鮮林峰 方樂天 劉文斌 趙沛 陳一凡 曹廣文
作者單位:200433 上海 1海軍軍醫(yī)大學(xué)流行病學(xué)教研室;530021 南寧 2廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院實(shí)驗(yàn)研究部
原發(fā)性肝癌(primary liver cancer,PLC)是全球常見的惡性腫瘤之一。2020年P(guān)LC全球新發(fā)病例共905 677例,占所有新發(fā)癌癥病例的4.7%,位居第六;死亡患者共830 180例,占所有癌癥死亡病例的8.3%,位居第三[1]。2020年我國(guó)PLC新發(fā)病例數(shù)410 038例,占全球的45.27%;死亡病例數(shù)391 152例,占全球的47.12%[2]。PLC是我國(guó)65歲以下人群的第一大死亡原因,位于惡性腫瘤所致非成熟死亡原因的首位,男性的發(fā)病率和死亡率均高于女性[3-4]。PLC的主要治療方式與腫瘤分期有關(guān),早期PLC往往采用手術(shù)切除或肝移植,中晚期常采用介入治療和序貫性靶向治療(應(yīng)用索拉非尼或樂伐替尼等)以及免疫治療(PD-1/PD-L1抗體等)[2,5],但是復(fù)發(fā)率較高。而高復(fù)發(fā)率是PLC預(yù)后較差的主要原因之一,研究顯示PLC患者術(shù)后22個(gè)月內(nèi)復(fù)發(fā)率高達(dá)54%[6]。篩查PLC高危人群并盡早開展特異性干預(yù)是當(dāng)前減輕PLC疾病負(fù)擔(dān)的主要途徑,而深入了解PLC的危險(xiǎn)因素及其致癌機(jī)制有助于確定更有效的生物標(biāo)志物和干預(yù)靶點(diǎn),以及完善PLC發(fā)生發(fā)展過程中各階段人群的精確風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和特異性干預(yù),從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)PLC防控的“關(guān)口前移”和更為有效的三級(jí)預(yù)防。本文介紹了當(dāng)前PLC的流行特征和主要致病因素,在此基礎(chǔ)上梳理了與PLC防控具有密切關(guān)系的理論研究和機(jī)制研究進(jìn)展,同時(shí)總結(jié)了機(jī)制研究成果向PLC防控進(jìn)行應(yīng)用轉(zhuǎn)化的流行病學(xué)證據(jù),旨在整合宏觀的流行病學(xué)研究與微觀的機(jī)制研究證據(jù),為完善PLC防控體系以及個(gè)體化干預(yù)策略提供指導(dǎo)依據(jù)。
PLC的主要組織學(xué)類型分為肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)、肝內(nèi)膽管癌(intrahepatic cholangiocarcinoma,ICC)和混合型肝細(xì)胞膽管癌(combined hepatocellular cholangiocarcinoma,CHC),其中以HCC最為常見。HCC占全球PLC的75%~85%,ICC占10%~15%[1]。本團(tuán)隊(duì)對(duì)我國(guó)東部地區(qū)8 515例PLC患者的流行病學(xué)分析數(shù)據(jù)顯示,HCC、ICC、CHC分別占94.6%、3.7%和1.7%[7]。全球范圍內(nèi)PLC的發(fā)病率也存在較大差異,其中亞洲發(fā)病率較高,如蒙古(85.6/10萬(wàn))、泰國(guó)(22.6/10萬(wàn))、中國(guó)(18.2/10萬(wàn));非洲也是PLC的好發(fā)地區(qū),如埃及(34.1/10萬(wàn))[1]。PLC是一種高度致命的疾病,在全球HCC高發(fā)地區(qū)中,PLC的死亡發(fā)病比均大于0.9[8]。1978年至2012年期間,東亞地區(qū)的PLC發(fā)病率呈下降趨勢(shì),中國(guó)、日本、韓國(guó)的年平均變化率分別為-1.9%、-0.8% 和 -2.2%[9]。處在經(jīng)濟(jì)發(fā)展轉(zhuǎn)型階段的發(fā)展中國(guó)家如非洲烏干達(dá)、亞洲蒙古、東南亞的越南和柬埔寨以及南美的巴西等,PLC發(fā)病率均呈上升趨勢(shì);同時(shí),在過去的低風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)如歐洲、北美洲、大洋洲的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家,如英國(guó)、美國(guó)、澳大利亞和新西蘭等國(guó)家,PLC發(fā)病率雖不如亞洲和非洲,但近年來亦呈逐步上升趨勢(shì)[1]。