非酒精性脂肪性肝病相關(guān)肝細(xì)胞癌發(fā)病機(jī)制研究進(jìn)展

譚 萃，歐陽福，楊 怡，楊麗莎

(桂林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院中醫(yī)科，廣西 桂林 541000)

非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD)是除外飲酒和其他肝臟損害因素所導(dǎo)致的以彌漫性肝細(xì)胞大泡性脂肪變?yōu)橹饕卣鞯呐R床病理綜合征。NAFLD在組織學(xué)上可分為非酒精性脂肪肝和非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis，NASH)兩種類型。非酒精性脂肪肝存在肝臟脂肪變性，但無肝細(xì)胞氣球樣變等肝臟損傷。NASH指肝臟脂肪變性，存在肝細(xì)胞損傷，伴或不伴纖維化。NAFLD涵蓋單純性脂肪肝、NASH、肝硬化和肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)等范圍廣泛的肝臟改變[1]。

隨著亞洲人口老齡化進(jìn)展，NAFLD患病率普遍上升，已從2005年的15%上升到2010年的25%[2]。在接受肝活檢的NAFLD患者的薈萃分析中，估計(jì)NAFLD患者NASH的全球流行率為59%,而一項(xiàng)對全世界人口的薈萃分析中，NAFLD患者的HCC年患病率估計(jì)為0.44/1 000,相比之下，NASH患者的HCC年發(fā)病率為5.29/1 000[3]。由此可見，對NAFLD相關(guān)肝細(xì)胞癌(non-alcoholic fatty liver disease-related hepatocellular carcinoma，NAFLD-HCC)發(fā)病機(jī)制的研究尤為重要，現(xiàn)對近年來NAFLD-HCC發(fā)病機(jī)制的研究進(jìn)展予以綜述。

1 代謝綜合征與NAFLD-HCC

NAFLD作為代謝綜合征的肝臟表現(xiàn)與肥胖、胰島素抵抗(insulin resistance，IR)與2型糖尿病密切相關(guān)，它們之間的緊密聯(lián)系可誘發(fā)肝/全身IR，并導(dǎo)致多種促炎細(xì)胞因子、血管活性因子和促氧化劑分子的增多，所有這些因素都可能通過促進(jìn)肝細(xì)胞生長和抑制細(xì)胞凋亡等途徑來促進(jìn)HCC的發(fā)展[4]。目前，慢性肝炎感染的發(fā)病率降低，但HCC發(fā)病率卻不斷增加，可能與代謝危險(xiǎn)因素有關(guān)的NAFLD和NASH發(fā)展為HCC數(shù)量增加有關(guān)[5-7]。

1.1肥胖癥 低度慢性炎癥和氧化應(yīng)激增加是肥胖癥的特征，可損害細(xì)胞成分，并在由代謝改變引起的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮關(guān)鍵作用。NAFLD的發(fā)展與活性氧類介導(dǎo)的肝細(xì)胞損傷有關(guān)[8]。肥胖癥的營養(yǎng)過剩導(dǎo)致線粒體功能障礙，從而抑制細(xì)胞凋亡，產(chǎn)生活性氧類和線粒體氧化磷酸化受損，癌細(xì)胞代謝失調(diào)，最終促進(jìn)癌癥進(jìn)展[9]。

Fujiwara等[10]發(fā)現(xiàn)，肉毒堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶2下調(diào)誘導(dǎo)脂肪酸β氧化的抑制，可解釋HCC的脂肪變化。肥胖導(dǎo)致的HCC中，肉毒堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶2下調(diào)使HCC細(xì)胞逃脫脂毒性，并促進(jìn)HCC發(fā)生。肌腱蛋白C是一種在纖維發(fā)生和腫瘤發(fā)生中起作用的細(xì)胞外基質(zhì)蛋白，飲食誘導(dǎo)的肥胖HCC動物模型中觀察到，肝星狀細(xì)胞衍生的肌腱蛋白C和Toll樣受體4(Toll-like receptor 4，TLR4)表達(dá)增多，促進(jìn)免疫細(xì)胞和肝細(xì)胞的炎癥反應(yīng)，肝細(xì)胞轉(zhuǎn)化和遷移，從而促進(jìn)HCC的發(fā)生[11]。因此，減輕體重而抑制肌腱蛋白C和TLR4表達(dá)可能會抑制HCC的發(fā)生發(fā)展。

