多不飽和脂肪酸與肝癌發(fā)生和發(fā)展關(guān)系的研究進(jìn)展

計曉薇 ，項永兵

脂肪酸是指具有長烴鏈的羧酸，其生物反應(yīng)性取決于碳鏈的長度及雙鍵的數(shù)量和位置。多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，PUFA）是指具有≥2個雙鍵且碳鏈長度為18～22個碳原子的直鏈脂肪酸。PUFA是人體必需的營養(yǎng)成分之一，也是參與細(xì)胞膜磷脂構(gòu)成和細(xì)胞內(nèi)代謝調(diào)控的重要結(jié)構(gòu)性脂肪酸。根據(jù)碳鏈羧基端起最后一個雙鍵相對于分子末端甲基碳的位置，PUFA可以分為n-3、n-6、n-7和n-9 PUFA，其中n-3和n-6 PUFA相關(guān)的研究最多。

n-3 PUFA是人體必需脂肪酸，也是細(xì)胞膜磷脂的主要成分，其第1個不飽和鍵位于碳鏈甲基端第3個與第4個碳原子之間。n-3 PUFA主要來源于深海魚類，包括α-亞麻酸（α-linolenic acid，ALA）、二十碳五烯酸（eicosapentaenoic acid，EPA）和二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid，DHA）[1]。ALA是EPA和DHA的前體物質(zhì)，可在去飽和酶和延長酶作用下轉(zhuǎn)換成EPA，進(jìn)而延伸為二十二碳五烯酸（docosapentaenoic acid，DPA），最后在去飽和延長酶的作用下轉(zhuǎn)化為DHA[1-2]。ALA在體內(nèi)無法合成，而EPA和DHA轉(zhuǎn)化率又極低，因此均無法滿足人體的需要，必須從食物中攝取n-3 PUFA。

n-6 PUFA主要包括亞油酸（linoleic acid，LA）、γ-亞 麻 酸（gamma-linolenic acid，GLA）和花生四烯酸（arachidonic acid，AA），其第1個不飽和鍵位于碳鏈甲基端第6個與第7個碳原子之間，主要包括亞油酸（linoleic acid，LA）、GLA和花生四烯酸（arachidonic acid，AA）。人體無法合成LA，必須從食物中攝取。LA是GLA和AA的前體物質(zhì)，LA在去飽和酶的作用下生成GLA，然后通過延長酶的延伸作用將GLA轉(zhuǎn)化為二高GLA（dihomo-GLA，DGLA），最后通過延伸和去飽和作用循環(huán)生成AA[3]。

PUFA在人體代謝中發(fā)揮重要作用。在腫瘤的發(fā)生和發(fā)展過程中，n-3 PUFA主要發(fā)揮抗炎作用，避免炎性反應(yīng)的過度激活，抑制腫瘤形成；而n-6 PUFA主要發(fā)揮促炎作用，可激活免疫系統(tǒng)，促進(jìn)炎癥發(fā)展[4]。因此，有研究提出多攝入n-3 PUFA以及少攝入n-6 PUFA對健康有益[5]。本文對PUFA與肝癌發(fā)生和發(fā)展關(guān)系的營養(yǎng)流行病學(xué)、分子流行病學(xué)及其機制以及PUFA的治療作用等進(jìn)行文獻(xiàn)綜述，探討PUFA與肝癌發(fā)生和發(fā)展的關(guān)系。

1 PUFA與肝癌發(fā)生和發(fā)展關(guān)系的流行病學(xué)研究進(jìn)展

1.1 營養(yǎng)流行病學(xué)研究：膳食PUFA與肝癌發(fā)生的關(guān)系

1.1.1 膳食PUFA與肝癌發(fā)生的關(guān)系

膳食脂肪酸與肝癌發(fā)生和發(fā)展的關(guān)系正日益受到重視。2018年世界癌癥研究基金會發(fā)布的《食物、營養(yǎng)、身體活動與癌癥預(yù)防》第3版專家報告指出，低脂飲食與肝癌關(guān)系證據(jù)的等級有限，尚無法得出明確的結(jié)論[6]。