在我國(guó),2020年P(guān)LC粗發(fā)病率為28.3/10萬(wàn),標(biāo)化發(fā)病率為18.2/10萬(wàn);粗死亡率為27.0/10萬(wàn),標(biāo)化死亡率為17.2/10萬(wàn),發(fā)病率和死亡率均位列世界第四[10];且PLC發(fā)病率及死亡率呈現(xiàn)農(nóng)村地區(qū)高于城市地區(qū)、南部地區(qū)高于北方地區(qū)、東部地區(qū)高于西部地區(qū)趨勢(shì),男性發(fā)病率和死亡率均為女性的2~3倍[10-11]。
PLC的流行特點(diǎn)與其致病因素的分布特征密切相關(guān)。目前認(rèn)為PLC的主要致病因素包括慢性乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)感染、丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)感染、飲酒、黃曲霉毒素B1暴露、非酒精性脂肪性肝?。╪on-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)和糖尿病等。不同致病因素引發(fā)PLC的能力有差異,基于病例-對(duì)照數(shù)據(jù)的Meta分析顯示,與非感染者對(duì)比,HBV感染者罹患HCC和ICC的比值比(odds ratio,OR)分別為14.1(95%CI:10.6~18.8)和5.5(95%CI:3.2~9.6);而HCV感染者罹患HCC和ICC的OR 值則相對(duì)較低,分別為 4.6(95%CI:3.6~5.9)和 3.4(95%CI:2.7~4.2)[12-14]。其中,HCC 發(fā)生率與HBV感染率有顯著相關(guān)性,HCC高發(fā)于亞洲和非洲的高HBV流行地區(qū)[1,9]。經(jīng)濟(jì)處在發(fā)展轉(zhuǎn)型的發(fā)展中國(guó)家,其人員流動(dòng)增加也促進(jìn)了HBV感染的傳播,這也可能是蒙古、越南、柬埔寨等HBV高流行地區(qū)PLC發(fā)病趨勢(shì)上升的原因。雖然接種HBV疫苗是有效的PLC一級(jí)預(yù)防措施,但是中國(guó)和韓國(guó)等東亞國(guó)家普遍推行新生兒HBV免疫政策的時(shí)間僅為30年左右,其對(duì)PLC發(fā)病趨勢(shì)的抑制作用尚未完全顯現(xiàn),當(dāng)前上述國(guó)家PLC下降趨勢(shì)主要與黃曲霉毒素?cái)z入的一級(jí)預(yù)防措施有關(guān)[1]。因此,龐大的HBV已感染人群仍然是PLC防控的重點(diǎn)。HBV亞型也對(duì)HBV感染后的疾病轉(zhuǎn)歸有重要影響。本團(tuán)隊(duì)前期的分子流行病學(xué)研究結(jié)果表明,我國(guó)大陸地區(qū)HBV主要為C基因型(68.3%)和B基因型(25.5%);HBV C亞型是HBV感染慢性化、肝硬化和HCC發(fā)生的主要危險(xiǎn)因素,而HBV B亞型更易于引發(fā)急性炎癥[15]。HCV慢性感染是HCC的另一主要病因,主要引發(fā)慢性肝炎、肝硬化,然后由肝硬化發(fā)展成肝癌。這一HCC病因在歐美國(guó)家更為常見[16]。除了病毒感染因素外,NAFLD也是HCC重要的致病原因之一。NAFLD是一種獲得性代謝疾病,多伴有肥胖、脂質(zhì)代謝紊亂或糖尿病,NAFLD病情遷延持續(xù)可引起肝纖維化、肝硬化,最終發(fā)展為HCC,該因素也是近年來歐美發(fā)達(dá)國(guó)家HCC發(fā)生率上升的重要原因之一[1,9]。