越來越多的證據(jù)表明，促炎細(xì)胞因子白細(xì)胞介素6(interleukin-6，IL-6)有助于肥胖相關(guān)HCC的發(fā)生。補(bǔ)充二十碳五烯酸的高脂肪飲食組小鼠致癌物誘導(dǎo)HCC的發(fā)展顯著低于僅高脂飲食組小鼠，二十碳五烯酸幾乎不影響與肥胖相關(guān)的炎癥，但可抑制致瘤性IL-6效應(yīng)子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3的激活，有助于抑制腫瘤生長[12]。二十碳五烯酸具有比二十二碳六烯酸更強(qiáng)的三酰甘油還原作用，而二十二碳六烯酸比二十碳五烯酸對致動脈粥樣硬化高脂肪飲食誘導(dǎo)的肝臟炎癥和活性氧類產(chǎn)生具有更大的抑制作用，但致纖維化作用無明顯差異[13]。

1.22型糖尿病和IR 有研究表明，2型糖尿病是HCC的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，2型糖尿病患者存在肝纖維化的風(fēng)險(xiǎn)[14-15]。IR是一種慢性炎癥，可導(dǎo)致脂毒性、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和自噬受損，最終導(dǎo)致肝臟炎癥、肝星狀細(xì)胞活化和進(jìn)行性纖維化的肝細(xì)胞損傷和死亡，從而推動疾病進(jìn)展。肥胖和胰島素作用的損害導(dǎo)致脂肪細(xì)胞脂解抑制，脂肪細(xì)胞應(yīng)激，隨后釋放腫瘤壞死因子α、IL-6、單核細(xì)胞趨化蛋白1、抵抗素和纖溶酶原激活物抑制劑1等促炎脂肪細(xì)胞因子，這些促炎脂肪細(xì)胞因子通過核因子κB(nuclear factor-κB，NF-κB)和c-Jun氨基端激酶途徑破壞胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，并在其他胰島素敏感組織中促進(jìn)IR[16-17]。

NAFLD患者一般也存在IR，IR與脂肪肝和低度慢性炎癥共同為腫瘤生長提供條件。IR和高胰島素血癥促進(jìn)激素失衡，導(dǎo)致炎癥、氧化應(yīng)激、脂毒性和胰島素樣生長因子(insulin-like growth factor，IGF)1軸的過度刺激[18]。IR損害胰島素抑制葡萄糖的產(chǎn)生，并可能通過促進(jìn)細(xì)胞增殖、抑制凋亡和刺激肝臟新血管形成而直接加速HCC發(fā)生[19]。一項(xiàng)研究顯示，NAFLD的IR與增加的氧化應(yīng)激相關(guān)[20]。

IGF-1受體在體外和HCC動物模型中過表達(dá)證實(shí)，IGF配體通過IGF-1受體對HCC細(xì)胞發(fā)揮作用，通過提高有絲分裂活性參與癌前病變的惡化[5]。高胰島素血癥導(dǎo)致IGF-1的產(chǎn)生增加、胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白1的肝臟合成減少，同時(shí)可增加IGF-1的生物利用度，進(jìn)而促進(jìn)誘導(dǎo)細(xì)胞增殖和抑制細(xì)胞凋亡過程，并在HCC發(fā)展中起重要作用[21]。二肽基肽酶4在肝臟中的表達(dá)升高促進(jìn)了NAFLD和IR，這與活性胰高血糖素樣肽1水平降低有關(guān)，也與二肽基肽酶4對肝臟胰島素信號的自分泌和旁分泌效應(yīng)有關(guān)[22]。

HCC中miR-190b通過調(diào)節(jié)IR發(fā)揮作用，NAFLD患者肝組織中miR-190b的表達(dá)較正常組織顯著增加。此外，miR-190b在高脂飲食NAFLD小鼠模型和非酯化脂肪酸誘導(dǎo)的NAFLD細(xì)胞模型中均上調(diào)[23]。