一項來自意大利的病例對照研究提示，膳食PUFA與肝細(xì)胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）的發(fā)生呈負(fù)相關(guān)[比值比（odds ratio，OR）：0.60；95%置信區(qū)間（confidence interval，CI）：0.40～0.88]，其中LA的OR為0.58（95%CI：0.30～0.86），亞麻酸的OR為0.75（95%CI：0.52～1.09）[7]。相較于病例對照研究設(shè)計本身的局限性，隊列研究的證據(jù)等級較高，但目前有關(guān)PUFA與HCC發(fā)生風(fēng)險的隊列研究的證據(jù)并不多，結(jié)果也并不一致。2015年歐洲癌癥與營養(yǎng)前瞻性調(diào)查（European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition，EPIC）發(fā)現(xiàn)，PUFA與HCC發(fā)生風(fēng)險之間不存在顯著相關(guān)性，其最高四分位數(shù)vs最低四分位數(shù)的風(fēng)險比（hazard ratio，HR）為0.86（95%CI：0.55～1.35），趨勢檢驗P＝0.349[8]。一項來自新加坡的隊列研究的多因素分析結(jié)果顯示，未發(fā)現(xiàn)n-3 PUFA與HCC發(fā)生風(fēng)險之間存在關(guān)聯(lián)，其最高四分位數(shù)vs最低四分位數(shù)的HR為0.99（95%CI：0.70～1.39），趨勢檢驗P＝0.80；但發(fā)現(xiàn)n-6 PUFA可能與HCC發(fā)生風(fēng)險呈正相關(guān)，其最高四分位數(shù)vs最低四分位數(shù)的HR為1.49（95%CI：1.08～2.07），趨勢檢驗P＝0.02[9]。然而，美國護(hù)士健康研究與衛(wèi)生人員隨訪研究（Nurses Health Study &Health Professionals Follow-Up Study，NHS-HPFS）的結(jié)果顯示，n-3 PUFA和n-6 PUFA均與HCC發(fā)生風(fēng)險呈負(fù)相關(guān)，HR（95%CI）分別為0.63（0.41～0.96）和0.54（0.34～0.86），趨勢檢驗P分別為0.14和0.02[10]。

1.1.2 不同食物來源的PUFA與肝癌發(fā)生風(fēng)險的關(guān)系

魚類中富含EPA、DPA和DHA等n-3 PUFA。一項日本的隊列研究結(jié)果提示，尚不能確定魚類來源的n-3 PUFA能否增加HCC的發(fā)生風(fēng)險，其最高四分位數(shù)vs最低四分位數(shù)的HR（95%CI）為0.51（0.20～1.32），而ALA、EPA、DPA和DHA的HR（95%CI）分別為0.70（0.29～1.71）、0.62（0.28～1.39）、0.80（0.34～1.85）和0.63（0.27～1.49）；但在丙型肝炎病毒陽性人群中，EPA和DHA與HCC的發(fā)生風(fēng)險呈負(fù)相關(guān)，其最高四分位數(shù)vs最低四分位數(shù)的HR（95%CI）分別為0.33（0.12～0.92）和0.30（0.10～0.88），對應(yīng)的趨勢檢驗P分別為0.03和0.02[11]。除魚類以外，肉類也是PUFA的重要來源之一。FREEDMAN等[12]利用NIH-AARP隊列數(shù)據(jù)分析了紅肉和白肉來源的PUFA與HCC發(fā)生風(fēng)險之間的關(guān)系，其最高四分位數(shù)vs最低四分位數(shù)的HR（95%CI）均為1.06（0.74～1.51），趨勢檢驗P值分別為0.63和0.62，提示無顯著性關(guān)聯(lián)。此外，一項薈萃分析的結(jié)果顯示，n-3 PUFA與HCC發(fā)生風(fēng)險降低有關(guān)，其相對危險度（relative risk，RR）為0.49（95%CI：0.19～0.79），而ALA與HCC發(fā)生風(fēng)險之間無顯著相關(guān)性[RR：0.70（95%CI：0.30～1.10）][13]。