ICC是第二常見的PLC類型,發(fā)病率存在地區(qū)差異性,在韓國(guó)和泰國(guó)發(fā)病率最高,分別為2.80/10萬(wàn)和2.19/10萬(wàn)[17]。男女發(fā)病率相差不大,但女性死亡率高于男性[18]。ICC的主要病因?yàn)樵l(fā)性硬化性膽管炎、肝內(nèi)膽管結(jié)石、膽總管囊腫、華支睪吸蟲病、慢性胰腺炎、慢性HBV或HCV感染等[19]。其中肝吸蟲是東南亞國(guó)家,特別是泰國(guó)ICC的主要病因[1,17]。肝吸蟲一般寄生在宿主動(dòng)物的膽管內(nèi),通過未煮熟的食物感染人類[20]。大多數(shù)感染者在早期無(wú)特異性癥狀,感染數(shù)年后出現(xiàn)膽汁淤積、膽管炎,最終“炎癌轉(zhuǎn)化”導(dǎo)致ICC[21]。我國(guó)ICC的發(fā)病率在1993年至1997年為0.14/10萬(wàn),2008至2012年為0.63/10萬(wàn),年平均變化率高達(dá)11.1%,增長(zhǎng)速度位列世界第二[17]。然而,肝吸蟲在我國(guó)的分布范圍有限,主要流行于廣東、廣西、遼寧和黑龍江等;據(jù)全國(guó)31個(gè)省的抽樣調(diào)查結(jié)果推測(cè),我國(guó)華支睪吸蟲的感染人數(shù)約為598萬(wàn)例,且全國(guó)華支睪吸蟲標(biāo)化傷殘調(diào)整壽命年數(shù)據(jù)在2004年后呈顯著下降趨勢(shì),與我國(guó)ICC發(fā)病率的流行趨勢(shì)不相符[22-23]。近年來,ICC的發(fā)病機(jī)制研究突出了HBV感染的作用[24],我國(guó)龐大的HBV慢性感染人群可能是ICC發(fā)病率升高的重要原因。上述PLC流行現(xiàn)狀提示,無(wú)論是HCC還是ICC,明確其致癌機(jī)制,針對(duì)HBV感染人群進(jìn)行準(zhǔn)確地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與特異性干預(yù),仍然是當(dāng)前我國(guó)PLC特異性防控的關(guān)鍵。
在長(zhǎng)期開展癌癥發(fā)生發(fā)展關(guān)系研究的基礎(chǔ)上,本團(tuán)隊(duì)總結(jié)分子流行病學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、基因組學(xué)等多層面證據(jù),提出了系統(tǒng)性闡述癌癥發(fā)生共性機(jī)制的創(chuàng)新理論“癌癥進(jìn)化發(fā)育學(xué)”[25-26]。其核心的學(xué)術(shù)思想是:由先天遺傳因素和后天環(huán)境因素(如病毒感染)的交互作用導(dǎo)致的免疫平衡失調(diào)或功能失調(diào)維持了慢性非可控性炎癥,后者通過炎癥微環(huán)境打破促進(jìn)核酸變異力量(如APOBEC3B)和變異修復(fù)力量(如UNG)之間的平衡,促進(jìn)人體和病毒基因組變異,變異細(xì)胞和病毒隨機(jī)展開了以“變異-選擇-適應(yīng)”為特征的生存競(jìng)爭(zhēng);絕大多數(shù)病毒變異與體細(xì)胞變異被炎癥微環(huán)境清除,僅有少部分可以改變細(xì)胞的信號(hào)傳導(dǎo)、能量物質(zhì)代謝以及表觀遺傳修飾模式,使細(xì)胞去分化、發(fā)生表皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化、重新表達(dá)胚胎期的關(guān)鍵分子、產(chǎn)生干性特征,進(jìn)入癌癥進(jìn)化和逆向發(fā)育過程。傳統(tǒng)的“癌癥發(fā)生發(fā)展”概念僅指腫瘤惡性表型產(chǎn)生、腫瘤細(xì)胞增殖、耐藥和轉(zhuǎn)移的客觀現(xiàn)象,而“癌癥進(jìn)化發(fā)育學(xué)”理論則進(jìn)一步闡明癌癥發(fā)生發(fā)展過程中的共性規(guī)律和因果關(guān)系,這一理論有助于從眾多生物標(biāo)志物和功能分子中辨析伴隨現(xiàn)象和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)分子,為HCC以及其他癌癥的防治研究提供新思路。
2.1.1 HBV的促HCC進(jìn)化作用 HBV導(dǎo)致HCC的主要途徑包括病毒復(fù)制、病毒進(jìn)化、病毒整合。HBV持續(xù)復(fù)制所致的慢性炎癥是導(dǎo)致HCC發(fā)生的關(guān)鍵因素。HBeAg是HBV復(fù)制的標(biāo)志,HBeAg持續(xù)陽(yáng)性的HBV感染者發(fā)生HCC的風(fēng)險(xiǎn)顯著高于HBeAg陰性者[27-28]??共《局委熆梢越档吐訦BV感染者的HCC發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)[29]。