何万鹏，姚豫桐，黄孝伦

(1.遵义医学院，贵州 遵义 563000；2.四川省医学科学院·四川省人民医院肝胆胰外科中心，细胞移植中心，四川 成都 610072)

△通讯作者

高尔基蛋白73在恶性肿瘤的表达意义

何万鹏1，2，姚豫桐2，黄孝伦2△

(1.遵义医学院，贵州 遵义 563000；2.四川省医学科学院·四川省人民医院肝胆胰外科中心，细胞移植中心，四川 成都 610072)

高尔基蛋白73(Golgi protein 73，GP73)是目前新型肿瘤标志物的研究热点之一并在多种肿瘤疾病中表达。GP73单独或联合现有肿瘤标记物对肿瘤疾病具有重要的诊断价值，在不同肿瘤组织或血清中GP73的表达水平具有差异性，且对不同肿瘤疾病的诊断价值也不尽相同。近年来研究认为GP73在原发性肝癌中的诊断价值高于其他肿瘤，同时其表达调控的研究在肿瘤靶向治疗方面也具有广阔的前景。现就GP73在相关恶性肿瘤表达的临床意义和调控机制的研究进展做一综述。

高尔基蛋白73；恶性肿瘤；肿瘤标记物

恶性肿瘤是威胁现代人体健康的常见疾病之一，目前主要采取以手术为主的综合治疗，转移和扩散是肿瘤治疗效果不理想的主要原因。因此寻找更加高效和灵敏的肿瘤筛查指标在预防和延长患者生存时间方面具有重要的意义。近年来研究发现，高尔基蛋白73(Golgi protein 73，GP73)在多种恶性肿瘤疾病中表达水平变化与肿瘤的发生、发展和复发关系密切，可用于肿瘤早期筛查。同时GP73的表达调控在肿瘤靶向治疗方面亦有重要意义[1]。现将GP73在相关恶性肿瘤疾病中的检测意义和调控的机制做一综述。

1 GP73的分子生物学特征和正常分布

GP73定位于高尔基体顺面，由胞内、跨膜及胞外3个结构域构成的跨膜蛋白。调控人GP73基因位于9p21.33，全长3080 bp，内含一个长1200 bp开放读码框(open reading frame，ORF)，包含2个甲硫氨酸密码子(bp151，bp178)，分别转录400多个个氨基酸。3’ 非翻译区由一个终止密码子(bpl351)和三个多聚腺苷酸位点(bp1448、bp2950、bp3003)组成。因在WB显示的相对分子质量为73000，因而命名为GP73。Kladney等[2]运用Northern实验检测人体不同器官和组织GP73 mRNA表达发现在结肠、胃、气管、前列腺等呈高表达，而心脏、骨骼肌、睾丸、肝脏、淋巴等组织呈低表达或不表达。免疫组织化学检测发现GP73蛋白由上皮细胞系表达，而临近的非上皮组织无明显表达。GP73在人体组织广泛分布，其具体功能目前尚不明确，但其在组织中表达量的异常变化往往伴随着该组织肿瘤疾病的发生和发展，因此GP73的表达水平的检测可能会给临床诊断和治疗肿瘤疾病提供一定价值。

2 GP73在原发性肝癌(HCC)中的表达及调控

正常情况下，肝细胞不表达GP73，胆管上皮细胞少量表达。当乙型肝炎、丙型肝炎、肝硬化，以及非病毒性肝病(酒精性肝病或自身免疫性)导致肝细胞损伤时，血清GP73水平升高，而HBV携带者与正常人无差异。原发性肝癌由于病灶微环境和肿瘤细胞缺陷等原因，HCC组织和血清GP73水平升高程度较慢性肝损伤更为显著[3～5]。由于GP73在肝脏表达的特异性，以及HCC与慢性肝病在GP73表达水平的巨大差异，目前认为GP73可能成为早期诊断原发性肝癌最敏感的肿瘤标记物之一[6]。

2.1 HCC组织GP73表达的意义及调控机制 正常GP73表达于汇管区胆管上皮细胞和汇管区少量肝细胞中，其他部位并不表达，而HCC癌组织中GP73表达水平显著增高，同时癌组织中人基质金属蛋白酶13(MMP-13)含量明显增加，MMP-13具有促进肝细胞癌转移的作用[7]。进一步研究发现GP73可以通过cAMP反应原件结合蛋白(CREB)转录激活增强MMP-13表达，并形成GP73-CREB-MMP-13轴，促进癌细胞增殖、侵袭和转移[8]。

雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)负责整合环境和细胞内信号，对生长因子、胰岛素、营养素、氨基酸和葡萄糖等多种刺激产生应答，从而调控细胞生长、分化和凋亡。mTOR分为mTORC1和mTORC2两种，其中mTORC1在多种癌细胞中活性增强，与肿瘤的发生发展具有密切联系[9]。Chen[10]等通过动物实验研究发现mTORC1对癌组织GP73表达水平起重要的调控作用，肝癌发生过程中由于同源性磷酸酶-张力蛋白(Phosphatase and tensin homolog)缺乏，胚胎成纤维细胞能激活mTOR，导致癌组织中GP73表达升高；给予雷帕霉素阻断mTORC1，GP73表达显著降低，并抑制肿瘤的生长、增殖和转移。

此外，肝脏的慢性炎症环境也是GP73表达水平升高的重要因素[11]。Wang等[12]研究发现，肝癌慢性炎症过程中IL-1β可以诱导ESE-1(Epithelium-Specific ETS-1)和GP73表达，而ESE-1可以通过直接结合到到GP73启动子上调GP73在原发性肝癌细胞中的表达水平。

2.2 HCC血清GP73水平的诊断意义 血清肿瘤标志物检测和影像学检查是肿瘤筛查的重要手段。肝脏作为GP73低表达器官，在肿瘤发生发展过程中癌组织和血清水平异常升高是其重要特征。与目前常用的肝癌血清标志物AFP相比，GP73是否具有在特异性和敏感性的优势尚未达成共识。一项Mata分析认为，GP73在敏感性和特异性方面优于AFP(P= 0.006)[13]。Mao等[14]采用WB方法对4217例HCC患者的多中心研究也得出相同的结论。虽然GP73单独检测HCC的准确性存在争议，但普遍认为联合GP73和AFP可显著提高HCC诊断的敏感性和特异性[15]。限于目前仍无统一、高效、精准的GP73检测方法，GP73在正常人、肝硬化、原发性肝癌以及其他相关肿瘤中的表达水平范围尚未达成共识。

另外GP73表达水平还与年龄、性别差异具有一定的相关性。陈建芸等[16]对608例不同年龄阶段的健康人群和107例肝癌患者血清GP73水平进行检测发现，青年组(18～40岁)，中年组(41～59)，老年组(≥60岁)，血清GP73范围分别为42.64 μg/L～47.62 μg/L、51.60 μg/L～58.06 μg/L、69.93 μg/L～79.44 μg/L，肝癌组血清水平为180.89 μg/L～230.67 μg/L，表明GP73表达水平随年龄增长呈增加趋势。该研究还显示血清GP73含量在中年男性和女性间无明显差异，青年组男性血清GP73低于女性(38.58～45.28 μg/L VS 44.60～51.86 μg/L)，而老年组男性水平明显高于女性(78.20～94.30 μg/L VS 59.26～68.40 μg/L)。HCC血清GP73水平远高于正常表达水平，更加支持GP73作为肿瘤血清学指标的可行性。

3 GP73在肺癌中的表达

GP73表达于肺支气管纤毛柱状上皮细胞，正常情况人血液中GP73含量较低。不同类型肺癌的组织来源不同，GP73表达水平也存在明显差异。肺腺癌组织和血清GP73水平明显高于鳞癌和小细胞型肺癌[17]，这可能与支气管腺细胞内高尔基体比较发达有关。章勇[18]等利用双抗体夹心ELISA法检测GP73对肺腺癌诊断的敏感度可达87.10%，特异度为78.48%，对肺鳞癌、小细胞型肺癌诊断的敏感性较差(分别为47.06%；46.67%)。同时联合GP73、 CEA、NSE、CYFRA21-1可提高肺癌的诊断敏感度和特异度(分别为85.71%和78.48%)。 说明GP73在肺癌诊断中具有一定的价值，尤其是对肺腺癌的早期诊断。GP73的表达除与组织类型相关外还与TMN分期相关，而与病灶大小、分化程度、年龄、性别关系不大[19]。GP73在肺癌血清和组织的表达差异使其在诊断和类型鉴别上具有一定的意义，而其肺癌表达的生物学功能以及在判断肺癌患者预后和生存时间方面的价值需进一步研究发现。

