脂蛋白在肝細(xì)胞癌發(fā)生發(fā)展中的作用及其靶向治療研究進(jìn)展

王一凡，孫立

（中國(guó)藥科大學(xué)藥物科學(xué)研究院新藥篩選中心，江蘇 南京 210009）

全球肝細(xì)胞癌（肝癌，hepatocelluar carcinoma，HCC）每年發(fā)病數(shù)為70 萬(wàn)～80 萬(wàn)例，中國(guó)每年HCC發(fā)病數(shù)占世界發(fā)病總數(shù)的45%，其中以原發(fā)性HCC 居多［1］。HCC 細(xì)胞對(duì)脂類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求遠(yuǎn)高于正常肝細(xì)胞，因此調(diào)節(jié)體內(nèi)脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)的脂蛋白在HCC 進(jìn)展中發(fā)揮重要作用。脂蛋白是一類球狀微粒，其內(nèi)核由固醇酯和甘油三酯（triglyceride，TG）組成，外殼為脂質(zhì)雙分子層。根據(jù)粒徑大小可將脂蛋白分為乳糜微粒（chylomicron，CM）、極低密度脂蛋白（very low density lipoprotein，VLDL）、低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）和高密度脂蛋白（high density lipoprotein，HDL）。CM 和VLDL分別轉(zhuǎn)運(yùn)外源性和內(nèi)源性TG，LDL和HDL的主要功能分別是轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性和外源性膽固醇（cholesterol，Ch）。CM 表面含有載脂蛋白（apolipoprotein，Apo）E［2］，而在肝細(xì)胞的細(xì)胞膜表面存在ApoE受體，可特異識(shí)別和結(jié)合ApoE，因此CM可攜帶質(zhì)粒載體特異定向于肝細(xì)胞，而不受體內(nèi)其他細(xì)胞的干擾，具有良好的肝細(xì)胞靶向性，最終CM 會(huì)在肝細(xì)胞中被代謝，殘留物較少，為靶向肝細(xì)胞給藥提供了思路。VLDL的表面含有ApoB-100，ApoC-Ⅰ，ApoC-Ⅱ，ApoC-Ⅲ和ApoE 等載脂蛋白，ApoB-100是核心結(jié)構(gòu)蛋白，由肝細(xì)胞合成［3］。Apo 不僅是脂蛋白的結(jié)構(gòu)成分，還是肝細(xì)胞表面受體配體和各種酶的輔助因子，如Apo 作為脂蛋白脂酶（lipoprotein lipase，LPL）的輔助因子發(fā)揮重要作用［4-5］。LDL作為配體與細(xì)胞表面的LDL受體（LDL receptor，LDLR）結(jié)合，當(dāng)LDL 通過內(nèi)吞作用進(jìn)入胞內(nèi)后，LDL 顆粒中的膽固醇酯在酸性脂肪酶作用下解離為游離Ch 和脂肪酸（fatty acid，F(xiàn)A）并進(jìn)一步轉(zhuǎn)運(yùn)到下游細(xì)胞器，這是HCC細(xì)胞增殖和遷移必需的物質(zhì)代謝過程［6］；此外，LDLR在HCC細(xì)胞表面過度表達(dá)，激活增殖相關(guān)信號(hào)通路，促進(jìn)HCC 進(jìn)展。HDL將Ch 轉(zhuǎn)化為膽汁酸或直接通過膽汁從腸道排出，因此HDL 具有抗腫瘤作用［7］。目前，靶向脂蛋白治療HCC 的藥物主要針對(duì)于LDLR 和3-羥基3-甲基戊二酰輔酶A 還原酶（3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase，HMGCR），對(duì)于脂蛋白表面攜帶的ApoA，ApoB 和ApoE 等僅有其作為HCC患者預(yù)后相關(guān)標(biāo)志物或作為脂蛋白的組成成分在HCC 發(fā)生發(fā)展中產(chǎn)生作用等的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，并無相關(guān)藥物研究，開發(fā)針對(duì)脂蛋白的藥物可能成為治療HCC 的新思路。本文就脂蛋白在HCC 發(fā)生發(fā)展中的作用和靶向脂蛋白治療HCC的藥物予以綜述。

