Vai trò sinh học của AFP chưa được hiểu đầy đủ. Trong thập kỷ 80, AFP chỉ được biết đến với vai trò của một chất mang vận chuyển nhiều chất trong cơ thể như axit béo, retinoids, nhiều thuốc và kim loại nặng [39, 56]. Gần đây, nhiều nghiên cứu đã khẳng định AFP đóng vai trò trong điều hòa tăng trưởng ở rất nhiều loại tế bào. AFP đã được chứng minh bao gồm nhiều hoạt động ảnh hưởng đến nhiều quá trình như phân chia tế bào, điều hòa tăng trưởng và gen sinh ung thư. Do đó, AFP được phân loại như một cytokine [54].
Cho đến nay, phần lớn các nghiên cứu tập trung vào mối liên hệ giữa nồng độ AFP cao và sự phát triển khối u. Các nghiên cứu hiện nay đang được thực hiện
bắt đầu làm sáng tỏ vai trò sinh học của AFP. Li và cộng sự đã đưa ra giả thuyết về AFP trong nội bào có chức năng như một chất điều hòa tín hiệu Phosphtidynositol- 3 kinase (PI3K)/AKT trong dòng tế bào gan người [54].
AFP tác động lên tín hiệu PTEN (phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome 10) ở cả hai phương diện trực tiếp (i) và gián tiếp (ii) (hình 1.6).
Hình 1.6. Tác động AFP nội bào với việc hoạt hóa thụ thể [39]
(i): AFP nội bào gắn trực tiếp với PTEN làm hoạt hóa con đường tín hiệu PI3K/AKT. (ii): AFP nội bào cạnh tranh gắn thụ thể của axit retinoic (receptor acid retinoid: RAR) với axit retinoic (all-trans Retinoic acid:
ATRA) và ức chế chuyển RAR từ tế bào chất vào nhân.
PTEN tác động chức năng ức chế khối u bằng cách điều hòa sự tăng trưởng, sự sống còn, sự di cư tế bào, sự xâm lấn và hình thành mạch. Giống như người giám hộ bộ gen, PTEN duy trì sự ổn định hệ gen thông qua nhiều con đường. Sự mất hoặc đột biến PTEN có thể dẫn đến hoạt hóa AKT và xuất hiện khối u và sự hoạt hóa không bình thường của AKT còn đóng vai trò trong di căn ung thư [54].
Như vậy, AFP nội bào có thể đóng vai trò giống như chất đồng kìm hãm trong mạng lưới điều hòa của các con đường tín hiệu tăng trưởng hoặc chết theo chương trình. Vì vậy nó có vai trò quan trọng trong sự phát triển gan thai nhi cũng như sự phát triển khối u.
1.3.4. Ứng dụng lâm sàng AFP
Ngoài ứng dụng phổ biến nhất của AFP trong quản lý HCC như nhiều tài liệu hướng dẫn ở các nơi trên thế giới đã chỉ ra ở trên. AFP còn có được ứng dụng trong một số xét nghiệm lâm sàng khác.
Sàng lọc dị tật thai nhi
Ở phụ nữ có thai, AFP có nguồn gốc bào thai, do túi noãn hoàng của phôi tổng hợp, sau đó được gan của thai nhi tổng hợp. Sự tổng hợp đạt tối đa ở nồng độ khoảng 3g/l ở tuần thứ 12-16 của thai nhi, sau đó sẽ giảm dần. Hàm lượng AFP huyết thanh ở dây rốn trẻ mới sinh vào khoảng 10-100 mg/l và giảm nhanh chóng dưới 10 ng/ml trong vòng 18 tháng đầu tiên [39, 72]. Trong bào thai, nó liên kết với estradiol để ngăn chặn việc vận chuyển các hormon này qua nhau thai.
Một trong những chức năng của AFP là kiểm soát sự đúng đắn trong việc thực hiện các chương trình của gen trong sự phát triển của bào thai. AFP còn làm suy yếu sự miễn dịch để cơ thể người mẹ không trấn áp thai nhi [54, 55]. AFP được đo ở phụ nữ mang thai thông qua việc phân tích mẫu máu của người mẹ hoặc nước ối như một xét nghiệm sàng lọc cho một tập hợp các bất thường phát triển thai nhi:
tăng lên trong các khuyết tật hở ống thần kinh và thoát vị rốn; giảm trong hội chứng DOWN [22, 56]. Trong quý 2 của thai kỳ, xét nghiệm AFP cùng với uE3 (unconjugated Estriol – Estriol tự do) và -hCG (-human chorionic Gonadotropin) trong huyết thanh máu mẹ cho phép phát hiện khoảng 60% trường hợp thai nhi mắc hội chứng DOWN; 70% trường hợp tam nhiễm sắc thể 18 (hội chứng Edwards- thừa một nhiễm sắc thể 18).