4 GP73在胃癌中的表达

健康人胃组织中GP73表达阳性，胃粘膜层中的单侧柱状上皮是胃组织GP73表达的主要来源。胃组织癌变过程中，胃黏膜上皮化生和异型增生，导致正常的单层柱状上皮消失，癌变部位组织中GP73表达水平明显下降。Chen等[20]通过实时定量RT-PCR(quantitative real-time RT-PCR)检测证实，胃癌组织中GP73 mRNA较癌旁组织明显减少(33/41；80.5%)，癌组织中GP73蛋白水平(0.259±0.308)相对癌旁组织 (0.584±0.308；P< 0.01)明显降低。而正常胃组织腺体细胞表面、小凹室以及癌旁组织中GP73 mRNA与GP73蛋白呈高表达。同时胃癌组织中GP73表达水平与组织分化程度和性别有关。组织分化越差，GP73蛋白水平越低，这可能与GP73基因缺失和表达下降抑制组织分化有关[21，22]；而男性胃癌组织中GP73的表达水平低于女性患者，可能与女性雌激素水平相关[23，24]。Wright等[25]通过动物实验证实GP73 C-端截断小鼠模型的表型改变与性别有关，雌性小鼠具有更为严重的病理学变化和较高的死亡率。胃癌组织中GP73表达水平降低，病灶往往较为局限，而正常胃组织表达水平未受明显影响，因此对血清GP73水平影响较小。

5 GP73在其他肿瘤中的表达

5.1 GP73在结肠癌组织中的表达 结肠癌是常见的消化系统肿瘤，居全世界癌症死亡率第3位，5年生存率约65%[26]。目前结肠癌的诊断主要依靠大便隐血和肠道结构检查，而这类检查对早期病变检出效果较差。结肠属于GP73高表达器官，研究GP73在结肠癌早期病变过程中的变化水平具有重要意义。研究发现，在结肠癌组织中GP73表达高于癌旁组织和正常结肠组织，结肠癌患者血清 GP73含量明显高于非结肠癌患者，同时血清及组织GP73表达水平与肿瘤分化程度相关，低分化结肠癌患者具有更高的GP73表达水平[27，28]，这与胃癌组织GP73水平变化截然相反。结肠癌患者血清GP73水平变化较胃癌明显，可以预见，如能利用血清指标进行结肠癌筛查，将是一种简单、高效、易于推广的筛查方法。

5.2 GP73在乳腺癌中的表达 既往认为乳腺癌患者与正常人血清GP73无明显差异。随后Zhang[29]等在2012年利用双抗体夹心酶联免疫吸附实验检测原发性肝癌和乳腺癌患者血清GP73水平(sGP73)，该实验通过改进以往GP73检测方法进一步提高了检测的敏感性，发现乳腺癌患者血清GP73水平较正常人升高[(1.665±0.6234) μg/Lvs(1.227±0.359) μg/L，P= 0.0172 ]。该实验样本较小，s GP73升高幅度较低，且乳腺癌的GP73血清学筛查与现有临床乳腺癌检测诊断方法相比无明显优势，目前尚无进一步实验研究报道，因此GP73与乳腺癌组织类型、TMN分期、分化程度等相关性尚不明确。目前已知乳腺癌常伴有人基质金属蛋白酶13(MMP-13)[30]、mTOR[31]等表达升高，是否与乳腺癌GP73表达升高有关需进一步研究。但明确乳腺癌血清GP73含量范围对肿瘤鉴别具有重要意义，有必要进一步深入研究。

5.3 GP73在前列腺癌和精原细胞癌中的表达 2008年Kristiansen等[32]对614例前列腺癌组织标本中GP73水平进行检测发现，癌组织中GP73蛋白水平是癌旁组织的约2.2倍，癌组织中GP73蛋白水平与肿瘤组织分化程度，血清前列腺特异性抗原PSA水平，pT分期比较，差异无统计学意义。GP73联合AMACR可提高前列腺癌病理诊断的阳性率。但血清GP73水平无明显变化[33]。Laxman等[34]利用定量聚合酶链反应(quantitative PCR，qPCR)检测前列腺癌患者尿液中高尔基磷酸化蛋白2(Golgi phosphoprotein 2，GOLPH2)水平，发现其在尿液中升高对针吸细胞学检查阴性的前列腺癌具有较好的鉴别意义，联合检测尿液中GOLPH2、SPINK1、PCA3、TMPRSS2、ERG融合基因等生物标记物可使前列腺癌诊断的敏感性和特异性达到65.9%和76.0%。因此GP73作为前列腺癌尿检指标对诊断具有一定的价值。研究发现GOLPH2蛋白正常表达于睾丸间质细胞，其表达强度与肾小管间质细胞类似，精原细胞癌组织中GOLPH2蛋白水平显著升高[35]，GLOPH2蛋白表达水平与肿瘤分期和年龄没有明显相关性。