HBV X蛋白(HBx)是HBV感染人體后提升自身復(fù)制水平的關(guān)鍵分子,具體途徑包括以下方面:⑴與非編碼RNA相互作用維持共價(jià)閉合環(huán)狀DNA(covalently closed circular DNA,cccDNA)的水平[30];⑵對(duì)cccDNA進(jìn)行表觀遺傳修飾提高HBV基因轉(zhuǎn)錄活性[31];⑶與DNA損傷特異性結(jié)合蛋白1相互作用從而下調(diào)HBV的抑制因子WDR77[32]。持續(xù)復(fù)制的HBV可以通過調(diào)節(jié)炎癥因子和免疫細(xì)胞維持免疫抑制性微環(huán)境。環(huán)GMP-AMP合酶干擾素基因刺激子通路(cyclic GMP-AMP synthase-stimulator of interferon genes,cGAS-STING)是固有免疫反應(yīng)發(fā)揮抗病毒功能的核心通路之一。細(xì)胞內(nèi)游離的HBV核酸被cGAS蛋白感知并激活STING信號(hào)通路,誘導(dǎo)Ⅰ型IFN產(chǎn)生從而促進(jìn)病毒清除。HBV可以通過下調(diào)cGAS表達(dá)從而逃逸cGAS感知,避免被徹底清除并長(zhǎng)期復(fù)制、繼續(xù)刺激cGAS-STING信號(hào)通路[33]。cGAS-STING的持續(xù)激活增強(qiáng)了促癌的NF-κB信號(hào)通路,誘導(dǎo)衰老相關(guān)分泌表型的細(xì)胞因子,后者又募集了免疫抑制性炎癥細(xì)胞,形成有利于HCC進(jìn)化的免疫微環(huán)境[34]。HBV持續(xù)復(fù)制通過生長(zhǎng)因子β(factor-beta,TGF-β)/miR-34a/CC趨化因子配體 2(CC-chemokine ligand 2,CCL2)軸上調(diào)CCL2表達(dá),以募集腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞、髓系源性抑制細(xì)胞、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cells,Tregs),從而抑制CD8+T細(xì)胞活性,進(jìn)而維持免疫抑制性炎癥微環(huán)境[35]。
在慢性炎癥微環(huán)境的條件下,HBV在持續(xù)復(fù)制的同時(shí)也發(fā)生了伴隨HCC發(fā)生發(fā)展的共進(jìn)化[36]。HBV進(jìn)化有兩個(gè)基礎(chǔ)條件:持續(xù)性的病毒突變和炎癥微環(huán)境的選擇壓力。炎癥因子及人類遺傳多態(tài)性對(duì)上述兩個(gè)過程均有重要作用。IL-6可以上調(diào)人載脂蛋白B mRNA編輯酶催化多肽3亞型(apolipoprotein B mRNA-editing enzyme catalytic polypeptide 3,APOBEC3)表達(dá),同時(shí)降低尿嘧啶DNA糖基化酶(uracil DNA glycosylase,UNG)的表達(dá),誘導(dǎo)APOBEC3-UNG失衡從而顯著促進(jìn)HBV突變的產(chǎn)生;APOBEC3和UNG轉(zhuǎn)錄調(diào)控區(qū)域的遺傳易感性可以增強(qiáng)這一作用[37]。人類Ⅱ型白細(xì)胞抗原基因的促癌基因型可能通過誘導(dǎo)Th細(xì)胞向Th2、Treg和Th17分化,進(jìn)而參與免疫抑制性炎癥微環(huán)境的維持,促進(jìn)HBV致癌突變的選擇,并與HBV變異協(xié)同促進(jìn)HCC的發(fā)生[38-40]。人類Ⅱ型白細(xì)胞抗原的遺傳多態(tài)性位點(diǎn)等位基因頻率在人群之間存在很大差異,相比歐洲人群,在漢族人群中更常見的基因型與慢性炎癥、HBV致癌突變和HCC發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)上升顯著相關(guān)[41]。這可能是HBV慢性感染、HBV-HCC在中國(guó)人群較歐洲人群更常見的部分原因。炎癥免疫通路關(guān)鍵基因的遺傳多態(tài)性可以影響HCC發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。如STAT3的促癌基因型可以誘發(fā)HBV變異,且與HCC風(fēng)險(xiǎn)變異協(xié)同致癌,這種作用與性別相關(guān)[42]。