螺桿菌屬與原發(fā)性肝癌關(guān)系的研究進(jìn)展

石小康 綜述 丁佑銘 審校

原發(fā)性肝癌(簡稱肝癌)是全球常見的惡性腫瘤之一，其主要組織學(xué)亞型為肝細(xì)胞肝癌(Hepatocellular carcinoma，HCC)，約占70%～90%[1]。目前，肝癌位列全球癌癥發(fā)病率第六位，癌癥相關(guān)死亡率第三位[2]。由于肝癌早期缺乏典型的臨床表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)時(shí)多處于中晚期，錯(cuò)過根治治療機(jī)會，故整體預(yù)后不佳[3]。因此，深入探究肝癌發(fā)生、發(fā)展的相關(guān)危險(xiǎn)因素極為重要。自幽門螺桿菌發(fā)現(xiàn)以來，螺桿菌屬(Helicobacter species)與人類多種疾病的關(guān)系已成為國內(nèi)外關(guān)注的熱點(diǎn)。值得注意的是，螺桿菌感染與多種消化系統(tǒng)腫瘤(如胃癌、肝癌、膽囊癌、胰腺癌、結(jié)直腸癌等)的發(fā)生密切相關(guān)[4-5]。近年來，其與肝癌的關(guān)系亦逐漸得到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。本文主要對螺桿菌屬與肝癌的發(fā)生發(fā)展關(guān)系做一綜述，以期為肝癌的早期預(yù)防及診療提供幫助。

1 螺桿菌屬生物學(xué)概述

螺桿菌屬隸屬于細(xì)菌域，變形菌門，ε-變形菌綱，彎曲菌目，螺桿菌科?，F(xiàn)階段，研究主要聚焦于幽門螺桿菌(Helicobacter pylori，Hp)和肝螺桿菌(Helicobacter hepaticus，Hh)，而其他螺桿菌的研究則相對較少。1983年澳大利亞學(xué)者M(jìn)arshall和Warren從活動性胃炎和消化性潰瘍患者胃黏膜活檢標(biāo)本中首次發(fā)現(xiàn)了Hp[6]，此后世界范圍內(nèi)展開了對Hp的研究熱潮。國際癌癥研究中心(International Agency for Research on Cancer，IARC)于1994年將Hp列為I類致癌因子。后續(xù)研究中，人們接連發(fā)現(xiàn)了其他的螺桿菌屬。1992年，F(xiàn)ox等[7]在A/JCr小鼠肝臟中又發(fā)現(xiàn)了一種“螺桿菌”，隨后從肝癌小鼠模型中分離培養(yǎng)出該菌，于1994年被命名為Hh。Hh是一種腸肝螺桿菌，定植于下消化道，包括盲腸、結(jié)腸以及肝膽管系統(tǒng)。有文獻(xiàn)報(bào)道，Hh可以促進(jìn)肝硬化、肝癌的發(fā)生，特別在感染病毒性肝炎的患者中[8]。通過對16S rRNA基因序列的評估顯示Hh是最接近Hp的螺桿菌[9]。后續(xù)諸多研究發(fā)現(xiàn)Hh同Hp一樣，與人類肝癌發(fā)生、發(fā)展極為相關(guān)，鑒于此，本綜述暫且將二者一并與肝癌的研究進(jìn)展作一總結(jié)。

2 螺桿菌感染與肝癌

流行病學(xué)研究表明，螺桿菌可通過膽道或門靜脈系統(tǒng)感染人體肝臟，且其感染與肝癌發(fā)病率呈正相關(guān)，這提示螺桿菌可能在肝癌的發(fā)生發(fā)展中具有重要作用[10]。Pirouz等[11]使用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR擴(kuò)增法)檢測慢性肝病患者石蠟包埋組織中螺桿菌，發(fā)現(xiàn)有17例(36.9%)Hp感染，其中肝癌標(biāo)本陽性率為66.7%，相比于肝轉(zhuǎn)移性腺癌組(15.3%)明顯增高。Yang等[12]發(fā)現(xiàn)原發(fā)性肝癌患者血清抗肝螺桿菌抗體IgG檢出率達(dá)50%，明顯高于肝良性腫瘤患者(7.7%)及正常對照組(6.3%)，對IgG陽性患者進(jìn)行肝特異16S rRNA基因檢測，其感染陽性率可達(dá)36.0%。因此從分子生物學(xué)和免疫學(xué)角度均揭示螺桿菌與肝癌的密切關(guān)系。Fox等[13]研究發(fā)現(xiàn)Hh的腸道定殖足以促進(jìn)曲霉毒素和HCV轉(zhuǎn)基因誘導(dǎo)的HCC發(fā)生，且并不需要Hh轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟也不需要其誘導(dǎo)肝炎，該研究結(jié)果更加有力的說明Hh對于肝癌發(fā)生的促進(jìn)作用。然而也有研究表明Hh與肝癌發(fā)生無明顯關(guān)系，Alexis等[14]研究發(fā)現(xiàn)，Hp感染并不能促進(jìn)丙型肝炎病毒轉(zhuǎn)基因小鼠模型肝癌的發(fā)病率，且至今細(xì)菌培養(yǎng)技術(shù)仍未成功從人體標(biāo)本中分離出活菌。螺桿菌是否具有致癌作用仍難以證明[20]。因此，仍需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證螺桿菌屬與肝癌的關(guān)系。