上述研究提示，膳食PUFA與肝癌發(fā)生風(fēng)險的關(guān)系在不同研究人群中的結(jié)果并不一致，推測其可能的原因包括：（1）不同種類的PUFA（如n-3 PUFA和n-6 PUFA）與肝癌發(fā)生風(fēng)險關(guān)系的結(jié)果不一致；（2）不同食物來源[包括魚類、肉類（紅肉或白肉）和全食物來源]的PUFA與肝癌發(fā)生風(fēng)險關(guān)系的結(jié)果不一致；（3）存在人群異質(zhì)性，如美國的人群研究發(fā)現(xiàn)PUFA可能降低肝癌的發(fā)生風(fēng)險，而新加坡和日本的隊列研究卻未顯示存在此種關(guān)聯(lián)。基于以上，可以推測種族和飲食習(xí)慣差異均可能影響PUFA與肝癌發(fā)生風(fēng)險的關(guān)系。

1.2 分子流行病學(xué)研究：血液中的PUFA與肝癌發(fā)生和發(fā)展的關(guān)系

早發(fā)現(xiàn)和早治療對于提高肝癌患者的生存率極為重要，因此發(fā)現(xiàn)肝癌的早期生物學(xué)標(biāo)志物具有重要的臨床意義。目前，血液中特定脂肪酸能否作為肝癌的預(yù)測指標(biāo)及早期指標(biāo)的研究較少，仍有待進(jìn)行深入研究和探討。

目前已有一些研究檢測了HCC患者血循環(huán)中的脂肪酸水平。一項研究發(fā)現(xiàn)，HCC患者血漿異油酸（n-7）和芥酸（n-9）水平升高，而十七酸和LA水平降低；鑒于該研究樣本量較少，僅納入15例HCC患者和15例肝硬化患者，因此尚需對初步結(jié)果在大樣本中進(jìn)行驗證[14]。PATTERSON等[15]采用色譜串聯(lián)質(zhì)譜分析，發(fā)現(xiàn)與肝硬化患者和健康對照者相比，HCC患者血漿二十四烷酸和神經(jīng)酸水平下降。另有研究指出，與健康對照者和肝硬化患者相比，HCC患者血清AA水平較高[16]。韓國的一項腫瘤預(yù)防前瞻性隊列研究得到了相似的結(jié)果，該研究納入75例HCC患者和134例健康對照者，結(jié)果顯示HCC患者血清AA水平高于健康對照者，提示血清AA水平可以作為HCC的生物學(xué)標(biāo)志物[17]。然而，也有研究得到了相反的結(jié)果，HCC患者血清AA、肌酸和神經(jīng)酸等多種脂肪酸的水平均較低[18]。另有研究探討了HCC、肝硬化和慢性乙型肝炎患者與健康對照者血漿游離脂肪酸水平的變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與健康對照者相比，HCC患者血漿游離脂肪酸（包括C16:1、C16:0、C18:2、C18:1、C18:0、C20:5、C20:4、C20:2、C22:6和C22:5）水平均顯著升高，但與肝硬化患者的差異無統(tǒng)計學(xué)意義[19]。此外，LIU等[20]采用核磁共振聯(lián)合液相色譜質(zhì)譜方法，對HCC患者、肝硬化患者和健康對照者的血清進(jìn)行代謝譜分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)肝癌引發(fā)的代謝變化表現(xiàn)為酮體合成、檸檬酸循環(huán)、磷脂代謝、鞘脂代謝、脂肪酸氧化、氨基酸分解代謝和膽汁酸代謝的紊亂；與肝硬化患者和健康對照者相比，HCC患者血清LA、異丁酸和反式LA的代謝水平較高，酮體中β-羥丁酸水平也隨著糖代謝的變化而升高。在歐洲EPIC隊列中，采用核磁方法進(jìn)行非靶向代謝組學(xué)檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)脂肪酸氧化等代謝變化與HCC發(fā)生風(fēng)險顯著相關(guān)[21]。另外也有研究指出，PUFA（包括EPA、DHA和亞麻酸）水平的降低是肝癌早期復(fù)發(fā)的特異性代謝特征[22]。