综上所述，不难看出，目前GP73的研究主要集中对原发性肝癌的诊断价值和治疗前景，而在其他肿瘤方面研究相对较少。目前普遍认为 GP73在原发性肝癌的早期诊断价值优于胃癌、乳腺癌、前列腺癌等其他肿瘤。尤其是对早期或AFP阴性的原发性肝癌患者具有重要意义[36，37]。GP73与目前常用的肿瘤标记物如AFP、CEA、CA19-9等联合检测可显著提高相关肿瘤疾病诊断的敏感性和特异性，具有作为一种新的血清肿瘤标记物的特性[38]。同时GP73在不同肿瘤疾病中的作用、表达水平范围、调控机制等仍有待于进一步研究。

[1] Jiang K，Li W，Shang S，et al.Aberrant expression of Golgi protein 73 is indicative of a poor outcome in hepatocellular carcinoma[J].Oncol Rep，2016，35(4)：2141-2150.

[2] Kladney RD，Bulla GA，Guo L，et al.GP73，a novel Golgi-localized protein upregulated by viral infection[J].Gene，2000，249(1-2)：53-65.

[3] Xu Z，Liu L，Pan X，et al.Serum Golgi protein 73 (GP73) is a diagnostic and prognostic marker of chronic HBV liver disease[J].Medicine (Baltimore)，2015，94(12)：56-59.

[4] Liu X，Wan X，Lu S，et al.Evaluation of a magnetic particles-based chemiluminescence enzyme immunoassay for Golgi protein 73 in human serum[J].Clin Chim Acta，2015，445(9)：54-59.

[5] Marrero JA，Romano PR，Nikolaeva O，et al.GP73，a resident Golgi glycoprotein，is a novel serum marker for hepatocellular carcinoma[J].J Hepatol，2005，43(6)：1007-1012.

[6] Yang J，Li J，Dai W，et al.Golgi protein 73 as a biomarker for hepatocellular carcinoma：A diagnostic meta-analysis[J].Exp Ther Med，2015，9(4)：1413-1420.

[7] Wang C，Jin G，Jin H，et al.Clusterin facilitates metastasis by EIF3I/Akt/MMP13 signaling in hepatocellular carcinoma[J].Oncotarget，2015，6(5)：2903-2916.

[8] Jin D，Tao J，Li D，et al.Golgi protein 73 activation of MMP-13 promotes hepatocellular carcinoma cell invasion[J].Oncotarget，2015，6(32)：33523-33533.

[9] Jewell JL，Kim YC，Russell RC，et al.Metabolism.Differential regulation of mTORC1 by leucine and glutamine[J].Science，2015，347(6218)：194-198.

[10]Chen X，Wang Y，Tao J，et al.mTORC1 Up-regulates GP73 to promote proliferation and migration of hepatocellular carcinoma cells and growth of xenograft tumors in mice[J].Gastroenterology，2015，149(3)：741-752.

[11]Liang H，Block TM，Wang M，et al.Interleukin-6 and oncostatin M are elevated in liver disease in conjunction with candidate hepatocellular carcinoma biomarker GP73[J].Cancer Biomark，2012，11(4)：161-171.

[12]Wang F，Long Q，Gong Y，et al.Epithelium-Specific ETS (ESE)-1 upregulated GP73 expression in hepatocellular carcinoma cells[J].Cell Biosci，2014，4(1)：76-86.

[13]Witjes CD，van Aalten SM，Steyerberg EW，et al.Recently introduced biomarkers for screening of hepatocellular carcinoma：a systematic review and meta-analysis[J].Hepatol Int，2013，7(1)：59-64.

[14]Mao Y，Yang H，Xu H，et al.Golgi protein 73 (GOLPH2) is a valuable serum marker for hepatocellular carcinoma[J].Gut，2010，59(12)：1687-1693.

[15]Dai M，Chen X，Liu X，et al.Diagnostic Value of the Combination of Golgi Protein 73 and Alpha-Fetoprotein in Hepatocellular Carcinoma：A Meta-Analysis[J].PLoS One，2015，10(10)：140-154.

[16]陈建芸，石玉玲，李佩珊，等.Gp73在健康人群中的参考范围调查及其意义[J].实用医学杂志，2014，30(1)：136-138.

[17]Zhang F，Gu Y，Li X，et al.Up-regulated Golgi phosphoprotein 2 (GOLPH2) expression in lung adenocarcinoma tissue[J].Clin Biochem，2010，43(12)：983-991.