1 脂蛋白在HCC發(fā)生中的作用

脂蛋白中的脂質(zhì)組分Ch 是構(gòu)成生物膜的成分，Ch含量影響膜穩(wěn)定性、通透性和蛋白質(zhì)機(jī)動(dòng)性，同時(shí)Ch作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也是HCC細(xì)胞惡性增殖的重要能源；脂蛋白所攜帶的TG 也是HCC 細(xì)胞能量來源之一。由肝細(xì)胞損傷引起的脂蛋白代謝異常可引起肝細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)含量增加、游離FA 含量增加、氧化磷酸化受損及脂蛋白合成或分泌減少，導(dǎo)致嚴(yán)重肝纖維化，促進(jìn)癌變。

VLDL 分泌量隨肝TG 含量增加而增加，而ApoB-100 的可利用性也會(huì)影響VLDL 中脂質(zhì)組分含量［8-9］。VLDL受體（VLDL receptor，VLDLR）可與VLDL結(jié)合，VLDLR在脂肪細(xì)胞、心肌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞中大量表達(dá)［10-11］。ApoE是VLDLR的配體，VLDLR可識(shí)別同樣含有ApoE的脂蛋白，如VLDL、VLDL 殘留物和中密度脂蛋白。VLDLR 還與LPL相互作用，并調(diào)節(jié)LDL 介導(dǎo)的TG 水解［11］。由于代謝相關(guān)脂肪性肝?。╩etabolically related fatty liver disease，MAFLD）和（或）遺傳易感性導(dǎo)致脂質(zhì)積累是誘發(fā)HCC［12］的危險(xiǎn)因素之一，因此VLDL代謝影響HCC的發(fā)生。最近研究發(fā)現(xiàn)，跨膜6超家族成員2（transmembrane 6 superfamily member 2，TM6SF2）基因突變導(dǎo)致嚴(yán)重肝纖維化并促進(jìn)MAFLD 癌變［12-13］。TM6SF2 定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜，對(duì)ApoB 的脂化至關(guān)重要。TM6SF2 受損會(huì)減少VLDL 分泌，引發(fā)MAFLD，并加重肝纖維化，促進(jìn)肝細(xì)胞癌變［13］。

ApoAI 是HDL 表面的重要蛋白質(zhì)組分，主要在肝細(xì)胞和小腸細(xì)胞中合成。ApoAI通過與細(xì)胞表面的ATP 結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白相互作用啟動(dòng)HDL 顆粒的組裝，從而攝取Ch 和磷脂。HDL 顆粒通過卵磷脂膽固醇?；D(zhuǎn)移酶（lecithin-cholesterol acyltransferase，LCAT）與HDL 上的ApoAI 結(jié)合，并將Ch 轉(zhuǎn)化為膽固醇酯進(jìn)一步成熟［14］。一項(xiàng)針對(duì)血脂與癌癥發(fā)生率相關(guān)性分析的研究表明，人體血漿HDL-Ch復(fù)合物水平與癌癥發(fā)生率之間存在負(fù)相關(guān)［15］。

綜上所述，脂蛋白通過調(diào)控脂類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝，影響肝細(xì)胞能量供給，參與HCC發(fā)生過程。

2 脂蛋白在HCC發(fā)展中的作用

腫瘤細(xì)胞的惡性增殖是臨床治療的難點(diǎn)，由于腫瘤細(xì)胞通常處于缺氧與酸性環(huán)境中，為獲得更多用于支持增殖的能量，其通常會(huì)對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如脂質(zhì)進(jìn)行代謝重編程。在HCC 細(xì)胞中，F(xiàn)A 合成相關(guān)酶在蛋白水平與mRNA 水平表達(dá)均顯著上調(diào)，表明HCC細(xì)胞的脂質(zhì)代謝相較于正常肝細(xì)胞更加旺盛。

在HCC 細(xì)胞中，低氧誘導(dǎo)因子1 上調(diào)可增加細(xì)胞表面VLDLR 的表達(dá)和細(xì)胞對(duì)VLDL 的攝取，促進(jìn)HCC進(jìn)展［16］。

