张航 刘近春

摘要：高尔基体蛋白73是一种可经切割释放入血的高尔基体跨膜蛋白。越来越多的研究表明，血清高尔基体蛋白73的升高与非酒精性脂肪性肝病的发生发展密切相关，有望作为诊断和评估非酒精性脂肪性肝病的潜在血清学標志物。本文就现有研究对血清高尔基体蛋白73在非酒精性脂肪性肝病中的研究进展进行综述，并简析其发挥作用的潜在机制，以期为非酒精性脂肪性肝病的治疗靶点提供新的选择。

关键词：高尔基体蛋白73； 非酒精性脂肪性肝病； 肝硬化； 血清标志物

基金项目：山西省科技成果转化引导专项项目（201904D131030）

Role of serum Golgi protein 73 in nonalcoholic fatty liver disease

ZHANG Hang1， LIU Jinchun2. （1. Graduate School of Shanxi Medical University， Taiyuan 030001， China; 2. Department of Gastroenterology， The First Hospital of Shanxi Medical University， Taiyuan 030001， China）

Corresponding author：

LIU Jinchun， zxr610624@163.com （ORCID：0000-0002-1984-6802）

Abstract：

Golgi protein 73 （GP73） is a Golgi transmembrane protein that can be released into blood by cleavage. An increasing number of studies have shown that the increase in serum GP73 is closely associated with the development and progression of nonalcoholic fatty liver disease （NAFLD） and serum GP73 is expected to be used as a potential serological marker for the diagnosis and assessment of NAFLD. This article reviews the research advances in serum GP73 in NAFLD and analyzes its potential mechanism of action， so as to provide new options for the therapeutic targets of NAFLD.

Key words：

Golgi Protein 73; Non-alcoholic Fatty Fiver Disease; Liver Cirrohosis; Serum Biomarker

Research funding：

Shanxi Province Science and Technology Achievement Transformation Guidance Special Project （201904D131030）

非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）是指除外酒精以及其他明确的损肝因素所致的以肝脏脂肪变性为主要特征的临床病理综合征［1］，其组织学可分为非酒精性脂肪肝（NAFL）和非酒精性脂肪性肝炎（NASH），而后者可进展为肝纤维化、肝硬化甚至肝细胞癌（HCC），显著增加了NAFLD总死亡率和肝脏相关死亡率［2］。目前，NASH已成为西方人群肝纤维化的主要病因，且将成为全球肝移植的主要适应证［3］。因此，早期识别并准确评估NAFLD患者的肝脏炎症活动度和纤维化程度，并及时给予有效干预，不仅可逆转肝纤维化［4］，也会减少肝硬化和HCC等终末期肝病的发生［5］。越来越多的研究［6-7］表明，血清高尔基体蛋白73（serum Golgi protein 73， sGP73）是识别早期NASH和评估肝纤维化的敏感指标，有望作为NAFLD的血清学标志物。本文围绕sGP73在NAFLD中的研究进展进行综述，并浅谈其发挥作用的潜在机制，以期为NAFLD的治疗靶点提供新的方向。

1 GP73概述

GP73是存在于细胞高尔基体上的一种跨膜糖蛋白，最早由Kladney等［8］于2000年在成人巨细胞病毒性肝炎患者的遗传蛋白表达差异中发现，因其相对分子质量为7.3×104而得名。GP73可在正常人体组织的多种细胞中表达并经弗林（Furin）蛋白酶切割释放入血，但主要在上皮细胞尤以消化道表达水平较高［9］。在正常肝组织中，GP73主要表达于汇管区胆管上皮细胞内，而在肝细胞中表达较少甚至不表达。但是，在不同原因导致的各种慢性肝病（chronic liver disease， CLD）中，sGP73可出现不同程度的升高［9-13］。不仅如此，GP73在食管鳞状细胞癌、胃癌、胰腺癌以及结肠癌组织中也高度表达，这可能与其促进癌细胞的上皮-间充质转化和转移密切相关［14-15］。然而，有一项研究［16］结果显示，炎症性肠病和结肠癌组织中GP73的表达降低，从而促进结肠炎症和结肠癌的发生。