上述部分研究采用代謝組學(xué)（包括脂質(zhì)組學(xué)）方法對HCC患者、慢性肝病患者和健康對照者進(jìn)行游離脂肪酸檢測，尋找可能作為潛在的生物學(xué)標(biāo)志物的差異性脂肪酸。然而，有研究指出，膳食類型及狀態(tài)能夠影響HCC患者的血脂肪酸代謝水平[23]，如果在研究時未控制混雜因素的影響，則會降低相關(guān)研究結(jié)果的可信度。此外，樣本量過小可能是該類型研究的另一個重要局限。

2 PUFA與肝癌發(fā)生和發(fā)展關(guān)系的機制

2.1 n-3 PUFA

目前的研究證據(jù)顯示，n-3 PUFA可能抑制肝癌細(xì)胞的增殖，并且誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡，其作用機制可能涉及多個方面。首先，n-3 PUFA能夠影響細(xì)胞膜的構(gòu)成。研究發(fā)現(xiàn)，以魚油為基礎(chǔ)的脂肪乳可以降低小鼠肝癌細(xì)胞的侵襲能力，這可能與n-3 PUFA改變前列腺素的表達(dá)以及細(xì)胞膜磷脂的構(gòu)成有關(guān)[24]。其次，n-3 PUFA誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。n-3 PUFA可以抑制多種惡性腫瘤細(xì)胞的增殖，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡，并降低其侵襲能力。一項探討EPA在肝癌中作用機制的研究發(fā)現(xiàn)，EPA可能通過活性氧（reactive oxygen species，ROS）-Ca2＋-JNK線粒體途徑誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞凋亡，抑制HepG2細(xì)胞增殖，但對正常肝細(xì)胞LO2的活性無顯著影響[25]。第三，n-3 PUFA通過環(huán)氧合酶2途徑抑制肝癌細(xì)胞的增殖。LIM等[26]發(fā)現(xiàn)，DHA和EPA對3種人肝癌細(xì)胞株（Hep3B、Huh7和HepG2細(xì)胞）的增殖均有抑制作用，其中DHA的抑制作用最強，究其原因可能是DHA和EPA可以同時抑制肝癌細(xì)胞中環(huán)氧合酶2的表達(dá)以及β-catenin信號通路的激活。第四，n-3 PUFA能夠調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞脂質(zhì)過氧化。體外實驗發(fā)現(xiàn)，n-3 PUFA可以增強腫瘤細(xì)胞的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，導(dǎo)致過氧化產(chǎn)物積聚，從而產(chǎn)生細(xì)胞毒作用。

脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物的主要作用是抑制DNA合成、細(xì)胞分裂和腫瘤生長[27]。LEE等[27]研究證實，將DHA加入HepG2細(xì)胞培養(yǎng)基后，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)氧自由基含量增加，同時細(xì)胞存活率下降，說明DHA可以增加細(xì)胞脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物，促進(jìn)其細(xì)胞毒作用。在結(jié)直腸癌中，也發(fā)現(xiàn)n-3 PUFA能夠抑制腫瘤新生血管生成，調(diào)節(jié)miR-126對DNA甲基化的調(diào)控作用，并以細(xì)胞類型特異性方式降低結(jié)直腸癌細(xì)胞中血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）的表達(dá)水平，其中以DHA的作用最為顯著，提示n-3 PUFA可以作為抗血管生成劑，在結(jié)直腸癌治療中具有潛在的臨床應(yīng)用價值[28]。然而，肝癌中n-3 PUFA是否也發(fā)揮類似作用，尚需進(jìn)行驗證。