LDLR 在肝中大量表達(dá)，可清除血液循環(huán)中70% LDL 顆粒［17］，在維持Ch 穩(wěn)態(tài)方面發(fā)揮重要作用［18］。減少LDLR 表達(dá)及降低Ch 的攝取是降低HCC 細(xì)胞中Ch 水平和抑制HCC 進(jìn)展的有效且可行的方法。據(jù)報(bào)道，LDLR 介導(dǎo)丙型肝炎病毒包膜蛋白2（hepatitis C virus envelope protein 2）誘導(dǎo)絲裂原活化蛋白激酶/細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶信號(hào)通路的激活，從而促進(jìn)HCC 細(xì)胞Huh-7 的增殖［19］。固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白2（sterol regulatory element binding protein-2，SREBP2）是LDLR的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子［20］，SREBP2 還調(diào)節(jié)HMGCR 的表達(dá)［21］，因此抑制SREBP2表達(dá)可減少LDLR轉(zhuǎn)錄，降低HCC細(xì)胞對(duì)Ch的攝取利用，抑制HCC進(jìn)展。

前蛋白轉(zhuǎn)化酶枯草桿菌蛋白酶/kexin-9 型（proprotein convertase subtilisin/kexin type 9，PCSK9）通過與LDLR 的表皮生長(zhǎng)因子樣結(jié)構(gòu)域結(jié)合，與LDLR-LDL 復(fù)合物一起進(jìn)入溶酶體，從而促進(jìn)LDLR 的解離并導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)Ch 水平降低［22］。PCSK9 在多數(shù)腫瘤細(xì)胞系中過度表達(dá)，且與HCC患者不良預(yù)后密切相關(guān)［23-24］。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，脂多糖NF-κB 信號(hào)通路顯著降低PCSK9 表達(dá)，上調(diào)HCC 細(xì)胞HepG2 和Huh-7 中LDLR、HMGCR 和SREBP 表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)Ch 蓄積，進(jìn)而通過正反饋調(diào)節(jié)進(jìn)一步激活NF-κB 信號(hào)通路，從而誘發(fā)炎癥反應(yīng)，最終加速HCC 進(jìn)展［25］。上述結(jié)果表明，HCC細(xì)胞中LDLR 的過度表達(dá)可能通過增加外源性Ch的攝取來加速細(xì)胞內(nèi)Ch 蓄積，進(jìn)而引發(fā)炎癥反應(yīng)，并促進(jìn)HCC進(jìn)展。

綜上所述，脂蛋白及其受體參與HCC 細(xì)胞對(duì)Ch等脂類物質(zhì)的攝取利用，間接激活細(xì)胞增殖和炎癥相關(guān)信號(hào)通路，影響HCC進(jìn)展。

3 靶向脂蛋白治療HCC的藥物

目前靶向脂蛋白治療HCC 的藥物主要針對(duì)于LDLR 和HMGCR，尚無針對(duì)脂蛋白表面攜帶的載脂蛋白ApoA，ApoB 和ApoE 的相關(guān)藥物。由于HCC 細(xì)胞對(duì)脂類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求遠(yuǎn)高于正常肝細(xì)胞，而脂蛋白是調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝的關(guān)鍵物質(zhì)，因此開發(fā)針對(duì)脂蛋白的藥物可能是治療HCC的新思路。

PCSK9 的發(fā)現(xiàn)為控制血漿LDL-Ch 復(fù)合物水平提供了新思路。PCSK9 的主要功能是通過增強(qiáng)細(xì)胞表面LDLR 到溶酶體的分選和輸運(yùn)過程，提高血液循環(huán)中LDL-Ch 的水平［26］。HCC 組織中PCSK9mRNA水平高表達(dá)，預(yù)示HCC 患者總體生存期較低［27］，短期內(nèi)給予正常小鼠PCSK9 單克隆抗體增加肝和其他組織中LDL 水平，降低循環(huán)中LDL-Ch水平，并未顯著提高癌癥發(fā)病率［28-29］，但在中和PCSK9 后，血液循環(huán)中LDL-Ch水平極低，未導(dǎo)致大量LDLR 過度內(nèi)化［30］，抑制荷瘤小鼠HCC 細(xì)胞生長(zhǎng)［31-32］。據(jù)報(bào)道，PCSK9缺失可減少小鼠黑色素瘤的肝轉(zhuǎn)移［33-34］。因此，PCSK9可能是某些惡性腫瘤，包括HCC、胃癌、腎癌、胰腺癌和乳腺癌的不良臨床預(yù)后的生物標(biāo)志物［35］。PCSK9 抑制劑可通過降低PCSK9 表達(dá)和減弱PCSK9 功能增加LDLR表達(dá)，使VLDL 和LDL 等表面攜帶ApoE 的脂蛋白被細(xì)胞攝取，從而降低血漿Ch 水平［36］。早期研究表明，PCSK9 在脾和胸腺中表達(dá)較多［25］，近期有報(bào)道稱，在CD8+T 細(xì)胞中，LDLR 與T 細(xì)胞受體形成復(fù)合物，該復(fù)合物在結(jié)合主要組織相容性復(fù)合物（major histocompatibility complex）存在于腫瘤細(xì)胞上的抗原肽時(shí)被激活。因?yàn)長(zhǎng)DLR 與T 細(xì)胞受體的結(jié)合加速了LDLR 的循環(huán)利用，并增強(qiáng)了CD8+T細(xì)胞的抗腫瘤活性［37］，所以將PCSK9 抑制劑與其他免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)合使用，可成為治療HCC的有效方法。