3 螺桿菌誘導(dǎo)肝癌的可能機(jī)制

3.1 螺桿菌感染誘導(dǎo)的炎癥刺激

慢性炎癥已被公認(rèn)為是癌癥發(fā)生的重要危險(xiǎn)因素之一，長期慢性炎癥與腫瘤的發(fā)生關(guān)系密切[15]。研究表明，螺桿菌感染肝臟會導(dǎo)致肝臟慢性炎癥的發(fā)生，在慢性炎癥條件下，炎癥會激活相應(yīng)的炎性細(xì)胞，生成一系列炎性因子繼而可能引起腫瘤的發(fā)生。Moritz等[16]研究發(fā)現(xiàn)將Hh與人肝癌細(xì)胞共培養(yǎng)后，白細(xì)胞介素-1β(Interleukin-1 beta，IL-1β)、白細(xì)胞介素-8(Interleukin-8，IL-8)、腫瘤壞死因子-α(Tumor necrosis factor-alpha，TNF-α)、單核細(xì)胞趨化蛋白-1(Monocyte chemotactic protein-1，MCP-1)等表達(dá)明顯升高，且其mRNA表達(dá)水平也不同程度上升?，F(xiàn)已知，IL-1β和TNF-α可直接作用于上皮細(xì)胞誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子NF-κB的產(chǎn)生，后者可介導(dǎo)炎癥以及腫瘤的發(fā)生[17]。IL-8可激活JAK2/STAT3/Snail信號通路從而誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞發(fā)生上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(Epithelial-mesenchymal transition，EMT)，最終增加腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和浸潤能力[18]。長期的炎癥刺激使肝細(xì)胞處于炎性微環(huán)境中，可直接或間接誘導(dǎo)肝癌的發(fā)生和發(fā)展。目前已有大量研究發(fā)現(xiàn)Hp感染引起胃的炎性改變從而最終導(dǎo)致胃癌的發(fā)生，如Hp感染胃后可以直接激活細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶MAPK和JNK參與炎癥相關(guān)性腫瘤的發(fā)生[19]。但目前關(guān)于“螺桿菌—炎癥—肝癌”方面的研究報(bào)道尚少，考慮到人體胃和肝臟解剖學(xué)上的緊密聯(lián)系，是否螺桿菌可以通過同樣的機(jī)制誘導(dǎo)肝癌的發(fā)生值得進(jìn)一步研究。因此，其具體的致癌機(jī)制仍需進(jìn)一步深入探究。