目前临床实践中常用的sGP73检测方法为酶联免疫吸附法（ELISA），但其测定值在健康人群中的参考区间尚无定论。Liu等［17］开发了一种创新的基于磁性粒子的快速化学发光酶免疫分析法来测定sGP73，与ELISA法相比，该法具有更高的灵敏度、准确性、特异性和重现性。目前关于GP73的生物学功能尚不明确，不过其功能异常与许多疾病的发生发展密切相关，例如肌肉萎缩症和先天糖蛋白糖基化缺陷［18-19］。

2 sGP73在NAFLD中的作用

2.1 sGP73与NAFL 一项利用Markov模型预测NAFLD进展的研究［20］结果显示，大约20%的NAFL患者进展为NASH，且到2030年這一比例将增加至27%。有研究［7，21］表明，与健康对照组相比，NAFL患者sGP73水平显著升高（P＜0.05），但目前关于sGP73鉴别NAFL患者的证据较少，这可能与早期疾病严重程度和患者健康意识有关。丰江岳等［22］通过构建肝脏特异性高表达GP73的小鼠模型并对其进行基因组学分析发现，小鼠肝脏中的脂质尤其是甘油三酯明显增加，导致与2型糖尿病和NAFLD相关的细胞代谢信号通路发生失调，阐明了GP73通过调控脂质代谢并促进肝内脂质聚集而诱发NAFL的可能。因此，深入开展更多相关研究来探索sGP73对NAFL患者的早期识别，可延缓疾病进展，减轻疾病负担。

2.2 sGP73对NASH早期识别及其炎症活动度的评估价值

鉴于NAFLD的潜在进展性，大约40%的NASH患者纤维化进展速度约为每10年1个等级；且NASH患者的总病死率及肝脏相关病死率分别是NAFLD的1.7倍和15倍［23］，故而早期识别NASH患者并对其炎症活动度进行评估极其重要。

2.2.1 sGP73对NASH的早期识别 Li等［7］的研究发现，与健康对照组相比，NASH患者的sGP73显著升高，且与NAFLD活动积分（NAS）呈正相关（r=0.571， P=0.001）；此外，单独使用sGP73识别NAFLD人群中NASH患者的受试者工作特征曲线下面积（AUC）为0.830，而联合肝硬度值（LSM）诊断效能可进一步提高（AUC=0.857），可见sGP73对早期NASH（NAS＞4）的识别可能具有一定价值。ALT水平持续正常的NAFLD患者往往被忽视，导致无法进一步评估其严重程度。一项纳入了345例NAFLD患者的研究［21］结果显示，无论ALT水平如何，NASH患者的sGP73均有所增加；尽管单独使用sGP73诊断NASH的性能较低（AUC=0.552），且敏感度和特异度分别为77.3%和32.7%，但联合细胞角蛋白18-M30等指标构建的诊断模型识别NASH的AUC可达0.846，与其他现有预测NASH的临床评分系统相比性能良好，这可能与纳入的研究人群不同有关。较于之前的研究，该研究包括了一组相对较大且经肝活检证实特征良好的NAFLD患者队列，特别是大量持续ALT＜正常值上限（40 U/L）的NASH患者。因此，sGP73或将成为早期识别ALT持续正常NAFLD患者中NASH的有效血清学标志物，从而减少不必要的肝活检。