2.2 n-6 PUFA

有研究認(rèn)為，n-6 PUFA具有促炎作用，其機制可能是n-6 PUFA代謝可以促進(jìn)炎癥細(xì)胞因子白細(xì)胞介素和類花生酸類化合物的產(chǎn)生，導(dǎo)致肝臟庫普弗細(xì)胞生成白細(xì)胞介素以及激活核因子κB，進(jìn)而加重肝臟的炎癥和纖維化[29]。類花生酸類化合物是AA以及所有源于該物質(zhì)的化合物的總稱，其中前列腺素和白三烯是AA的重要衍生物，是重要的免疫炎癥因子，具有促炎作用[30]。

目前，對于n-6 PUFA與肝臟疾病尤其是肝癌關(guān)系的相關(guān)研究較少，主要研究的肝臟疾病是非酒精性脂肪肝（non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）。NAFLD是指除酒精和其他明確的損傷肝臟因素以外，以彌漫性肝細(xì)胞大泡性脂肪變以及脂質(zhì)代謝紊亂為主要特征的臨床病理綜合征，包括單純肝脂肪變性和非酒精性脂肪性肝炎（non-alcoholic steatohepatitis，NASH）。NASH是脂肪變性進(jìn)展至肝硬化或肝癌過程中的重要中間步驟，也是NAFLD的階段性病變[31]。研究發(fā)現(xiàn)，除傳統(tǒng)的致病因素以外，NAFLD可以增加肝硬化和肝癌等終末期肝病的發(fā)病風(fēng)險，逐漸成為終末期肝病的主要危險因素之一[32]。

有研究對NASH患者肝臟中的n-6 PUFA水平進(jìn)行檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)健康對照者和NASH患者肝臟中的LA和ALA水平相似，而NASH患者肝臟中的AA水平降低[33]。作為促炎因子的前體物質(zhì)，一般認(rèn)為AA水平升高可能與炎癥加重有關(guān)；但是在NASH患者中觀察到肝臟中AA水平下降，可能與長期炎癥導(dǎo)致AA耗竭有關(guān)，但這一觀點尚未得到證實。從理論上而言，LA在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為AA，可導(dǎo)致促炎因子（包括前列腺素E2和血栓素）增加。然而，有研究發(fā)現(xiàn)富含LA的膳食不會顯著改變血漿AA水平，而補充LA卻有助于降低心血管疾病和慢性炎癥的發(fā)生風(fēng)險[34]。此外有研究指出，健康人群攝入大量LA或AA不影響體內(nèi)炎癥細(xì)胞的數(shù)量或炎癥反應(yīng)[35-36]。因此，目前LA和AA對肝臟有慢性炎癥作用的相關(guān)研究，尚未得到一致的結(jié)論。GLA是n-6 PUFA的一種，用GLA處理肝癌細(xì)胞系后，可降低細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[37]。也有研究指出，GLA對二乙基亞硝胺（diethylnitrosamine，DEN）誘導(dǎo)的HCC具有化學(xué)保護(hù)作用，其作用機制可能與DEN誘導(dǎo)缺氧微環(huán)境改變、線粒體凋亡和抗炎通路有關(guān)[38]。

上述研究結(jié)果提示，目前尚未完全闡明n-6 PUFA的促炎作用及其機制，n-6 PUFA促進(jìn)炎癥發(fā)生和發(fā)展的證據(jù)不足。在研究n-6 PUFA與疾病的關(guān)聯(lián)時，應(yīng)考慮單一類型n-6 PUFA的影響[39]。

