在目前已知的肝衰竭治疗中，除肝移植外，其余的治疗方法均基于肝细胞的强大再生能力。因此，肝细胞的再生能力是决定患者预后的关键因素。甲胎蛋白(AFP)是肝癌中最广泛使用的血清标志物[1]，已用于肝癌高危患者的筛查、检测和诊断[2]。但仅将AFP作为癌性指标非常片面，目前已有不少研究发现AFP在一些肝衰竭疾病中是重要的预后因子，因此其促进肝再生的作用也极其重要。本课题组前期临床实践及研究发现AFP是重要的肝再生因子，在乙型肝炎相关慢加急性肝衰竭(HBV-ACLF)患者预后评价中体现出良好的应用价值。本文就AFP在肝再生中的基础研究和在肝衰竭患者预后判断中的临床研究现况展开综述。
1AFP的结构和功能
AFP是由胚胎发育过程中的胎儿肝脏和卵*囊产生的分子量为70kD的糖蛋白，是年由Bergstrand和Czar等[3]在人胎儿血清中检测到的。AFP具有由二硫键桥接的分子内环所构成的三重结构域，这形成了螺旋状的V型或U型分子结构，其羧基末端第三结构域可与黏蛋白、清道夫相关受体、趋化因子和其他可能尚未确定的受体/结合蛋白相结合。它还是胆红素、脂肪酸、维甲酸、类固醇、重金属、植物雌激素、类*酮以及多种药物的转运体。这提示AFP在不同的生理应激、休克状态以及不同的环境(如pH、渗透压和氧化应激)下，可增强或抑制配体与受体的结合[4]。AFP对实质细胞和间质细胞表现出不同的作用。在一定条件下，AFP可促进实质细胞的增殖，抑制间质细胞的增殖。在HL-60细胞和HepG2细胞中，AFP可预防多种因素诱导的细胞凋亡。AFP诱导的肿瘤增殖依赖于c-蛋白激酶A途径和钙离子内流的启动，导致DNA合成增加和肿瘤增殖。一些研究[2]还表明，肿瘤生长是由AFP介导的抗肿瘤免疫反应抑制所致。AFP可与巨噬细胞相互作用，降低吞噬活性和Ia抗原的表达；还可抑制自然杀伤细胞的活性，减少Cona和PHA刺激的T淋巴细胞增殖，促进抑制性T淋巴细胞的活性，从而促进肿瘤的生长。在淋巴细胞原始转化反应中，AFP和七肽AFP14-20在10-7~10-9mol/L的浓度范围内对淋巴细胞的增殖也有一定的刺激作用，而对PHA激活的淋巴细胞的增殖则有抑制作用。对于抗肿瘤药物敏感性低的急、慢性淋巴细胞白血病患者而言，七肽AFP14-20对淋巴细胞的增殖有剂量依赖性抑制作用，AFP14-20被认为是人AFP的生物活性位点之一[5]。由此可见，AFP在不同细胞的增殖过程中起重要作用。
2AFP在肝再生中的基础研究目前，研究肝祖细胞(HPC)的模型主要是啮齿动物模型和斑马鱼模型[6]，其中大量数据来自对AFP细胞来源的研究[7]。到目前为止，尚未发现追踪干细胞发育途径的理想血清标志物，但在任何情况下，AFP基因都是一个研究分化或去分化的非常有前途的候选基因[8]，因为它与个体发育和肿瘤生长时的胎儿基因表达有很强的相关性。因此，建议AFP作为一种研究各种损伤后肝脏修复反应的有用生物标志物。
Petropoulos等[9]发现AFPmRNA在多聚核糖体多腺苷酸RNA(polysomalpolyadenylatedRNA)中所占的比例，在正常肝脏中为0.%，在肝部分切除或CCl4损伤诱导的肝再生过程中，这一比例在DNA合成开始前略有增加，在DNA合成高峰期后24h左右最高，这提示AFP与肝脏再生密切相关。Nakano等[10]用CCl4来建立肝纤维化模型时发现，根据肝纤维化程度的不同，沿着纤维间隔观察到大量高增殖能力的AFP阳性肝细胞，这些AFP阳性肝细胞表现出未成熟肝细胞特征，对肝细胞系标志物(如白蛋白和肝细胞核因子-4α)以及干/祖细胞标志物Sox9染色呈阳性。Dezs等[11]发现大量肝坏死后人肝再生有两种方式：其中一种方式就是肝小叶中心坏死后，门静脉周围幸存的排列成腺泡结构的AFP阳性肝细胞增殖，另一种是通过HPC进行增殖，后者效率较低。AFP阳性肝细胞可以被认为是有效的肝再生执行者，它们的存在似乎是大面积肝坏死的一个有利预后标志。