2.2.2 sGP73对NASH炎症活动度的评估 目前关于sGP73对NASH患者肝脏炎症活动度诊断效能的研究较少。一项纳入201例经肝活检诊断为NASH患者的回顾性研究［6］结果显示，sGP73与肝脏GP73蛋白表达呈正相关（r=0.570， P=0.020），两者均随着肝脏炎症活动度的增加而逐步增加，这提示NASH患者升高的sGP73可能来自于肝细胞中表达的GP73蛋白；而且sGP73诊断中度活动性（G=2）和重度活动性（G=3）炎症的AUC、截断值、敏感度和特异度分别为0.742、94.57 ng/mL、44.7%、92.8%和0.891、101.1 ng/mL、88.9%、86.0%。由此可见，sGP73是反映NASH患者肝脏炎症坏死严重程度的潜在血清学标志物。

然而，现有的sGP73联合诊断模型在提高诊断特异性的同时，可能会降低敏感性；且未来有必要设计更多包括相关外部验证的研究，将联合诊断模型的成本效益问题也考虑在内，以探究sGP73在NASH方面的评估价值。

2.3 sGP73对NAFLD相关肝纤维化、肝硬化的诊断价值

肝纤维化是预测NAFLD患者肝脏相关并发症的最重要因素，晚期肝纤维化及肝硬化是发生HCC的主要危险因素［24］。因此，评估并监测NAFLD患者的肝纤维化进展将具有重要意义。

2.3.1 sGP73对NAFLD相关肝纤维化的识别 一项纳入了91例NAFLD患者的研究［7］结果显示，纤维化严重程度不同（F=0、F=1、F≥2），sGP73水平也存在显著差异［（50.20±11.26）ng/mL、（61.38±10.71）ng/mL、（62.34±13.16）ng/mL， P＜0.05］，且正相关于NAFLD纤维化评分（NFS）（F0～F4）和LSM；当选定sGP73的诊断界值为50.20 ng/mL时，诊断NFS≥2的敏感度和特异度分别为88.9%和42.7%，这表明sGP73可能是识别显著纤维化（F≥2）的潜在敏感方法。由于该研究纳入的F≥2患者较少，这可能解释了F=1和F≥2的受试者之间sGP73的微小差异。Yao等［25］通过免疫组化法对NAFLD患者的肝脏GP73蛋白表达分析得出，GP73的原位表达与纤维化严重程度呈正相关（r=0.671，P＜0.001），且sGP73预测NAFLD患者显著纤维化（F≥2）和严重纤维化（F≥3）的AUC分别为0.897和0.935，敏感度分别为76.3%和92.5%，特异度分别为88.1%和82.5%，进一步证实了sGP73具有诊断和预测NAFLD相关显著纤维化和晚期严重纤维化的潜力。值得注意的是［11，26］，在肝纤维化消退期间，GP73表达的上调是可逆的，这反过来预示着sGP73可能是监测CLD患者纤维化进展的潜在血清标志物。

sGP73对儿童纤维化程度的诊断性能鲜有研究。一项纳入了188例≤18岁CLD患者的研究［27］显示，sGP73水平随着纤维化进展而升高，却随着年龄的增长而降低，这可能与婴幼儿更活跃的肝细胞分化或增殖有关。尽管在≥3岁患者中sGP73诊断显著纤维化的AUC几乎等于APRI（0.62 vs 0.64），但在3岁患者中其AUC优于APRI（0.76 vs 0.67），且敏感度和特异度分别为76.5%和67.7%，揭示了sGP73在诊断儿童显著纤维化中的价值。