他汀類藥物作為HMGCR 抑制劑，能有效降低血漿與組織細(xì)胞內(nèi)Ch 水平，提高LDLR 活性，加速LDL 分解，減少VLDL 生成，進(jìn)一步降低LDL-Ch水平，有效降低HCC 發(fā)病率，且他汀類藥物在降低總膽固醇和LDL 的同時(shí)，還能調(diào)節(jié)TG 和HDL 水平，全面調(diào)控血脂［38］。非酒精性脂肪肝是指在非大量飲酒情況下，多余脂肪在肝中積累，其病程可從單純脂肪變性、肝細(xì)胞損傷和炎癥，最終發(fā)展為肝硬化和HCC［39］。據(jù)報(bào)道，他汀類藥物可顯著降低非酒精性脂肪肝轉(zhuǎn)變?yōu)镠CC的風(fēng)險(xiǎn)，并與用藥劑量和用藥時(shí)間長(zhǎng)短無關(guān)［40］。同時(shí)，他汀類藥物還可降低HCC 術(shù)后復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)［41］，降低原發(fā)性HCC 的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)［42-43］。

Apo在脂蛋白中的功能不僅局限于成為結(jié)構(gòu)組分，也可參與脂蛋白與脂蛋白受體的識(shí)別和結(jié)合過程及脂蛋白的代謝過程。ApoB-100 作為核心結(jié)構(gòu)蛋白受到關(guān)注較多［44］。ApoB-100 參與合成、裝配和分泌富含TG 的VLDL，同時(shí)也是LDLR 的配體，調(diào)節(jié)LDL 從血漿中清除的速率［45］。因此靶向ApoB-100 可調(diào)節(jié)脂蛋白的合成和代謝，進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)TG 穩(wěn)態(tài)和脂質(zhì)過氧化造成的胞內(nèi)活性氧水平升高，抑制HCC的進(jìn)展。

4 結(jié)語(yǔ)

HCC 作為一種代謝性疾病，HCC 細(xì)胞對(duì)脂類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求遠(yuǎn)高于正常肝細(xì)胞。脂蛋白是調(diào)節(jié)體內(nèi)脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)的重要大分子復(fù)合物，參與TG 和Ch 代謝。當(dāng)肝細(xì)胞受損時(shí)，脂蛋白代謝發(fā)生改變，導(dǎo)致脂類物質(zhì)蓄積，游離FA 含量增加，氧化磷酸化受損和脂蛋白合成或分泌減少，導(dǎo)致嚴(yán)重肝纖維化，促進(jìn)正常肝細(xì)胞轉(zhuǎn)化為HCC 細(xì)胞。另外，HCC細(xì)胞的惡性增殖是HCC治療的難點(diǎn)，為獲取更多用于生長(zhǎng)的能量，HCC 細(xì)胞通常會(huì)對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行代謝重編程。HCC細(xì)胞大量表達(dá)LDLR和VLDLR，增加對(duì)LDL，VLDL 和Ch 的攝取，不僅為HCC 細(xì)胞提供大量脂類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還激活增殖和炎癥相關(guān)信號(hào)通路，加速HCC 進(jìn)展。目前，靶向脂蛋白治療HCC的藥物主要有PCSK9 抑制劑和他汀類藥物兩大類，但針對(duì)Apo的藥物卻鮮少有報(bào)道，Apo作為脂蛋白的重要組成部分及部分脂代謝相關(guān)酶的輔助因子，在脂代謝中至關(guān)重要，值得進(jìn)一步研究。