IL-17信號(hào)通路在酒精相關(guān)性肝癌發(fā)生、發(fā)展中的作用

丁夢(mèng)夢(mèng) 高沿航

肝細(xì)胞癌(HCC)是全球范圍最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，在癌癥相關(guān)死亡中位列第二位。隨著人們生活方式的改變以及病毒性肝病治療取得長(zhǎng)足進(jìn)步，非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)和酒精性肝病(ALD)的疾病負(fù)擔(dān)日益劇增，NAFLD及ALD相關(guān)性HCC引發(fā)越來(lái)越多關(guān)注。酒精相關(guān)性肝癌占全球HCC病例的30%[1]，且在合并病毒性肝炎、糖尿病、吸煙、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)等情況下，長(zhǎng)期飲酒將增加HCC發(fā)病率。白細(xì)胞介素-17 (IL-17) 是一種參與免疫反應(yīng)的細(xì)胞因子，與細(xì)胞膜上白細(xì)胞介素-17受體 (IL-17R) 結(jié)合而發(fā)揮作用。近期，Ma等[2]在二乙基亞硝胺(DEN)誘導(dǎo)肝癌小鼠模型和MUP-uPA小鼠品系的肝癌模型中發(fā)現(xiàn)，敲除IL-17A基因以及藥物阻斷IL-17A信號(hào)通路可明顯抑制酒精誘導(dǎo)的小鼠肝癌的生長(zhǎng)(70%)，提示IL-17信號(hào)通路可能是酒精相關(guān)性肝癌治療的新靶點(diǎn)。

長(zhǎng)期大量飲酒可直接對(duì)蛋白質(zhì)、DNA造成損傷；誘導(dǎo)細(xì)胞色素P450 (CYP)2E1和活性氧(ROS)增加，從而加劇細(xì)胞氧化應(yīng)激和脂質(zhì)過(guò)氧化；增加促炎細(xì)胞因子釋放，減少參與抗腫瘤反應(yīng)的CD8+ T細(xì)胞招募，從而促進(jìn)免疫抑制；干擾甲基轉(zhuǎn)移促進(jìn)肝癌發(fā)生。對(duì)酒精相關(guān)性肝癌患者肝組織的外顯子測(cè)序分析揭示了導(dǎo)致肝癌的酒精相關(guān)代謝酶的特異突變特征[3]。乙醛脫氫酶2(ALDH2)是直接參與酒精代謝的重要限速酶之一。Seo等[4]報(bào)道，ALDH2基因缺陷小鼠的肝細(xì)胞可產(chǎn)生大量有害的氧化線粒體DNA(mtDNA)，通過(guò)細(xì)胞外囊泡轉(zhuǎn)移到鄰近肝細(xì)胞內(nèi)，并與乙醛共同激活多個(gè)致癌途徑(JNK、STAT3、BCL-2及TAZ)，從而促進(jìn)酒精相關(guān)性肝癌的發(fā)生，ALDH2基因缺失或多態(tài)性與酒精相關(guān)性肝癌密切相關(guān)。固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白(SREBPs)和過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體(PPARs)在膽固醇、脂肪酸和甘油三酯生物合成中發(fā)揮重要作用，乙醛可干擾這些轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控，從而導(dǎo)致脂質(zhì)代謝紊亂。Kim等[5]發(fā)現(xiàn)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)應(yīng)激和腫瘤壞死因子(TNF)信號(hào)觸發(fā)1-磷酸鞘氨醇(SlP)，激活SREBP1/2，導(dǎo)致膽固醇和脂肪酸積累，進(jìn)而導(dǎo)致脂肪變性，并為腫瘤生長(zhǎng)供能。

IL-17家族包括6種細(xì)胞因子，分別為IL-17A、IL-17B、IL-17C、IL-17D、IL-17E (也稱IL-25)和IL-17F。其中，IL-17A 是IL-17家族的原型，也稱 IL-17，目前是家族中最重要的炎癥因子。IL-17A主要由T輔助細(xì)胞17(Th17)產(chǎn)生。Th17由CD4+T細(xì)胞受轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(TGF-β)、IL-6等刺激后分化形成。視黃酸相關(guān)孤核受體γt(RORγT)作為一種轉(zhuǎn)錄因子，在Th17亞群分化中起重要作用。IL-17A是一種在炎癥和免疫反應(yīng)中天然存在的細(xì)胞因子，在抵御細(xì)菌和真菌感染中發(fā)揮重要作用。IL-17功能異?？烧T導(dǎo)多種促炎癥細(xì)胞因子產(chǎn)生，并募集、活化中性粒細(xì)胞。IL-17信號(hào)通路在銀屑病、銀屑病關(guān)節(jié)炎、脊柱關(guān)節(jié)炎等其他免疫性疾病發(fā)生中發(fā)揮著重要作用。以IL-17A為治療靶點(diǎn)的藥物蘇金單抗(Secukinumab)和艾克司單抗(Ixekizumab)均于2019年在中國(guó)獲批上市。曾有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，肝癌組織標(biāo)本中IL-17和IL-17R高表達(dá)，與預(yù)后不良有關(guān)，IL-17信號(hào)通路在結(jié)腸癌、肺纖維化、NASH及其相關(guān)纖維化和肝癌發(fā)病中發(fā)揮重要作用[6-7]。IL-17不僅可通過(guò)STAT3、ERK1/2和JNK通路刺激炎癥細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子，還可通過(guò)激活STAT3、NF-κB、ERK1/2和P38通路刺激肝星狀細(xì)胞(HSC)產(chǎn)生膠原[8-9]。