NFκBIA-881G-826T基因型可以降低NFκBIA啟動(dòng)子的活性,降低宿主IκBα蛋白表達(dá),從而促進(jìn)NF-κB信號(hào)通路持續(xù)激活而增加HCC發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[43]。此外,非編碼RNA的遺傳易感位點(diǎn)也可以與HBV關(guān)鍵突變發(fā)生交互作用從而增加HCC發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),pre-miR-218啟動(dòng)子區(qū)rs11134527的促癌基因型與HBV-preS缺失頻率上升顯著相關(guān),且該遺傳易感性與preS缺失的交互作用顯著提高HCC發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[44]。在慢性感染的免疫耐受階段,機(jī)體的免疫壓力較弱,病毒多為野生型。但隨著慢性炎癥的進(jìn)展,尤其在HBV感染者發(fā)生HBeAg血清學(xué)轉(zhuǎn)化后,病毒突變的種類和數(shù)量逐漸增加;在炎癥免疫微環(huán)境的壓力下,HCC風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的HBV突變逐漸累積[45]如HBV preS缺失、C1653T、T1753V、A1762T/G1764A、A1846T和T1674C/G與HCC發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)上升有顯著相關(guān)性,且這些突變主要發(fā)生在HBV增強(qiáng)子Ⅱ/基本核心啟動(dòng)子區(qū)以及preS區(qū)域[46-48]。在HBV誘導(dǎo)的致癌“三部曲”(慢性肝炎-肝硬化-HCC)過程中,HBV突變的種類和頻率逐步累積,這可用于預(yù)測(cè)肝硬化和HCC的發(fā)生發(fā)展[48-49]。促癌的病毒突變感染能力較弱,在嬰兒期或幼兒期或在成人感染早期獲得的HBV通常是野生型[41,50]。野生型HBV具有感染肝細(xì)胞的優(yōu)勢(shì),有助于病毒在人群中傳播從而維持其病毒種類;高危HBV變異株雖然可引起HCC惡性轉(zhuǎn)化,但失去了在人群間感染的優(yōu)勢(shì)。因此,HBV致癌進(jìn)化通常隨攜帶者去世而終止,稱之為HBV的“末路進(jìn)化”。通過分子流行病學(xué)研究明確的HBV突變也得到了機(jī)制研究證據(jù)的支持。如攜帶C1653T-T1674G-A1762T/G1764A連鎖變異的HBx蛋白通過上調(diào)纖溶酶原激活物抑制因子1(plasminogen activator inhibitor-1,PAI1)和細(xì)胞分裂周期因子20以促進(jìn)HCC增殖和體內(nèi)成瘤[51]。以A1762T/G1764A為基礎(chǔ)的連鎖突變通過上調(diào)S期激酶相關(guān)蛋白2、誘導(dǎo)抑癌蛋白p21的泛素化降解以促進(jìn)HCC細(xì)胞增殖,并通過激活Wnt/β-catenin信號(hào)通路促進(jìn)HCC侵襲[52-53]。preS缺失可通過上調(diào)TNFα和IL-6等多種炎癥因子維持促癌的炎癥微環(huán)境[54]。同時(shí),preS缺失突變導(dǎo)致HBV表面蛋白異常堆積在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)并誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng),激活下游多種致癌通路或通過導(dǎo)致線粒體內(nèi)鈣載量異常增高而降低ATP產(chǎn)量,從而促進(jìn)HCC發(fā)生[55-56]。
HBV感染后整合到宿主基因組中被認(rèn)為是HBV誘發(fā)HCC的重要原因。HBV-DNA整合在HBV感染早期階段發(fā)生,且HBV整合頻數(shù)伴隨疾病進(jìn)展逐漸上升,HCC患者癌組織的整合率顯著高于癌旁組織[57-58]。HBV整合可以通過多種機(jī)制促使HCC發(fā)生:首先,HBV整合通過維持HBV復(fù)制和表達(dá)維持機(jī)體慢性感染狀態(tài)。研究發(fā)現(xiàn),血漿和肝組織中的HBV DNA、HBsAg與組織中的HBV cccDNA或外周血中的HBV前基因組RNA水平無(wú)關(guān),但與組織中HBV整合數(shù)量顯著相關(guān)。