Jin等[12]发现成年小鼠AFP基因的表达水平受两个不连锁的基因调节：甲胎蛋白调节因子1(Afr1)调节正常成年小鼠肝脏的AFP基础表达水平，Afr2调节肝再生过程中AFP表达的增加。在一些急性肝损伤伴广泛坏死之后，AFP的升高被认为是去分化的肝再生迹象。Weng等[13]在研究小鼠肝部分切除后的肝再生时，发现70%肝切除后24~72h，转录抑制因子锌指和同源框-2(ZHX2)、锌指和BTB结构域蛋白-20(ZBTB20)与AFP、磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3(GPC3)呈负相关，ZBTB20表达降低促进了AFP和GPC3的表达。Zhang等[14]确定ZBTB20抑制AFP基因在肝脏中的转录，它在小鼠肝再生中是表皮生长因子受体表达和肝细胞增殖的关键调节因子。因此，ZBTB20是一种通过作用于AFP基因从而调节肝再生的新因子，可能成为肝再生临床治疗的潜在靶点。对这些再生途径的进一步研究可能有助于识别具有完全再生可能性的生物标志物，这对肝损伤患者具有治疗意义。
3AFP在肝衰竭中的预测价值3.1AFP与急性肝衰竭(ALF)ALF也被称为暴发性肝衰竭(FHF)[15]，是指在无慢性肝病的情况下发生肝性脑病和凝血障碍[国际标准化比值(INR)＞1.5]的临床综合征，其病死率可高达80%。在造成ALF的众多原因中，药物性ALF是首要原因，占总病例的50%以上[16]，其次是病*性ALF，占所有ALF的12%[17]。
3.1.1AFP与病*性肝炎相关ALF早在20世纪70年代，不少研究人员发现血清AFP可能是判断急性病*性重型肝炎及FHF患者预后的有用指标，高AFP水平是广泛肝坏死后肝细胞迅速再生的反映，与发病后的生存时间有关[18-20]。Seo等[21]发现高AFP水平(＞10ng/mL)是急性甲型肝炎患者早期恢复的唯一独立预测因素(P=0.)，它提示急性甲型肝炎患者已开始通过主动肝再生恢复或在2周内早期恢复。
3.1.2AFP与药物诱导的ALF在对药物引发的FHF研究中，Carraro等[22]发现在44例急性非对乙酰氨基酚诱导的FHF患者中，生存组转氨酶(ALT或AST)高峰后第3天的PT和AFP水平比死亡组高(P＜0.01)，第3天PT为19%时的灵敏度为0.80，特异度为1.00，诊断效率为0.90；第3天AFP为11ng/mL时，灵敏度为1.00，特异度为1.00，诊断效率为1.00。因此，转氨酶高峰后第3天的PT和AFP水平具有显著的预后价值。其他研究人员(Singh等[23]及Church等[24])也发现AFP的升高与非对乙酰氨基酚诱导的肝损伤患者的良好预后密切相关，AFP升高而Gc球蛋白降低与无移植生存率相关[23-24]。Schmidt等[25]在对例因过量服用对乙酰氨基酚而发生FHF的患者进行研究时，发现从ALT高峰期开始，存活者的AFP水平及其升高幅度均明显高于死亡者。以ALT峰值后第1天血清AFP水平为3.9μg/L作为临界值，其判断死亡的灵敏度为%，特异度为74%，阳性预测值为45%，阴性预测值为%。由此可见，AFP的升高也能很好地预测对乙酰氨基酚诱导的肝损伤患者的良好预后。因此，对于对乙酰氨基酚和非对乙酰氨基酚诱导的FHF患者来说，血清AFP可较好地预测他们的生存情况。Sakurai等[26]对FHF患者进行研究时发现与其他肝病患者相比，FHF患者甲胎蛋白异质体(AFP-L3)水平明显更高。对死亡患者尸检时常发现存在肝萎缩，与重度肝萎缩患者相比，轻度肝萎缩患者发病时血清AFP-L3水平明显更高(P＜0.05)，且剩余肝储备量与血清AFP-L3水平显著相关(r=0.63)。可见，AFP-L3可能是评估FHF患者肝萎缩和/或肝再生的血清标志物。此外，有些研究者[27-30]发现血清AFP可能是急性肝损伤或ALF患者中HPC的一个血清标志物，AFP水平升高可作为HPC参与再生的证据。
虽然很多研究发现血清AFP是ALF患者的良好预后因子，但仍有不少研究人员发现AFP存在一些局限性。有研究[31]发现人肝细胞生长因子参与肝细胞再生过程，其升高的时间过程与某些重型肝炎患者的AFP相似。因此，仅测定血清AFP水平不足以准确地评估ALF患者的预后，还需联合其他预后标志物来进行预测。Yang等[32]发现血清AFP水平的持续降低联合King’s标准，可将预测死亡的灵敏度提高到%。他们还发现，ALF病程中血清AFP的最高水平与预后无关，这一发现与Bloomer等[20]的研究一致。Schidt等[27]发现在ALF病程中，前3个住院日内AFP水平的动态升高而不是高水平的AFP预示着ALF患者的良好预后。因此，AFP的动态变化对于ALF患者来说更具有预后价值[20,27,32-33]。但因ALF进展较快，病死率高，对于病情严重及急需肝移植的ALF患者而言，AFP的动态变化则显示出了其局限性[27]。未来的研究应该将AFP与其他预后标志物进行比较或联合，以便建立更完善的预后模型。