3 PUFA作為肝癌的輔助治療手段

近年來，已發(fā)表多項旨在確定補充PUFA是否可改善疾病預(yù)后的研究。研究發(fā)現(xiàn)，n-3 PUFA可以調(diào)節(jié)血漿血脂，可能對NAFLD具有治療作用[40]。薈萃分析結(jié)果顯示，補充n-3 PUFA可能會降低肝臟中脂質(zhì)的含量[41]。一項納入PUFA隨機對照試驗的系統(tǒng)綜述顯示，補充PUFA可能降低NAFLD患者血清ALT、AST和脂質(zhì)水平，改善肝功能[42]。NASH是NAFLD重要的病變階段，其特點是肝臟出現(xiàn)脂肪變性、炎癥、氧化應(yīng)激和纖維化，是肝硬化和HCC的危險因素。有研究采用LDLR基因敲除小鼠，建立西方膳食模式誘導(dǎo)NASH臨床前模型，證實在膳食中添加DHA可以阻斷西方膳食模式誘導(dǎo)的NASH進(jìn)展，但是DHA不能促進(jìn)NASH完全緩解[43]。另有研究發(fā)現(xiàn)，在膳食中添加DHA或單獨添加EPA均可有效降低NASH患者肝臟中的脂肪含量[44]。

超重和肥胖與肝癌的發(fā)生和發(fā)展有關(guān)，而慢性炎癥則在肥胖與HCC的關(guān)系中發(fā)揮一定的作用。白細(xì)胞介素6可以促進(jìn)肥胖相關(guān)HCC的發(fā)展[45]。喂飼添加EPA的高脂飼料的小鼠的肝癌發(fā)生率低于僅喂飼高脂飼料和致癌物的小鼠，提示EPA可以延緩肥胖相關(guān)肝癌的發(fā)生和發(fā)展，對于治療肥胖相關(guān)HCC具有重要的臨床意義[46]。n-3 PUFA還可以改善終末期肝病或HCC患者接受肝移植的預(yù)后。有研究對66例接受原位肝移植的終末期肝病或HCC患者進(jìn)行術(shù)后免疫營養(yǎng)治療，結(jié)果顯示腸外營養(yǎng)支持聯(lián)合補充n-3 PUFA可以明顯減輕肝損傷、降低感染發(fā)生率以及縮短肝移植后的住院時間[47]。另有研究對98例接受原位肝移植的終末期肝病或HCC患者進(jìn)行術(shù)后免疫營養(yǎng)治療的療效評估，結(jié)果發(fā)現(xiàn)肝移植后給予腸外營養(yǎng)支持可以顯著改善患者的蛋白質(zhì)代謝和營養(yǎng)狀態(tài)，補充n-3 PUFA可以顯著緩解肝移植引發(fā)的肝損傷、降低感染性疾病的發(fā)生率以及縮短肝移植后的住院時間[48]。

4 結(jié)語

綜上所述，PUFA作為重要的營養(yǎng)成分，參與體內(nèi)代謝的重要過程，其與肝癌的發(fā)生和發(fā)展之間可能存在一定的關(guān)聯(lián)。流行病學(xué)研究提示，不同種類的PUFA與肝癌發(fā)生和發(fā)展的關(guān)系不同。對肝癌患者血液進(jìn)行游離脂肪酸檢測時，也發(fā)現(xiàn)HCC患者血液中的脂肪酸代謝紊亂。PUFA通過多種途徑參與或調(diào)節(jié)體內(nèi)代謝，其對HCC發(fā)生發(fā)展的相關(guān)作用機制及影響也不盡相同。其中，n-3 PUFA對健康具有積極的作用；而在評估n-6 PUFA的作用時，應(yīng)進(jìn)一步確認(rèn)其對健康有益或有害的具體種類。值得一提的是，研究發(fā)現(xiàn)n-3 PUFA對包括肝癌在內(nèi)的多種疾病均具有一定的治療作用，提示未來應(yīng)進(jìn)一步探索PUFA對肝癌的具體治療作用。