Gomes等[6]發(fā)現(xiàn)，在小鼠模型中，營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩狀態(tài)可通過(guò)非經(jīng)典前折疊素RPB5相互作用因子(URI)介導(dǎo)肝細(xì)胞DNA損傷。DNA損傷通過(guò)Th17和IL-17A誘導(dǎo)炎癥和白色脂肪組織中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)，進(jìn)而介導(dǎo)胰島素抵抗(IR)和脂肪酸釋放，并以甘油三酯的形式儲(chǔ)存在肝臟中，從而導(dǎo)致NASH及其相關(guān)的HCC。敲除IL-17A基因和藥物阻斷IL-17A信號(hào)通路可減輕胰島素抵抗、NASH及其相關(guān)的HCC。此外，在NASH和HCV相關(guān)的脂肪性肝炎患者標(biāo)本、NASH及HBV/HCV相關(guān)性肝癌患者標(biāo)本中，IL-17A的表達(dá)升高與肝臟脂肪變性呈正相關(guān)。這些結(jié)果表明，IL-17A在脂肪性肝炎中的作用似乎與病因無(wú)關(guān)，并可能啟動(dòng)脂肪性肝炎進(jìn)展為HCC。

由于酒精相關(guān)性肝癌患者BMI大多>25 kg/m2，為模擬美國(guó)ALD患者飲食習(xí)慣，Ma等[2]聯(lián)合ALD和西方飲食特點(diǎn)，在高脂飲食(HFD)喂養(yǎng)基礎(chǔ)上利用DEN 肝癌小鼠模型，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期酒精(EtOH)可促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)，增加肝臟脂肪變性、炎癥和纖維化程度。EtOH+HFD組DEN肝癌小鼠及酒精相關(guān)性肝癌患者的標(biāo)本中，肝內(nèi)IL-17A與IL-17RA表達(dá)增加。在IL-17RA基因敲除小鼠和野生小鼠的EtOH+HFD組DEN肝癌模型中，轉(zhuǎn)錄測(cè)序分析表明二者具有相似的突變特征，但前者具有酒精特異突變特征。前者肝癌生長(zhǎng)明顯受抑，肝臟脂肪變性、炎癥、纖維化程度減輕，HCC惡性程度減低(AFP、YAP、 Sox9、磷酸化STAT3 表達(dá)減少)。這些結(jié)果在MUP-uPA小鼠品系的肝癌模型中同樣成立。當(dāng)敲除IL-17RA基因的HCC組織過(guò)繼傳輸?shù)絉ag2-/-γc-/-小鼠時(shí)，卻未能觀察到腫瘤結(jié)節(jié)的形成。在癌旁組織中，炎癥、纖維化及脂質(zhì)相關(guān)的基因表達(dá)下調(diào)，說(shuō)明IL-17A可影響腫瘤生長(zhǎng)的微環(huán)境，IL-17A可通過(guò)多種途徑影響腫瘤生長(zhǎng)。

為進(jìn)一步闡明IL-17A在酒精相關(guān)性肝癌發(fā)病機(jī)制中的作用，在小鼠肝細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、肝星狀細(xì)胞中選擇性敲除IL-17RA基因，分別稱為IL-17raΔHep、IL-17raΔM?或IL-17raΔHSC小鼠。結(jié)果提示，在EtOH+HFD組DEN肝癌模型中，脂肪變性的肝細(xì)胞及巨噬細(xì)胞中選擇性敲除IL-17RA基因的小鼠肝癌生長(zhǎng)受抑，而IL-17raΔHSC小鼠肝癌無(wú)明顯變化。在IL-17raΔM?小鼠中，脂肪變、纖維化程度及炎癥減輕(TNF、IL-6、IL-1β、Cxcl1及 Col1a1下調(diào))，同時(shí)膽固醇及脂肪酸合成減少，提示IL-17A調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞激活。在IL-17raΔHep小鼠中，除CXCLl1明顯下調(diào)外，炎癥因子(IL-6、TGF-β1、TNF)正常，脂肪變、纖維化程度減輕且腫瘤受抑更為明顯，其中可能機(jī)制為IL-17信號(hào)通路缺陷導(dǎo)致TNF受體1(TNFR1)胞吐增加，TNFR1表面表達(dá)減少，下調(diào)TNF/TNFR1激活的Caspase-2-S1P-SREBP1/2通路，導(dǎo)致SREBP1/2表達(dá)減少。由于SREBP1/2表達(dá)減少，下調(diào)7-脫氫膽固醇還原酶(DHCR7)表達(dá)，DHCR7具有平衡膽固醇及維生素D3合成的作用，從而導(dǎo)致膽固醇合成減少同時(shí)維生素D3合成增多，進(jìn)而抑制腫瘤生長(zhǎng)。