在cccDNA極低的患者肝臟組織中,仍可以檢測(cè)到高水平的HBV RNA和HBsAg,且其水平與肝臟組織中的HBV整合數(shù)量呈正相關(guān)。說明在HBV復(fù)制水平較低的情況下,HBV整合可以獨(dú)立轉(zhuǎn)錄翻譯產(chǎn)生HBsAg,繼續(xù)刺激免疫系統(tǒng)產(chǎn)生炎癥微環(huán)境[59]。其次,HBV整合還可以增加基因組不穩(wěn)定性、影響宿主基因功能。端粒逆轉(zhuǎn)錄酶(telomerase reverse transcriptase,TERT)、細(xì)胞周期蛋白E1(cyclin E1,CCNE1)是HBV整合的高頻基因。TERT主要功能是維持染色體末端端粒的長(zhǎng)度,對(duì)腫瘤細(xì)胞的永生化起重要作用。TERT啟動(dòng)子區(qū)的HBV整合增加了該基因的轉(zhuǎn)錄水平進(jìn)而促進(jìn)HCC的發(fā)生[60]。HBV還可以通過整合至CCNE1使細(xì)胞持續(xù)異常增殖[61]。HBV整合過程中,HBx區(qū)可能發(fā)生斷裂,從而產(chǎn)生羧基末端截短HBx蛋白(Ct-HBx)。而Ct-HBx較全長(zhǎng)HBx的促癌作用更顯著,且與不良預(yù)后相關(guān)[62]。機(jī)制研究顯示,Ct-HBx通過激活C-Jun/金屬蛋白10信號(hào)通路促進(jìn)HCC遷移、侵襲[63]。與此同時(shí),Ct-HBx通過下調(diào)硫氧還蛋白相互作用蛋白表達(dá),增強(qiáng)葡萄糖攝取和乳酸產(chǎn)生的同時(shí)降低了ATP的產(chǎn)生能力,即增強(qiáng)了“Warburg效應(yīng)”,從而影響代謝模式,進(jìn)而促進(jìn)HCC進(jìn)化[64]。
2.1.2 HCV的促HCC進(jìn)化作用 HCV是一種直徑小于80 nm的單股正鏈RNA病毒,屬于黃病毒科,主要在肝細(xì)胞內(nèi)復(fù)制。全球范圍內(nèi)感染HCV人數(shù)約為1.85億,新感染者中每年55%~85%的患者會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槁员透窝?,其?0%~30%的患者會(huì)發(fā)展為肝硬化或肝功能衰竭,最終有2%~5%的患者發(fā)展為HCC[65]。與HBV類似,持續(xù)誘導(dǎo)肝臟慢性炎癥微環(huán)境也是HCV慢性致癌的關(guān)鍵。HCV進(jìn)入肝細(xì)胞后,激活內(nèi)在的Ⅰ型和Ⅲ型干擾素反應(yīng),以及CD8+/CD4+T細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞,從而促進(jìn)炎癥因子和生長(zhǎng)因子的釋放[66-67]。免疫介導(dǎo)的損傷產(chǎn)生大量活性氧(reactive oxygen species,ROS),可導(dǎo)致DNA損傷、脂質(zhì)過氧化、表觀遺傳修飾改變、衰老和染色體易位,從而導(dǎo)致肝細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化[68];且肝細(xì)胞及淋巴細(xì)胞中的ROS水平在HCV復(fù)制活躍期升高,從而產(chǎn)生致癌突變[69]。miR-122是病毒復(fù)制所需的肝臟特異性細(xì)胞宿主因子,占肝細(xì)胞總miRNA的50%以上,是HCV生命周期所必須的[70]。有研究表明,缺少miR-122的小鼠會(huì)發(fā)展為脂肪性肝炎、纖維化和HCC,說明其對(duì)HCC具有抑制作用,可作為HCC的腫瘤抑制因子[71]。綜上認(rèn)為,HCV可能沒有直接的致癌作用,其主要是通過慢性肝炎促進(jìn)肝硬化,然后促進(jìn)肝癌的發(fā)生。
2.1.3 慢性炎癥相關(guān)的體細(xì)胞突變 在慢性炎癥微環(huán)境下,機(jī)體的體細(xì)胞也遵循“變異-選擇-適應(yīng)”的進(jìn)化過程,最終導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生癌癥。癌癥研究中常用突變標(biāo)簽來研究突變模式,炎癥性APOBEC體細(xì)胞突變標(biāo)簽在多種癌癥中占主導(dǎo)地位,這也表明了炎癥免疫反應(yīng)誘導(dǎo)的APOBECs-UNG失衡是產(chǎn)生突變的常見機(jī)制[72]。APOBECs是聯(lián)系炎癥和癌癥的橋梁,是HBV感染促進(jìn)HCC發(fā)生發(fā)展的核心分子[36]。