[18]章勇，李静，汤小利.血清GP73、CEA、NSE、CYFRA21-1检测在肺癌诊治中的应用[J].国际检验医学杂志，2015，36(6)：826-828.

[19] 韩秋月，章霞，陈保富，等.高尔基体糖蛋白-73在非小细胞肺癌中的表达及意义[J].医学研究杂志，2016，45(1)：44-47.

[20]Chen LG，Wang HJ，Yao HB，et al.GP73 is down-regulated in gastric cancer and associated with tumor differentiation[J].World J Surg Oncol，2013，11(1)：132-138.

[21]Wright LM，Huster D，Lutsenko S，et al.Hepatocyte GP73 expression in Wilson disease[J].J Hepatol，2009，51(3)：557-564.

[22]Li L，Wen L，Gong Y，et al.Xenopus as a model system for the study of GOLPH2/GP73 function：Xenopus GOLPH2 is required for pronephros development[J].PLoS One，2012，7(6)：189-201.

[23]Moggs JG，Ashby J，Tinwell H，et al.The need to decide if all estrogens are intrinsically similar[J].Environ Health Perspect，2004，112(11)：1137-1142.

[24]Wang TT，Tavera-Mendoza LE，Laperriere D，et al.Large-scale in silico and microarray-based identification of direct 1，25-dihydroxyvitamin D3 target genes[J].Mol Endocrinol，2005，19(11)：2685-2695.

[25]Wright LM，Yong S，Picken MM，et al.Decreased survival and hepato-renal pathology in mice with C-terminally truncated GP73 (GOLPH2)[J].Int J Clin Exp Pathol，2009，2(1)：34-47.

[26]Siegel R，Ma J，Zou Z，et al.Cancer statistics，2014[J].CA Cancer J Clin，2014，64(1)：09-29.

[27]刘志坚.GP73、sGP73在结肠癌患者中的表达及其意义[D].南昌大学，2013.

[28]王巨，吴超，梅勇，等.高尔基糖蛋白-73在大肠癌中的表达及意义[J].中华临床医师杂志(电子版)，2013，7(14)：105-107.

[29]Zhang A，Cao B.Generation and characterization of an anti-GP73 monoclonal antibody for immunoblotting and sandwich ELISA[J].J Biomed Res，2012，26(6)：467-473.

[30] Xue J，Chen Z，Xi G，et al.MicroRNA-148a inhibits migration of breast cancer cells by targeting MMP-13[J].Tumour Biology the Journal of the International Society for Oncodevelopmental Biology & Medicine，2015(10)：1-10.

[31] Cheng XF，Liu Q，Zhang X F，et al.Expression of mTOR and its inhibitory effect on cell proliferation and apoptosis of breast cancer cells.[J].Journal of Biological Regulators & Homeostatic Agents，2014，29(4)：869-873.

[32]Kristiansen G，Fritzsche FR，Wassermann K，et al.GOLPH2 protein expression as a novel tissue biomarker for prostate cancer：implications for tissue-based diagnostics[J].Br J Cancer，2008，99(6)：939-948.

[33]周亚娣，许文芳，童海江.血清GP73在常见恶性肿瘤中的表达水平[J].放射免疫学杂志，2013，26(05)：628-630.

[34]Laxman B，Morris DS，Yu J，et al.A first-generation multiplex biomarker analysis of urine for the early detection of prostate cancer[J].Cancer Res，2008，68(3)：645-649.

[35]Kim HJ，Lv D，Zhang Y，et al.Golgi phosphoprotein 2 in physiology and in diseases[J].Cell Biosci，2012，2(1)：31-36.

[36]Bao YX，Yang Y，Zhao HR，et al.Clinical significance and diagnostic value of Golgi-protein 73 in patients with early-stage primary hepatocellular carcinoma[J].Zhonghua Zhong Liu Za Zhi，2013，35(7)：505-508.

[37]Zhang Z，Zhang Y，Wang Y，et al.Alpha-fetoprotein-L3 and Golgi protein 73 may serve as candidate biomarkers for diagnosing alpha-fetoprotein-negative hepatocellular carcinoma[J].Onco Targets Ther，2016，9(12)：123-129.

[38]Waidely E，Al-Yuobi AR，Bashammakh AS，et al.Serum protein biomarkers relevant to hepatocellular carcinoma and their detection[J].Analyst，2016，141(1)：36-44.

Expression of Golgi protein 73 in malignant tumors

HE Wan-peng，YAO Yu-tong，HUANG Xiao-lun

R730.23

B

1672-6170(2016)06-0152-04

2016-05-15；

2016-07-07)