2.3.2 sGP73对NAFLD相关肝硬化的诊断 在一个包括3044例CLD患者的多中心回顾性研究队列中，对NAFLD患者的研究［25］显示，sGP73和肝脏GP73蛋白表达随着纤维化进展至肝硬化（F0～F4）而逐步递增，且sGP73预测NAFLD相关肝硬化（F=4）的AUC为0.960，敏感度为89.3%，特异度为90.4%。与LSM相比，sGP73表现出更好的诊断性能（AUC=0.873 vs 0.856），特别是在伴有活动性肝脏坏死性炎症和脂肪变性的肝硬化患者，这可能与LSM易受炎症、肥胖体型、脂肪变和胆汁淤积等因素影响有关［28］。不仅如此，sGP73对代偿期肝硬化患者的诊断性能优于传统血清学模型APRI、FIB-4，尤以NAFLD相关代偿期肝硬化最高（AUC=0.962），可见sGP73可能是诊断和预测NAFLD相关肝硬化的有效可靠血清学标志物。此外，一项肝硬化失代偿期的相关研究［29］发现，sGP73对于食管静脉曲张患者的出血风险也具有一定的预测价值（AUC=0.622），或可作为内镜筛查出血风险的替代方案。

目前的研究基于sGP73诊断NAFLD相关肝纤维化、肝硬化的界值不尽相同，且其在肝硬化并发症中的预测价值有待在未来的研究中进一步开展。

3 sGP73在NAFLD中作用的潜在机制

目前关于NAFLD中sGP73升高的相关分子机制并不完全清楚，但现有研究提示固醇调节元件结合蛋白裂解激活蛋白/固醇调节元件结合蛋白（SREBP cleavage-activation protein/sterol-regulatory element protein， SCAP/SREBP）相互作用、肝星状细胞（HSC）的活化、内质网应激（endoplasmic reticulum stress， ERS）和GP73的三磷酸鸟苷酶激活蛋白（GTPase-activating protein， GAP）活性可能是其升高的潜在机制，IL-6/信号传导及转录激活蛋白3（IL-6/STAT3）信号和核因子-κB（NF-κB）信号通路等可能也参与其中。

3.1 SCAP/SREBP相互作用 SREBP是重要的核转录因子，可分为SREBP-1a、SREBP-1b、SREBP-1c和SREBP-2，通过与固醇调节元件结合以激活脂代谢相关基因而促进脂质的合成。SREBP-2是脂代謝中胆固醇代谢的关键调控因子，受SCAP激活后，进入核内调控靶基因HMGCR、PCSK9的表达，是脂肪生成的关键［30］。Yang等［31］的研究发现，肝细胞内GP73的过表达不仅可上调SCAP进而激活SREBP，也可促进SCAP-SREBP结合及其向高尔基体的转运，使得细胞内胆固醇生成显著增加。相反，通过衣霉素诱导的小鼠模型发现，GP73低表达可减少SREBP活化和缓解肝脂肪变性，可能为NAFLD患者的脂代谢调节提供新的方向。但出乎意料的是，最近的研究［32］表明，尽管SCAP/SREBP途径抑制可显著减少肝脂肪变性，但却加剧了NASH患者的肝细胞损伤和纤维化程度，这可能与磷脂酰胆碱合成减少所致的ERS和肝细胞损伤有关，对NASH治疗具有重要的临床意义。

3.2 HSC活化 HSC及由其转化而来的肌成纤维细胞（也称为活化的HSC）是肝纤维化形成过程的主要效应细胞，慢性肝损伤可促使HSC活化，引起细胞外基质过度堆积而导致肝纤维化［33］。有研究［34］报道，HSC异常活化、增殖和分泌细胞外基质的过程中伴随着大量GP73分泌释放入血。Iftikhar等［11］的研究表明，不论病因如何，纤维化可能是CLD患者GP73表达的主要驱动力，活化的HSC可能是GP73的潜在来源；而且受损肝细胞和活化HSC分泌GP73的量取决于细胞损伤和纤维化程度［35］。在CCl4诱导的小鼠肝纤维化模型中进一步发现［34］，胰岛素生长因子2 mRNA结合蛋白3可能是HCS表达GP73的潜在调控因素。