2 腸道微生物與NAFLD-HCC

腸道微生物群及其代謝物在NAFLD-HCC中起關(guān)鍵作用。NAFLD-HCC進(jìn)展過程中，腸道微生物發(fā)生相應(yīng)改變，厚壁菌門和放線菌顯著增加，而類桿菌和變形桿菌顯著減少。肝臟脂肪變性階段可觀察到腸道微生物群的顯著改變，并持續(xù)整個肝臟疾病進(jìn)展過程[24]。NAFLD患者和小鼠模型中可見細(xì)菌過度生長和腸道通透性增加，這與腸道細(xì)菌產(chǎn)物脂多糖水平密切相關(guān)，脂多糖通過TLR4依賴性上調(diào)的細(xì)胞內(nèi)機(jī)制引起腸滲透性增加，脂多糖通過門靜脈到肝臟，從而激活TLR4[25-28]。小鼠模型中，TLR4激活肝星狀細(xì)胞導(dǎo)致CXC趨化因子配體1(IL-8的同源物)的分泌，引起中性粒細(xì)胞募集至肝臟[29]。TLR4缺陷型小鼠肝臟中CXC趨化因子配體1的水平下降，中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)也隨之下降，而腸道微生物群的消耗模擬TLR4缺陷表型，即減少肝臟中的中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)[30]，使肝臟的炎癥反應(yīng)減輕。Achiwa等[31]研究發(fā)現(xiàn)，膽堿缺乏型高脂飲食小鼠在使用葡聚糖硫酸鈉治療時(shí)顯示出脂多糖的全身性易位，高水平內(nèi)毒素血癥的存在導(dǎo)致門靜脈高壓和肝細(xì)胞損傷，促進(jìn)NAFLD向HCC的進(jìn)展[32]。

3 基因因素與NAFLD-HCC

PNPLA3、TM6SF2、GCKR、NCAN、LYPLAL1和MBOAT7被證實(shí)與NAFLD相關(guān)，而PPP1R3B和MBOAT7可能影響NAFLD的嚴(yán)重程度[39-40]。PNPLA3是NAFLD發(fā)展中最重要的基因之一。肝脂肪變性的進(jìn)展與攜帶PNPLA3多態(tài)性rs738409的等位基因G有關(guān)。基因型GG rs738409 PNPLA3的NAFLD患者比雜合子和無G等位基因患者的肝脂肪變性更嚴(yán)重[41]。PNPLA3多態(tài)性參與HCC發(fā)病機(jī)制可能與PNPLA3在肝星狀細(xì)胞中視黃醇代謝中的作用有關(guān)，但需要進(jìn)一步研究證明其相關(guān)性[42]。研究發(fā)現(xiàn)，E434K可降低PNPLA3的表達(dá)，減少I148M變體對脂肪變性和肝損傷的影響，并通過阻礙其在脂滴上的積聚來減少I148M變體的負(fù)性作用[43]。

TM6SF2的過表達(dá)通過減少載脂蛋白B的分泌，導(dǎo)致其在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的積聚，從而調(diào)節(jié)肝臟脂肪積累，而MBOAT7多態(tài)性與纖維化有關(guān)，PNPLA3多態(tài)性則賦予脂肪變性和纖維化增加的風(fēng)險(xiǎn)[44-45]。PNPLA3和TM6SF2在校正IR后也能增加NASH和顯著纖維化的風(fēng)險(xiǎn)，并產(chǎn)生累加效應(yīng)[46]。TM6SF2 E167K變體可部分通過改變TM6SF2和微粒體三酰甘油轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)，從而促進(jìn)脂肪變性和脂質(zhì)異常，而對纖維化的影響較小。盡管肝臟脂肪含量明顯增加，但TM6SF2 E167K變體對脂肪分解、肝葡萄糖產(chǎn)生和缺乏高三酰甘油血癥仍保持胰島素敏感性[47-48]。

4 促炎細(xì)胞因子與NAFLD-HCC

NASN以廣泛的肝細(xì)胞單核細(xì)胞浸潤為特征，單核細(xì)胞源性巨噬細(xì)胞在調(diào)節(jié)疾病演變中具有重要作用，NASH進(jìn)展期肝巨噬細(xì)胞內(nèi)脂肪積累促進(jìn)了影響肝炎癥反應(yīng)的抗炎介質(zhì)的產(chǎn)生[49]。脂肪酸結(jié)合蛋白4在肝星狀細(xì)胞中的過度表達(dá)可刺激NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，其中炎性趨化因子的表達(dá)水平通過NF-κB的核易位上調(diào)，導(dǎo)致巨噬細(xì)胞募集?？梢?，脂肪酸結(jié)合蛋白4在肝星狀細(xì)胞中的過度表達(dá)可能通過調(diào)節(jié)炎癥途徑促成具有代謝危險(xiǎn)因子患者的HCC發(fā)生[50-51]。

高脂肪飲食誘導(dǎo)的NAFLD模型中可檢測到促炎細(xì)胞因子高遷移率族蛋白1的早期和持續(xù)升高，它的上調(diào)是雙通道修飾上調(diào)，轉(zhuǎn)錄后被miR-200家族調(diào)控，特別是miR-429[52]。

