用華法林等抗凝劑均可導致PIVKA-Ⅱ的異常升高, 在臨床應用中, 要充分考慮到這些因素, 避免其對診斷結果造成干擾。儘管如此,可預見的是,若闡明PIVKA-Ⅱ的確切作用及其影響下遊信號轉導通路的作用機制,PIVKA-Ⅱ 將為靶向治療HCC提供新思路。PIVKA-Ⅱ和AFP異質體血清標誌物在診斷AFP陰性HCC患者時起互補作用,可降低漏檢率,極大提高HCC患者生存率和生活質量,在臨床上具有廣闊的應用前景。

3.1.3 其他

α-L-岩藻糖苷酶(AFU)是一種酸性水解酶,廣泛存在於人體多種組織。 HCC患者血清AFU水準明顯升高, AFU水準與腫瘤大小無關,與HCC轉移潛能增強和術後預後較差密切相關,在臨床上對HCC的診斷價值越來越受到重視。但AFU在糖尿病、胰腺炎等患者中也過度表達,特異性較差。近年,TGFβ1受到的關注日益增多,TGFβ1是一種重要的調控因子,具有調節細胞生長、分化和抑製免疫反應等多種生物活性,可引起細胞外基質大量沉積和腫瘤微血管增生,與HCC的發生、發展密切相關。TGFβ1對HCC具有早期診斷價值,HCC患者TGFβ1血清水準顯著高於肝硬化患者和健康人群。抑製TGFβ通路可縮小腫瘤,為尋找HCC治療的新靶點提供一定思路。磷脂醯肌醇蛋白多糖3、鱗狀細胞腫瘤抗原、高爾基體蛋白73等血清標誌物對早期診斷HCC有一定意義,但其臨床應用價值有待進一步研究證實。通過聯合檢測這些標誌物可提高AFP陰性HCC的檢出率,對於提高患者生存率、改善預後意義重大。

3.2 影像學檢查

常用影像學檢查手段包括超音波、CT和MRI。美國和歐洲HCC篩查指南建議年齡>40歲的男性和年齡>50歲的女性CHB患者、有HCC家族史、肝硬化等高危人群應每6個月進行1次肝臟超音波檢查,對無肝硬化的乙型肝炎患者,篩查方案應考慮篩查投入成本可獲得的價值。橫斷面研究提示,在發現小HCC方面,肝臟超聲優於AFP。超聲檢查結果與操作員技術和設備有關,靈敏度為35%~84%,但篩查HCC的特異度卻超過90%。肝臟超音波結果不明確時首選CT和MRI, CT和MRI檢出直徑≥2 cm HCC的靈敏度為90%,檢出直徑為1~2 cm HCC的靈敏度分別為65%和80%~92%,檢出直徑<1 cm HCC的靈敏度分別為10%和34%~71%。我國學者就HCC篩查進行了一項樣本量較大的臨床試驗,對18 816例乙型肝炎患者進行隨訪觀察,隨機選擇HCC高危患者入篩查組,每隔6個月行肝臟超音波檢查和AFP檢測,雖然篩查組堅持隨訪的比例低於60%,但篩查組與對照組相比HCC病死率下降37%,差異有統計學意義,進一步證實對高危人群開展規律性的HCC篩查可早期發現無癥狀HCC患者,延長患者生存周期。

4 預防及管理

HBV相關HCC的預防策略可分為一級預防、二級預防和三級預防。

4.1 一級預防

一級預防的目標是預防易感人群急性HBV感染。圍產期母嬰垂直傳播和水準傳播是HBV感染最主要的傳播方式,預防和控制乙型肝炎最有效的措施是接種乙型肝炎疫苗,安全、有效的乙型肝炎疫苗已問世近20年,在預防新生兒感染HBV,降低兒童、青少年、成人HCC發生率方面成績卓然,同時降低毒品注射者、男同性戀、HIV攜帶者和性工作者感染HBV的風險。對於HBeAg陽性母親,嬰兒應在出生12 h內注射乙型肝炎免疫球蛋白。