3.3 ERS 内质网是真核细胞蛋白质合成的主要场所，当内质网中错误折叠的蛋白质累积过多导致内质网平衡遭到破坏，细胞将启动未折叠蛋白反应，进而诱导ERS的发生。一项探讨sGP73对HCC发展作用的研究［36］发现，ERS可使GP73分泌增加，继而激活邻近巨噬细胞中的ERS信号，并诱导释放细胞因子和趋化因子，在HCC的发展中发挥重要作用。鉴于内质网功能失衡引发的ERS可造成肝脂质代谢紊乱和肝细胞凋亡，最终导致NAFLD的发生发展［37］，由此推测NAFLD中也可能出现GP73基因表达上调和血清水平增加。

3.4 GP73的GAP活性 Rab蛋白是Ras超级家族成员的小GTP酶，在GAP的作用下能够结合并水解GTP，从而调节真核细胞囊泡运输的各个环节。有研究［38］发现，抑制Rab23和Rab1b对肝脏中载脂蛋白和白蛋白的分泌有不同的影响。一项非肥胖性NAFLD的相关研究［39］显示，GP73对Rab具有GAP活性尤以Rab23最高，两者相互作用，从而减少载脂蛋白B的分泌并抑制极低密度脂蛋白的合成，进而重塑肝细胞的脂质代谢，促进并加速非肥胖性NAFLD发展。另外，相关小鼠研究［39］观察到，肝细胞GP73慢性上调诱发了小鼠的非肥胖性NAFLD，且高度依赖于其GAP活性，由此证实了非肥胖性NAFLD中GP73异常表达的发病机制可能主要取决于其GAP活性。引人注意的是，二甲双胍能够以剂量依赖性的方式抑制GP73的这一活性，以明显改善GP73过表达所致的高血糖和血脂异常，为其提供了一个有效的治疗策略。

3.5 IL-6/STAT3信号 IL-6是一种参与肝脏坏死性炎症的促炎症细胞因子，而STAT3作为IL-6信号传导最重要的下游介质之一，其活性形式可增加GP73蛋白和Furin蛋白酶基因的启动子活性，进而上调GP73的转录并促进Furin蛋白酶的表达［25］。这表明了IL-6/STAT3信号通路可能是肝纤维化或肝硬化患者sGP73升高的发生机制，而STAT3和GP73启动子的结合位点可能是未来干预的潜在靶点。

3.6 NF-κB通路 NF-κB是一種具有转录激活功能的核蛋白因子，当受到细胞外刺激后，可被激活转入细胞核内与靶基因启动序列结合，调控多种基因的转录和炎症因子表达。一项对CLD患者sGP73升高机制的研究［40］发现，脱氧胆酸通过激活NF-κB通路，使得NF-κB P65直接与GP73的启动子结合，从而增加了GP73的mRNA转录和蛋白质表达；此外，脱氧胆酸引起部分细胞的高尔基体结构分解可能是促进GP73释放的另一种机制，这预示着调节胆汁酸或NF-κB通路可能是治疗CLD的新思路。

4 小结与展望

综上所述，NAFLD患者的sGP73与肝损伤程度有关，随炎症活动及纤维化进展而出现不同程度的升高。然而，对NAFLD相关HCC中sGP73的潜在作用研究甚少，需加强相关研究并考虑到对照人群的异质性。虽然GP73有望应用于NAFLD患者的管理，但目前该方面的研究尚且有限，且多数研究均属于单中心、横断面研究，未来应设计更多高质量的前瞻性多中心纵向研究，以评估和验证sGP73作为NAFLD血清学标志物的潜在用途。此外，作为一种无创、便捷、易重复的检测方法，sGP73在NAFLD中发挥作用的具体机制尚未完全清楚，深入研究并阐明其相关机制，可能为调控其相关靶点进而治疗NAFLD提供新的选择。

利益冲突声明：所有作者均声明不存在利益冲突。

作者贡献声明：张航负责收集文献，撰写论文；刘近春负责拟定写作思路，指导撰写文章，最后定稿。

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收稿日期：

2022-07-06；錄用日期：2022-08-21

本文编辑：朱晶