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MRI征象预测肝细胞癌干细胞表型特征的研究进展

【摘要】肿瘤干细胞(CSCs)表型是肝细胞癌(HCC)规治疗后进展、转移

和复发的重要影响因素，目前研究主要集中在CSCs表型特征的识别。深刻认识

CSCs表型特征与HCC影像学间的关系，为实现术前早期精准诊断、术后复发预

测提供重要价值。该文中对MRI征象、影像组学及人工智能预测HCC干细胞表型

特征的研究进展进行总结。

【关键词】癌，肝细胞；磁共振成像；干细胞

2001年，Reya等［1］基于白血病干细胞理论，提出肿瘤细胞中包含一种具

有无限自我更新能力、驱动肿瘤发生的肿瘤干细胞(cancerstemcells,CSCs),

随后研究发现CSCs与肝细胞癌(hepatocellularcarcinoma,HCC)发生、进展

密切相关［2］。HCC干细胞内存在多种高表达的细胞蛋白标志物，对深入了解H

CC生物学行为并开展靶向治疗研究具有重要意义，其揭示了HCC干细胞所表现

出的特性，即表型特征。已有多种细胞蛋白被认定为HCC干细胞表型特征，如细

胞角蛋白19(cytokeratinl9,CK19)、磷脂酰肌醇蛋白聚糖3(glypican-3,

GPC3)、上皮细胞黏附因子(epithelialcelladhesionmolecule,EpCAM)、

CD133、CK7等［3-7］。但目前对CSCs评估依靠病理免疫组织化学，因其有创

性和肿瘤标本取材的准确性限制了更广泛应用，通过影像学特征来区分有无CSC

s表达，对于确定患者管理、预测肿瘤对抗癌治疗反应和预后分层具有临床意义。

目前MRI关于HCC干细胞表型特征的研究取得了极大的进展。本文中，总结了目

前研究较多的几种HCC干细胞表型特征，以及相关MRI征象、影像组学和人工智

能对干细胞表型预测价值的研究进展。

一、HCC干细胞表型特征

1.CK19：细胞角蛋白的主要作用是构成细胞骨架，在肝脏正发育过程中，

干细胞可同时表达肝细胞和胆管细胞标志物，CK8和CK18为肝细胞标志物，CK1

9和CK7为胆管细胞标志物，CK19在鉴别HCC和胆管癌(intrahepaticcholan

giocarcinoma,ICC)中具有重要作用，但CK19亦可在HCC中表达，CK19阳性H

CC为目前影像学研究热点，Kim等［8］将CK19阳性HCC归类为增殖型HCC,可

伴随多种表型特征表达，如CD133、EPCAM和c-kit(又名CD117)。CK19阳性

HCC具有较强临床侵袭性，患者预后不良，具有较高转移和复发率［3,9］。

2.GPC3：GPC3是肝素蛋白多糖Glypican家族成员之一，通过糖基磷脂酰肌

醇与细胞膜结合，参与调控细胞的生长、迁移、分化和转移，在正肝脏细胞、

良恶性肿瘤细胞中的表达具有显著差异［10］。GPC3联合HCC其他免疫组化标

志物谷氨酰胺合成酶、人热休克蛋白70,可作为肝脏再生结节、异型增生结节、

早期HCC鉴别的标志物［11］oGPC3也是肿瘤侵袭性和术后复发的可靠标志物，

GPC3阳性HCC患者预后差，术后易复发［12］,术前识别GPC3阳性表达对患者

诊疗方案选择和生存预后十分重要。

3.EpCAM：EpCAM是一种由314个氨基酸组成的I型跨膜糖蛋白，又称CD32

6,具备加快细胞周期，促进细胞增殖、分化、迁移及免疫逃逸等多种生物学功

能［13］oYamashita等［14］研究发现EpCAM阳性HCC细胞是肿瘤启动细胞，

可诱导小鼠体内产生富血供肿瘤，与肿瘤生长能力较强、门静脉侵犯频率高、高

血清甲胎蛋白和低分化相关，患者总体生存率较差。EpCAM阳性HCC多伴随CD1

33表达。

4.CK7：CK7是一种碱性细胞角蛋白，存在于大多数正组织腺上皮和移行

上皮细胞中，胆管上皮染色呈强阳性、肝细胞呈阴性。Liu等［15］研究发现C

K7和CK19指数是判断ICC预后的独立预测因素，与瘤周非肿瘤组织相比，ICC

中CK7和CK19表达均显著上调，是肿瘤侵袭性表型特征，与ICC的侵袭性和生

存期短有关。在Durnez等［7］研究中，28%的HCC表达CK7和/或CK19,它们

来源于肝脏干细胞转化，与典型HCC相比，表达CK7和CK19的HCC表现出完全

不同的病理生理学特性，较少涉及Wnt/8-Cateni