在炎癥免疫微環(huán)境的選擇作用下,絕大多數(shù)攜帶對(duì)突變體細(xì)胞生存與增殖沒有顯著促進(jìn)作用的“乘客變異”的細(xì)胞被清除,只有少部分?jǐn)y帶控制細(xì)胞增殖、分化、凋亡的對(duì)腫瘤發(fā)生具有促進(jìn)作用的“驅(qū)動(dòng)變異”細(xì)胞被選擇而進(jìn)一步擴(kuò)增,并逐步進(jìn)化為有干細(xì)胞特性的腫瘤起始細(xì)胞[25]。在HBV慢性感染情況下,活化的炎癥信號(hào)通路刺激APEBOCs過表達(dá),從而引起大量HCC相關(guān)體細(xì)胞變異[37]。經(jīng)過進(jìn)化篩選的驅(qū)動(dòng)變異主要通過改變與端粒維持相關(guān)的信號(hào)通路、Wnt/β-catenin信號(hào)通路、P53和細(xì)胞周期通路、氧化應(yīng)激通路、RAS/RAF/MAPK信號(hào)通路和PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路等關(guān)鍵信號(hào)通路,進(jìn)而影響炎癥免疫、能量代謝以及上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-to-mesenchymal transition,EMT)等多種功能,從而促進(jìn)HCC的發(fā)生發(fā)展[73-74]。
慢性HBV感染使HBV基因組整合到肝細(xì)胞基因組不僅是HCC發(fā)生發(fā)展的重要原因,也是ICC發(fā)生和發(fā)展的重要原因。一項(xiàng)高通量捕獲測(cè)序研究在ICC組織中發(fā)現(xiàn)7個(gè)HBV整合靶點(diǎn):TERT、CEA細(xì)胞黏附分子20(CEA cell adhesion molecule 20,CEACAM20)、精子發(fā)生相關(guān)蛋白18(spermatogenesis associated 18,SPATA18)、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子1(transcriptional regulating factor 1,TRERF1)、鋅指蛋白23(zinc finger protein 23,ZNF23)、LINC01449和LINC00486[75]。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)HBV整合事件可以在41.7%的ICC患者中被檢測(cè)到,最常見的整合位點(diǎn)仍是人TERT啟動(dòng)子,其可導(dǎo)致人TERT啟動(dòng)子活性大幅度提高;第二個(gè)常見的HBV基因整合位點(diǎn)是FAT2基因,該整合位點(diǎn)常與EMT有關(guān);整合在DMRTA1和LINC01239之間的HBV基因組可以通過激活mTOR/4EBP/S6K信號(hào)通路促進(jìn)ICC的惡性表型[24]。ICC和HCC同在肝臟微環(huán)境下發(fā)生進(jìn)化,又同時(shí)出現(xiàn)TERT基因HBV整合變異累積,說明該分子事件是PLC進(jìn)化的共性基礎(chǔ)事件,也是特異性防治的關(guān)鍵靶點(diǎn)。
HCC起病隱匿,病因復(fù)雜,早期診斷困難,發(fā)現(xiàn)時(shí)往往已進(jìn)入中晚期,導(dǎo)致其預(yù)后較差。我國(guó)上海市的HCC隨訪數(shù)據(jù)顯示其5年生存率僅有12.45%[76]。BCLC早期(0或A期)的HCC患者術(shù)后5年生存率高達(dá)69.0%~86.2%[77];而BCLC中晚期的5年生存率為39.0%[78]。提示對(duì)HCC高危人群進(jìn)行定期篩查是提高我國(guó)HCC早期診斷率經(jīng)濟(jì)且有效的方法。我國(guó)HCC疾病負(fù)擔(dān)重,本團(tuán)隊(duì)前期的流行病學(xué)和機(jī)制研究已經(jīng)表明慢性HBV感染是我國(guó)HCC的主要危險(xiǎn)因素,而且HBV感染在HCC發(fā)生中具有異質(zhì)性。因此,精準(zhǔn)定義HBV-HCC高危人群是實(shí)現(xiàn)HCC特異性防控的關(guān)鍵。當(dāng)前甲胎蛋白和腹部超聲聯(lián)合的篩查策略尚不能充分滿足HCC特異性防控“關(guān)口前移”的需要。