3.2AFP与HBV-ACLFHBV-ACLF是最致命的疾病之一。目前我国学者对于ACLF预后评估的研究主要以建立一些新模型和对MELD模型的改良为主。大多数是利用AFP与炎性细胞、凝血指标、HBsAg、前白蛋白(PA)、电解质、酶类、空腹血糖、血清球蛋白以及基质金属蛋白酶-2等的联合来预测ACLF患者的预后。
赵洁等[34]发现中性粒细胞百分比、HBsAg水平和AFP是影响HBV-ACLF患者短期预后的独立危险因素，建立了NHA-ACLF模型。当该模型评分为0.分时，灵敏度为73.7%，特异度为79.1%。与MELD评分相比，NHA-ACLF模型在预测HBV-ACLF患者近期预后方面价值更大。郑敏等[35]发现HBV-ACLF生存组患者入院时PA和AFP水平均高于死亡组，差异有统计学意义(P＜0.05)。当PA≥.ng/mL且AFP≥80.μg/L时，预测HBV-ACLF预后的ROC曲线下面积为0.(灵敏度为90.82%，特异度为%)。因此，血清PA联合AFP水平在预测HBV-ACLF患者预后方面的灵敏度及特异度均较高且更可靠。Xie等[36]发现低AFP是接受血浆置换-人工肝支持系统治疗的HBV-ACLF患者高病死率的独立危险因素，建立了一个包含AFP的人工肝支持系统-预后模型(APM)，该模型在短期预后方面显示出比MELD、MELD-Na和CLIF-CACLF评分更好的预测性能。赵萍等[37]发现在92例ACLF患者中，生存组血清AFP和血浆PTA水平均显著大于死亡患者(P值均＜0.05)，血清AFP≥80.0μg/L联合PTA≥32.1%的ROC曲线下面积为0.，敏感度为93.9%，特异度为%。因此，AFP联合PTA能更准确地预测ACLF患者的预后，且特异性更高。Huang等[38]在评价分层AFP对HBV-ACLF患者的预后价值研究中发现，AFP的第二高四分位数(Q2)(76.0~.2)ng/mL总是显示出非常有利的短期存活率，最低的AFP四分位数(Q4)(0.7~18.5)ng/mL结合血清钠＜mmol/L或INR≥3.3的患者预后较差(90d存活率分别为25.0%和11.9%)。因此，对AFP的分层可提高对HBV-ACLF患者短期生存的预测能力，AFP分层与低血钠和高INR相联合可以更好地预测HBV-ACLF患者的不良预后。
本课题组前期研究发现92例HBV-ACLF患者的d内总存活率为43.48%，年龄(HR=1.)、TBil(HR=1.)、log10AFP(HR=2.)和INR(HR=1.)是这些患者生存的危险因素，且log10AFP≥2.04的HBV-ACLF患者预后较好(特异度为76.9%，灵敏度为62.5%)。因此，AFP可作为预测HBV-ACLF预后的有用指标[39]。后来发现除年龄、TBil、AFP和INR以外，肌酐也是影响HBV-ACLF患者预后的独立因素。因此，本课题组利用这些指标建立了一种针对HBV-ACLF患者的短期预后评分系统即TACIA评分。在训练和验证队列中，新模型的ROC曲线下面积分别为0.和0.，该评分较低(＜4.34)的患者生存时间较长(P＜0.)，能有效地预测HBV-ACLF患者的短期生存[40]。同时，本课题组在探讨AFP水平在人工肝治疗HBV-ACLF存活患者的价值时发现，人工肝术前AFP在术后30、90、d生存组均显著高于死亡组；ROC曲线分析提示血清AFP能够较好预测患者的预后，人工肝术后30d(P=0.01)、90d(P=0.04)、d(P=0.03)高AFP组(≥ng/mL)患者生存时间显著高于低AFP组(＜ng/mL)。由此可见，人工肝血浆置换术前高AFP与术后的良好预后密切相关，血清AFP对HBV-ACLF患者人工肝血浆置换术时机的选择具有重要价值。
4结语与展望
目前AFP作为癌性指标已得到深入研究，但其在肝衰竭患者肝再生中的研究很有限。现已发现AFP在ALF和ACLF中促进肝再生的作用明显，但其在亚急性肝衰竭及慢性肝衰竭中的促肝再生研究甚少，未来可着手进行AFP在这些肝衰竭中的研究。AFP在肝衰竭后肝再生中的具体分子机制会为各种肝衰竭患者带来福音。笔者研究团队将继续探寻AFP在肝衰竭、肝再生以及人工肝疗法中的作用以及肝再生的发生机制，相信随着研究的不断深入，AFP在各种肝病中的价值会越来越明朗。
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