4.2 二級預防

二級預防側重於對HBV慢性感染進行有效治療,改善肝臟炎症壞死,逆轉肝纖維化,延緩或防止肝炎進展為肝硬化、HCC或肝衰竭。目前全球共有8種抗病毒藥物被批準用於治療CHB:IFNα或PEG-IFN-α,6種核苷(酸)類藥物(NAs)包括拉米夫定、替比夫定、恩替卡韋、阿德福韋酯、替諾福韋和替諾福韋-阿法醯胺。恩替卡韋和替諾福韋強效抑製病毒複製,且對耐葯突變具有高基因屏障,是一線抗病毒藥物。NAs或NAs序貫長效IFN是CHB患者實現臨床治癒的重要手段,尤其對於HBsAg≤1500 IU/L者,治癒希望更大。研究發現,接受抗病毒治療的CHB患者較未治療者相比,HCC發病率下降74%~78%。此外,抗病毒治療顯著減少HCC複發和HCC相關性死亡。對各階段的CHB患者包括無癥狀患者進行動態監測,發現有效的拉米夫定和阿德福韋酯治療可持續降低HCC發生率。相反,BCP/PC等突變引起HBV突變,致病毒產生耐藥性,增加HCC發生風險。值得注意的是,有效的抗病毒治療可持續抑製病毒、降低發生HCC的風險,但無法清除肝細胞內cccDNA,因此,獲得病毒學抑製並不能完全阻止HCC的發生。有報導稱,成功抑製病毒複製超過10年的CHB患者中仍有部分發展為HCC,且停葯後CHB複發率高,可能與早期HBV進入宿主基因組整合有關,此時患者已發展為肝硬化。CHB的新治療策略應是治癒而非抑製,這也是臨床醫生關注的熱點問題之一。抗病毒藥物除抑製HBV DNA聚合酶活性外,可能導致細胞因子譜發生變化。免疫應答影響HBV感染的結果,因此,可監測細胞因子作為治療靶點,通過免疫療法控制細胞免疫和體液免疫,提高免疫細胞清除cccDNA的能力,抑製病毒在宿主體內增殖。NAs聯合特異性免疫細胞治療能否作為新的治療手段應用於臨床,抑製病毒複製、降低HBV DNA水準、誘導HBeAg血清學轉換甚至HBsAg血清學轉換,有待多中心試驗證實。此外,肝硬化患者長期使用NAs抗病毒是否能預防或延遲HCC發生仍有待進一步研究。

4.3 三級預防

三級預防則是降低乙型肝炎相關HCC治癒後的HCC複發率。早期HCC經手術切除或局部消融治療5年後累積複發率高達75%。高HBV病毒載量是HCC複發的獨立危險因素,近年的隨機對照試驗證實NAs顯著降低術後HCC複發風險,服用NAs患者較未服用者相比,無複發生存率(HR=0.66)和總生存率(HR=0.56)明顯高於後者,已進展為HCC的患者在腫瘤切除後堅持抗病毒治療,不僅提高生存率,而且降低腫瘤複發率。非抗病毒藥物如他汀類、非甾體抗炎葯輔助治療是否能預防HCC複發還有待多中心的大型前瞻性試驗證實。

5 小結

HCC是最常見的惡性腫瘤之一,慢性HBV感染是最重要的致病因素。HBV致HCC發生是一個多因素參與的複雜過程,HBV產物和HBV突變可能破壞正常的細胞信號轉導途徑,改變某些關鍵基因導致肝細胞惡性轉化,誘導HCC發生,其具體致癌機制仍有待進一步研究。年齡超過40歲,基因型為C型且HBV DNA水準超過1000拷貝/ml,有BCP突變的CHB患者應嚴格監測病情,儘早啟動抗病毒治療,每隔6個月進行血清標誌物和影像學檢查,早發現、早診斷HCC可明顯提高生存率、提高生活質量。PIVKA-Ⅱ和AFP異質體等血清標誌物在診斷AFP陰性HCC患者時起互補作用,尤其對於早期HCC的診斷價值較高,在臨床上具有廣闊的應用前景,但診斷的臨界值尚未統一,需要多中心臨床試驗解決爭議。經過幾十年努力,HBV相關HCC現已成為可預防的疾病,有效抗病毒治療是減少HCC發病率的重要舉措,50%~60% CHB患者不會發展為失代償期肝硬化或HCC。及時啟動抗病毒治療不僅能預防患者發生HCC,而且減少HBV再激活、改善肝功能、減少或延緩HCC複發、延長生存周期。但應用NAs進行抗病毒治療,HBsAg消失者極少。NAs治療後會引起細胞因子水準變化,應用特異性免疫細胞聯合NAs進行抗病毒治療,可提高免疫細胞清除cccDNA的能力,提高HBsAg清除率。基於免疫應答選擇抗病毒治療方案具有一定臨床意義,有待進一步研究證實。

引證本文李汨, 聶青和, 韓曼, 等. HBV相關肝細胞癌的危險因素、早期篩查和預防策略[J]. 臨床肝膽病雜誌, 2019, 35(3): 651-655.


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