尋找新型標(biāo)志物,對(duì)現(xiàn)存篩查策略進(jìn)行完善和補(bǔ)充也是當(dāng)前HCC特異性防控研究的重點(diǎn)。本團(tuán)隊(duì)研究顯示,HBV病毒基因組A1762T/G1764A,C1653T和T1753V的突變聯(lián)合檢測(cè)可以預(yù)測(cè)感染HBV患者發(fā)展成HCC的可能性,因此認(rèn)為HBV A1762T/G1764A或C1653T感染者應(yīng)優(yōu)先考慮給予抗病毒治療[26,49]。其他血清蛋白標(biāo)志物如維生素K缺失誘導(dǎo)的凝血酶原Ⅱ(prothrombin induced by vitamin K absence-Ⅱ,PIVKA-Ⅱ)、磷脂酰肌醇蛋白聚糖3(glypican 3,GPC-3),新型分子標(biāo)志物如非編碼RNA中的miR-130b、miR-21和circ-104075等都被證明是較有效預(yù)測(cè)HCC發(fā)生的生物標(biāo)志物,可以用于完善HCC早篩方案和高危人群的精確分層[79-80]。
針對(duì)HCC術(shù)后患者積極展開三級(jí)預(yù)防,降低復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和延長(zhǎng)生存時(shí)間也是HCC特異性防控的重要內(nèi)容。本團(tuán)隊(duì)研究證明,抗病毒治療有利于HCC患者恢復(fù)肝功能、減少?gòu)?fù)發(fā)、延長(zhǎng)術(shù)后生存時(shí)間,但是無(wú)法降低Ct-HBx帶來的HCC復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)[81]。因此,抗病毒治療和HBV變異監(jiān)測(cè)也可以作為三級(jí)預(yù)防用于延長(zhǎng)HCC患者術(shù)后生存期。已有多項(xiàng)研究表明腫瘤標(biāo)志物如PAI1、纖維連接蛋白(fibronectin,F(xiàn)N1)、脫-γ-羧基凝血酶原(desgamma carboxyprothrombin,DCP)、炎癥因子(如IL-1β、IL-10、IL-17)和非編碼RNA(如miR-18a、miR-21、miR-101、miR-221、lncRNA CTC-297N7.9、AC015908.3、AC091057.3等)與HCC預(yù)后相關(guān)[51,82-87];血清中高水平的IL-6也與HBV-HCC復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān)[88]。癌癥基因組研究發(fā)現(xiàn)的大量HCC關(guān)鍵體細(xì)胞變異和HBV整合變異,不僅可以預(yù)測(cè)HCC預(yù)后,還可作為后續(xù)靶向藥物干預(yù)的靶點(diǎn)[89]。HCC是異質(zhì)性極高的癌癥種類,不管是單一的經(jīng)典臨床標(biāo)志物還是新發(fā)現(xiàn)的生物標(biāo)志物,均無(wú)法全面進(jìn)行分層評(píng)估。綜合利用年齡、性別等基礎(chǔ)信息,甲胎蛋白、BCLC分期、HBV感染狀態(tài)等臨床信息,腫瘤包膜、門脈癌栓、腫瘤直徑等腫瘤特征信息,以及HBV變異和體細(xì)胞變異等分子標(biāo)志物信息,構(gòu)建全面的預(yù)后模型,是綜合利用各類碎片化研究成果、最大限度提高預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性的有效途徑。
病毒感染是HCC和ICC重要的致病因素,HBV復(fù)制相關(guān)標(biāo)志物如病毒基因載量和HBsAg已被臨床用于篩選高危人群,抗病毒治療也被廣泛用于HCC干預(yù)。HBV致癌的另外兩類關(guān)鍵因素,HBV變異和HBV整合也被大量分子流行病學(xué)研究證實(shí)是HCC發(fā)生及預(yù)后的重要標(biāo)志物,相關(guān)的應(yīng)用轉(zhuǎn)化研究可以進(jìn)一步完善當(dāng)前的HCC干預(yù)措施。以癌癥進(jìn)化發(fā)育的思想將相關(guān)機(jī)制研究、分子流行病學(xué)研究加以整合分析,明確癌癥進(jìn)化的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、綜合應(yīng)用各類重要生物標(biāo)志物和有效干預(yù)靶點(diǎn)將是進(jìn)一步完善HCC特異性防控策略的關(guān)鍵。