3.2 螺桿菌屬與肝癌的增殖、凋亡

腫瘤細(xì)胞的形成與正常細(xì)胞增殖和凋亡的失衡密切相關(guān)，螺桿菌感染可破壞肝細(xì)胞的增殖和凋亡動態(tài)平衡。Wang等[20]用Hp感染小鼠細(xì)胞后檢測相關(guān)蛋白發(fā)現(xiàn)，相比于未用Hp感染組其細(xì)胞增殖核蛋白(PCNA)表達(dá)明顯增加，B淋巴細(xì)胞瘤-2基因相關(guān)X蛋白(Bax)表達(dá)明顯降低。PCNA于G1晚期開始增加，S期達(dá)到高峰，其水平可以直觀反映細(xì)胞增殖狀態(tài)，是細(xì)胞惡性生物學(xué)潛能的主要指標(biāo)[21]。Bax作為一種調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡的蛋白，可促進(jìn)凋亡的發(fā)生[22]。亦有研究發(fā)現(xiàn)[23]，將Hp與人肝癌細(xì)胞共同體外培養(yǎng)后，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞周期蛋白D1(cyclinD1)和PCNA表達(dá)明顯上調(diào)。作為原癌基因，cyclinD1已被證實(shí)在多種細(xì)胞腫瘤中過表達(dá)[24]，cyclinD1可以使Rb蛋白磷酸化并與轉(zhuǎn)錄因子E2F解離，促使細(xì)胞周期通過G1限制點(diǎn)進(jìn)入S期，導(dǎo)致細(xì)胞不斷分裂增殖，最終形成腫瘤。由此可見，螺桿菌感染可直接影響調(diào)控細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá)而破壞細(xì)胞的增殖、凋亡平衡，從而誘導(dǎo)腫瘤的發(fā)生。

3.3 螺桿菌屬與肝癌的侵襲、轉(zhuǎn)移

張春忙等[25]研究發(fā)現(xiàn)Hh感染肝癌細(xì)胞(HEPG2和HCCLM3細(xì)胞株)可以增強(qiáng)肝癌細(xì)胞的侵襲力，隨著Hh活菌刺激濃度的增加，肝癌細(xì)胞侵襲性明顯增強(qiáng)，且在Hh刺激后，HEPG2和HCCLM3中TLR4(Toll樣受體)、MyD88蛋白(髓樣細(xì)胞分化蛋白)表達(dá)水平明顯上調(diào)，而TLR4或MyD88基因被沉默后，Hh刺激不再提高肝癌細(xì)胞的侵襲能力，因此有力證明Hh可以通過TLR4/MyD88信號通路增強(qiáng)肝癌細(xì)胞的侵襲能力。此外，張福星等[26]收集180例原發(fā)性肝癌癌組織的石蠟標(biāo)本(高侵襲性組118例，低侵襲性組62例)，采用巢式PCR擴(kuò)增螺桿菌特異性16S rRNA基因并測序，發(fā)現(xiàn)高侵襲性組原發(fā)性肝細(xì)胞癌的Hp 16S rRNA陽性率顯著高于低侵襲性組(86.44%vs. 58.06%，P<0.01)，并通過免疫組織化學(xué)技術(shù)檢測石蠟包埋肝癌組織中轉(zhuǎn)膠蛋白(Transgelin)及整合素α2(Integrin α2)蛋白表達(dá)水平，結(jié)果顯示高侵襲性組Transgelin及Integrin α2表達(dá)明顯高于低侵襲組，而Transgelin及Integrin α2的表達(dá)變化都可能與腫瘤的轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。有報(bào)道顯示[27]Integrin在多種癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移中有重要作用。由此說明，Hh不僅可以通過影響TLR4/MyD88信號通路等增強(qiáng)肝癌細(xì)胞的侵襲能力，還可能通過促進(jìn)Transgelin及Integrin α2的表達(dá)增強(qiáng)肝癌細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移能力。

4 小結(jié)與展望

原發(fā)性肝癌是最常見的肝臟腫瘤，約占90%。盡管在世界上大部分地區(qū)，肝癌不是最常見的腫瘤，但其高致死率及低生存率造成了嚴(yán)重的全球性健康問題[2]。流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，全球范圍內(nèi)人類螺桿菌感染率高達(dá)50%以上[28]。作為重要的腫瘤危險(xiǎn)因素，螺桿菌感染促進(jìn)肝癌的發(fā)生、發(fā)展逐漸受到學(xué)術(shù)界關(guān)注。本綜述旨在提高臨床一線對螺桿菌(尤其是Hp和Hh)感染的重視程度，及早發(fā)現(xiàn)并根治螺桿菌感染，以便更好的預(yù)防肝癌的發(fā)生或改善肝癌患者預(yù)后。雖然螺桿菌促進(jìn)肝癌形成的具體機(jī)制目前尚不十分清楚，但諸多研究表明其與肝癌關(guān)系密切，期待后續(xù)研究進(jìn)一步予以闡明。螺桿菌屬與肝癌相關(guān)性的研究有利于進(jìn)一步完善肝癌的病因?qū)W理論，以期為肝癌的臨床預(yù)防及診療提供新契機(jī)，進(jìn)一步為世界范圍內(nèi)攻克肝癌難題提供“中國藥方”。