Sự sụt giảm nồng độ AFP được thấy trong khoảng 30% trường hợp thai nhi mắc hội chứng DOWN. Xét nghiệm AFP tăng trong nước ối hoặc máu mẹ kết hợp với siêu âm ở tuổi thai 16-20 tuần sẽ phát hiện tới 98% các khuyết tật hở ống thần kinh (nứt đốt sống, quái thai vô não, thoái vị não-màng não) và ổ bụng [22].
AFP và các bệnh về gan mạn tính và một số bệnh khác
Hàm lượng AFP huyết thanh ở bệnh nhân có bệnh gan mạn tính và một số bệnh lý khác có thể tăng ở các mức độ khác nhau, nhưng chiếm tỉ lệ không cao so
với HCC. Theo nhiều tài liệu mức nồng độ AFP > 20 ng/ml được coi là tăng thì ở bệnh nhân có bệnh gan mạn tính chiếm tỉ lệ 5-20% [20, 41, 42]. Hiếm khi những bệnh nhân này có AFP vượt quá 500 ng/ml. Tuy nhiên cũng có những trường hợp tăng rất cao tới hàng nghìn ng/ml [41, 42], mà không tìm thấy khối u nào ở những bệnh nhân này và ngược lại, ở bệnh nhân HCC cũng có một tỉ lệ khá lớn AFP không tăng (AFP < 20 ng/ml) có thể chiếm 20-40% [1, 20, 41]. Tuy nhiên, AFP là một xét nghiệm có giá trị cùng với siêu âm nhằm sàng lọc, phát hiện sớm HCC ở các bệnh nhân có bệnh gan mạn tính, đây là các đối tượng có nguy cơ cao phát HCC [35, 46, 52]…
Sự xuất hiện AFP ở bệnh nhân viêm gan cấp tính thường liên quan đến sự tổn thương tế bào gan. Sự gia tăng AFP huyết thanh được cho là sự tổn thương tế bào gan trội hơn quá trình hồi phục, do vậy có tiên lượng xấu, cần được theo dõi để có định hướng điều trị [20]. AFP còn tăng ở bệnh nhân có bệnh ác tính khác như:
ung thư gan thứ phát, ung thư phổi, ung thư dạ dày, ung thư đại tràng… đối với ung thư biểu mô AFP thường thấp hoặc âm tính [20]. Một vài bệnh lý quan trọng khác có hàm lượng AFP tăng rất cao và chiếm tỷ lệ khá lớn là ung thư túi noãn, ung thư buồng trứng, ung thư tinh hoàn [20].
1.3.5. Các phương pháp định lượng AFP
Các kỹ thuật gây phản ứng kết tủa:
Đây là những kỹ thuật đầu tiên để phát hiện AFP huyết thanh. Nguyên lý của các kỹ thuật này dựa trên sự khuếch tán của các kháng nguyên và kháng thể trên môi trường gel thạch và kết quả hình thành nên phức hợp kháng nguyên-kháng thể. Ưu điểm của các kỹ thuật này: đơn giản, dễ thực hiện, độ đặc hiệu cao. Nhược điểm: độ nhậy thấp và cho kết quả chậm (24-48 giờ) [16].
Các kỹ thuật điện di miễn dịch:
Nguyên lý của kỹ thuật này vừa mang tính nguyên lý của phản ứng kết tủa vừa mang nguyên lý điện di miễn dịch: dưới tác dụng của dòng điện các yếu tố mang điện tích sẽ di chuyển ngược chiều nhau và hình thành phức hợp kháng nguyên-kháng thể.
Ưu nhược điểm của kỹ thuật giống như kỹ thuật gây phản ứng kết tủa. Nhưng nó có độ
nhậy cao hơn và thời gian cho kết quả nhanh hơn (1-2 giờ) so với kỹ thuật gây phản ứng kết tủa [16].
Kỹ thuật gây ngưng kết:
Nguyên lý của phản ứng là khi kháng nguyên nằm trên bề mặt của những vật thể tương đối to (hồng cầu, hạt latex…) và kháng thể kết hợp với kháng nguyên tạo nên các cầu nối liên kết các hạt với nhau và hiện tượng ngưng kết xảy ra. Ưu điểm của kỹ thuật là dễ thực hiện, đơn giản, không tốn kém và có độ nhậy khá cao. Tuy nhiên, dễ gây các phản ứng dương tính giả [16].
