早期肝癌的糖酵解基因检测

癌症筛查中早期发现的优势再怎么强调都不为过。现有的大量证据表明，迅速进行干预的重要性不仅在于制止疾病的传播，而且在于几乎所有形式的癌症的生存率都有显著提高。然而，确定癌症的早期标志物仍然是科学家面临的挑战。尽管现在，伦敦布鲁内尔大学和利兹大学的研究人员刚刚公布了新的证据，这可能为识别早期肝癌提供了希望。

肝癌是全球第二大癌症相关死亡原因，每年夺去70万人的生命。然而，不幸的是，大多数病例发现得太晚而无法治愈。这项新研究的结果显示，糖酵解酶在癌前肝硬化肝脏中的表达显著增加。这种增加与发展成肝癌(肝癌的主要类型)的风险显著增加有关，并可能导致一种生物标志物来识别那些具有恶性肿瘤风险的人。

这项新研究的发现发表在《细胞与发育生物学前沿》杂志上，文章题为《肝硬化中糖酵解基因的高表达与肝癌发病风险相关》。

“我们知道90%的肝癌病例始于肝硬化，”研究人员Salvatore Papa博士和伦敦布鲁内尔大学讲师Concetta Bubici博士解释说。“因此，通过明确肝硬化发展为癌症的时间，我们可以改善早期发现和治疗——通过手术、化疗和放疗，但也可能通过逆转这种转变的新疗法。”

癌细胞和新陈代谢的变化

在肝硬化中，由乙型或丙型肝炎病毒、酒精或肥胖引起的慢性损伤可导致肝瘢痕形成并形成再生结节。这些结节中细胞的高周转率伴随着遗传损伤的积累，最终会产生癌细胞。

帕帕博士指出:“我们开始寻找可能预测癌变的肝硬化细胞的特征。”

近一个世纪以来，科学家们已经认识到癌细胞改变了它们产生能量的方式。正常情况下，人体主要通过氧气从大量的营养素(糖、脂肪、蛋白质及其中间体)中获取能量。但是我们的细胞也可以在不使用氧气的情况下从糖中提取能量。这种厌氧过程被称为糖酵解，产生乳酸，在剧烈运动中“燃烧”我们的肌肉，同时也被癌症用来促进其快速生长。

“就像几乎所有的癌症一样，高度增殖的HCC细胞似乎将能量代谢调整为糖酵解，而不考虑氧的可用性，”帕帕博士评论道。这种转变的原因，即众所周知的Warburg效应，目前还不清楚，但许多研究人员认为炎症反应是一个因素。“鉴于肝硬化是一个炎症过程，我们决定研究肝硬化细胞中是否已经存在向糖酵解的代谢转变，以及这是否预示着肝癌的进展。”

肝硬化细胞表现代谢异常

在目前的研究中，研究人员分析了正常、肝硬化和肝癌(HCC)患者的肝脏样本，这些样本在肝脏活检后随访了10多年。

帕帕博士说:“为了全面了解HCC的能量代谢变化和疾病的恶性前阶段，我们测量了参与糖酵解和其他代谢途径的编码酶基因的表达。”

研究小组发现，糖酵素相关基因，包括己糖激酶2 (hexokinase 2, HK2)、醛糖酶A (ALDOA)和丙酮酸激酶M2 (PKM2)，不仅在HCC中，而且在肝硬化中与正常肝标本相比，都有高表达。

“换句话说:糖酵解的转变发生在癌前阶段，”布西博士说。

有趣的是，糖酵解相关基因的表达水平与肝硬化向HCC的进展呈正相关，而活检时已经患有HCC的患者预后较差。

“这表明糖酵解酶的表达可以作为一种新的生物标志物，用于预测肝硬化患者日后发展为肝癌的风险，”布比西博士指出。

对早期检测

虽然研究人员对他们的发现感到兴奋，但他们强调说，他们的研究只是初步的，还需要做更多的工作。

作者评论说:“还需要进一步的研究来确定这些基因表达的变化是否被证实为糖酵解活性的变化。

尽管如此，这些发现揭示了一种通过早期检测和治疗提高肝癌存活率的有希望的方法。帕帕博士说，肝硬化细胞向糖酵解表达谱的转变甚至可能成为新的HCC治疗的目标。

“例如，临床试验目前正在探索他汀类药物(用于预防心血管疾病)对肝硬化患者HCC发展或手术切除后HCC复发的影响，”帕帕博士总结道。他汀类药物很有可能通过阻断胆固醇的合成来抑制糖酵解，因为这些化学途径是重叠的。如果这些试验表明他汀类药物可以降低肝癌的风险，那么有必要进行进一步的研究，以确定抑制肝硬化细胞糖酵解是否有作用。