通過給予小鼠甲硫氨酸和膽堿缺乏飲食模擬NASH發(fā)現(xiàn)，NASH不僅增加總肝脂肪酸和膽固醇，還可明顯升高C18/C16比例，從C16到C18的脂肪酸延長可促進(jìn)肝臟脂質(zhì)積聚和炎癥，并發(fā)現(xiàn)介導(dǎo)C16脂肪酸延長的超長鏈脂肪酸延伸酶6在人NASH和NASH相關(guān)HCC中升高[53]。

5 脂肪細(xì)胞因子與NAFLD-HCC

脂肪細(xì)胞因子(脂聯(lián)素和瘦素等)在NAFLD及NAFLD-HCC中發(fā)揮重要作用。脂聯(lián)素具有抗炎、抗糖尿病和抗腫瘤作用，幾乎全部由脂肪細(xì)胞產(chǎn)生[54]。研究發(fā)現(xiàn)，脂肪組織中介導(dǎo)脂聯(lián)素分泌的常規(guī)驅(qū)動蛋白重鏈的選擇性缺失可對高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖癥及其相關(guān)代謝紊亂產(chǎn)生加劇作用，而脂聯(lián)素的過度表達(dá)可阻礙肝微粒脂肪變性的進(jìn)展[55]。除改善胰島素敏感性和調(diào)節(jié)肝臟脂肪代謝外，脂聯(lián)素可通過抑制NF-κB的活化及腫瘤壞死因子α的表達(dá)來減輕炎癥反應(yīng)。此外，降低的脂聯(lián)素水平可能有助于NAFLD壞死性炎癥的發(fā)展[56]。瘦素由脂肪細(xì)胞以外的多種細(xì)胞產(chǎn)生，可抗脂肪變性，具有調(diào)節(jié)T細(xì)胞和免疫、促炎癥、促纖維化的作用。瘦素在NAFLD相關(guān)HCC中的表達(dá)下降，與脂聯(lián)素具有相反的作用[54,57]。血清瘦素水平的增加也與肝臟疾病的嚴(yán)重程度相關(guān)，瘦素水平升高而脂聯(lián)素水平下降可促進(jìn)NAFLD疾病的進(jìn)展[54-55]。脂聯(lián)素和瘦素在NAFLD-HCC中的作用還不完全清楚，需要進(jìn)一步研究證實(shí)。

6 自噬與NAFLD-HCC

自噬是脂質(zhì)分解代謝的主要途徑，可調(diào)節(jié)胰島素敏感性、肝細(xì)胞損傷、先天性免疫反應(yīng)、炎癥、纖維化和癌變。有證據(jù)表明，自噬有助于NAFLD的進(jìn)展[35,58]。NAFLD發(fā)展與免疫相關(guān)的GTPase家族M基因(自噬相關(guān)基因)變體有關(guān)，GTPase家族M可能通過改變肝臟脂質(zhì)代謝通過自噬途徑促進(jìn)人類NAFLD的發(fā)展[59]。

自噬可保護(hù)肝細(xì)胞免受外源性凋亡途徑，自噬的腫瘤抑制功能通過降解致癌自噬底物和維持健康線粒體減少氧化應(yīng)激和DNA損傷[60]。具有肝細(xì)胞特異性剔除轉(zhuǎn)化生長因子β活化激酶 1(transforming growth factor β-activated kinase 1，TAK1)的小鼠易發(fā)生自發(fā)性HCC，若肝細(xì)胞缺乏TAK1，可抑制過氧化物酶體增殖物激活受體α靶基因和調(diào)節(jié)肝脂質(zhì)降解的β氧化，表明TAK1誘導(dǎo)的自噬可能抑制脂肪肝相關(guān)的HCC生長[61]。

7 小 結(jié)

隨著醫(yī)療水平的提高和抗病毒藥物的使用，病毒性肝炎導(dǎo)致的HCC逐漸減少，但是NAFLD-HCC患病率逐漸上升。肥胖癥、2型糖尿病和IR的代謝綜合征和促炎細(xì)胞因子以及脂肪細(xì)胞因子等細(xì)胞因子疾病在NAFLD-HCC發(fā)病中起重要作用。目前，針對腸道微生物、基因因素和自噬的研究尚未深入，仍缺乏大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持，已成為研究熱點(diǎn)。NAFLD-HCC發(fā)病機(jī)制多樣，深入研究其發(fā)病機(jī)制可為NAFLD-HCC的診斷和治療提供新思路，改善患者預(yù)后。