Các kỹ thuật dùng chất đánh dấu:
Việc sử dụng chất “đánh dấu” trong kỹ thuật định lượng AFP là một bước tiến lớn vì nó làm tăng độ nhậy và độ đặc hiệu trong chẩn đoán ung thư biểu mô tế bào gan.
Trong đó chất “đánh dấu” được gắn vào kháng nguyên hoặc kháng thể và phức hợp này có thể phát hiện ở mức vi thể. Sự ra đời của các chất đánh dấu đã hình thành 3 kỹ thuật miễn dịch tương ứng: kỹ thuật miễn dịch phóng xạ (I131), kỹ thuật miễn dịch hấp phụ enzyme (Enzyme Linked Immunosobent Assay: ELISA) với chất đánh dấu là enzyme (Peroxide) và kỹ thuật miễn dịch huỳnh quang (Immuno Pluorescence Assay: IFA) với chất đánh dấu là huỳnh quang (flouresein). Các kỹ thuật này đều có độ đặc hiệu cao và được ứng dụng rộng rãi trong lâm sàng. Kỹ thuật hóa miễn dịch quang (Chemiluminometric technology: CIT) cũng dựa trên nguyên lý trên với chất đánh dấu là Acridinium Ester [16].
1.3.6. Các nghiên cứu AFP trong và ngoài nước
Ngay từ những năm 1970, sau khi tìm thấy AFP trong huyết thanh bệnh nhân HCC các nhà khoa học đã đề cập và ứng dụng vai trò của AFP trong việc phát hiện HCC giai đoạn sớm của các bệnh nhân có nguy cơ cao. Nghiên cứu của Oka H (1990) [58] theo dõi 260 bệnh nhân xơ gan trong 5 năm thì có 55 bệnh nhân hình thành HCC. Năm 1980, Yoshima H [77] đã tìm hiểu cấu trúc phân tử AFP trên bệnh nhân HCC lấy từ dịch cổ trướng. Một số nghiên cứu lại đề cập đến ngưỡng chẩn đoán HCC của AFP. Một số tác giả nghiên cứu còn chỉ ra giá trị 100 ng/ml cũng có giá trị chẩn đoán HCC như Franco và cộng sự [42] khi khảo sát nồng độ AFP ở 170
bệnh nhân HCC và 170 bệnh nhân có bệnh gan mạn tính; Faisal và cộng sự [41]
nghiên cứu ở 206 bệnh nhân HCC, 199 bệnh nhân xơ gan và 197 bệnh nhân viêm gan mạn. Theo Okuda [60] lấy mức AFP > 200 ng/ml là mức chẩn đoán thì độ nhạy AFP đạt 77,6%. Cũng với mức AFP > 200 ng/ml trong nhiên cứu của Taketa [72]
độ nhạy của AFP chỉ còn 52,6%, độ đặc hiệu đạt tới 99,6%. Trong nghiên cứu của Vũ Văn Khiên [16] ở 22 bệnh nhân HCC được phẫu thuật có hàm lượng trung bình của AFP là 609,04 ± 31,99 ng/ml. Do vậy, tác giả đã khuyến cáo cần chọn mức AFP > 500 ng/ml là mốc chẩn đoán HCC. Ngoài ra ngưỡng chẩn đoán HCC của AFP cũng khác nhau theo các hướng dẫn [39, 64]. AFP > 200 ng/ml theo hướng dẫn của Mỹ [46] và châu Á – Thái Bình Dương [52], còn AFP > 400 ng/ml ttheo hướng dẫn của Châu Âu [35].
Theo hướng dẫn chẩn đoán và điều trị của Bệnh viện Bạch Mai, Bộ Y tế Việt Nam thì nồng độ AFP huyết thanh > 400 ng/ml là có giá trị chẩn đoán [2]. Theo một số tác giả việc chọn mức chẩn đoán có ý nghĩa của AFP còn phụ thuộc theo các đối tượng nghiên cứu và giá trị ngưỡng của chỉ số bình thường, vào tần suất mắc bệnh, yếu tố nguy cơ, đặc điểm bệnh gan trước đó và yếu tố chủng tộc [41, 42, 68].
Tuy nhiên, tất cả các nghiên cứu và hướng dẫn này đều kiến nghị không dùng đơn độc AFP để chẩn đoán xác định HCC mà phải kết hợp ít nhất một phương pháp chẩn đoán hình ảnh có hình ảnh HCC điển hình (CT/MRI/US).