IL-17A主要通過(guò)脂肪變性的肝細(xì)胞中Caspase-2-S1P-SREBP1/2通路增加膽固醇和脂肪酸合成，從而加重脂肪變性。脂肪變性的肝細(xì)胞通過(guò)CXCL1、URI和IL-6的表達(dá)，TNF/TNFR1信號(hào)、NF-κB和STAT3通路以及DNA損傷等途徑促進(jìn)NASH、酒精性脂肪性肝炎(ASH)和HCC生長(zhǎng)。IL-17A激活庫(kù)普弗細(xì)胞從而增加TGFβ、TNF和IL-6表達(dá)，促進(jìn)慢性炎癥及HCC生長(zhǎng)。綜上，IL-17A在NASH、ASH和NASH/ASH相關(guān)性HCC中通過(guò)各種機(jī)制參與胰島素抵抗、脂肪變性、炎癥、纖維化、腫瘤惡變和HCC生長(zhǎng)。

在現(xiàn)有的IL-17A阻斷劑中，抗IL-12 / IL-23抗體在中至重度銀屑病患者的臨床試驗(yàn)中顯示出良好的安全性和有效性，如尤特克單抗(Ustekinumab)于2019年在中國(guó)獲批上市。在EtOH+HFD組DEN小鼠肝癌模型中，利用抗IL-12/IL-23抗體藥物阻斷IL-17A顯著抑制了肝癌生長(zhǎng)(70%)，減輕了肝臟炎癥、纖維化及膽固醇蓄積，提示IL-17信號(hào)通路可能是潛在的酒精相關(guān)性肝癌治療的新靶點(diǎn)[2]。

靶向IL-17信號(hào)通路治療酒精相關(guān)性肝癌的臨床數(shù)據(jù)尚可，但仍有存在的問(wèn)題。研究表明，IL-17A通過(guò)激活HSC在肝纖維化發(fā)病中起重要作用，如何解釋EtOH+HFD組DEN誘導(dǎo)的IL-17raΔHSC小鼠中肝癌生長(zhǎng)未受抑？巨噬細(xì)胞存在異質(zhì)性，脂肪性肝炎和HCC中參與IL-17信號(hào)通路的巨噬細(xì)胞是什么表型？肝癌具有異質(zhì)性[10]，IL-17A在肝癌異質(zhì)性和腫瘤微環(huán)境異質(zhì)性中發(fā)揮了什么作用？IL-17A在腫瘤轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移和組織再生中又起到什么作用？亞洲人群飲食習(xí)慣與西方人群不同，靶向IL-17信號(hào)通路治療酒精相關(guān)性肝纖維化及肝癌的作用在亞洲人群的效果如何？IL-17在抵御胞外細(xì)菌感染和真菌感染中發(fā)揮重要作用，靶向IL-17信號(hào)通路生物制劑長(zhǎng)期應(yīng)用的安全性如何？維生素D3缺乏與各種類型的癌癥有關(guān)，研究表明，維生素D缺乏與肝癌風(fēng)險(xiǎn)增加的有關(guān)，ALD患者維生素D缺乏與預(yù)后不良有關(guān)。維生素D3及其類似物對(duì)酒精相關(guān)性肝癌治療作用如何？這些問(wèn)題需要我們的基礎(chǔ)和臨床研究進(jìn)一步探索[6, 11]。

由于酒精性肝病患者依從性差，酒精相關(guān)性肝癌診斷時(shí)分期較晚，更難接受根治性治療，預(yù)后較差，尋找更有效的治療方法極為重要。敲除IL-17A基因和藥物阻斷IL-17A信號(hào)通路明顯抑制酒精誘導(dǎo)的小鼠肝癌的生長(zhǎng)，IL-17信號(hào)通路可能是酒精相關(guān)性肝癌治療的新靶點(diǎn)。IL-17A在脂肪性肝炎中的作用可能與病因無(wú)關(guān)，并可能啟動(dòng)脂肪性肝炎進(jìn)展為HCC。靶向IL-17信號(hào)通路可以減輕肝臟脂肪變性、慢性炎癥、纖維化和肝癌的發(fā)生，需要更多的臨床研究進(jìn)一步評(píng)估維生素D3及類似物和靶向IL-17的生物制劑在胰島素抵抗、病毒性肝炎、NASH、ASH和NASH/ASH相關(guān)性肝癌中的作用。目前有多項(xiàng)肝癌免疫治療研究，而自身免疫性疾病是免疫治療的主要不良反應(yīng)，靶向IL-17信號(hào)通路可能為免疫治療不良反應(yīng)的管理提供新的思路。