肝星狀細(xì)胞與肝癌的研究進(jìn)展

徐向南 肖永勝 樊嘉

（復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院肝癌研究所，上海 200032）

原發(fā)性肝癌（以下簡稱肝癌）是我國常見的惡性腫瘤之一，盡管在最近幾十年對其的研究取得了可喜的進(jìn)展，但肝癌的5年生存率仍只有5%左右。肝癌是在環(huán)境序貫作用下由一群正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化而來的遺傳不均一的細(xì)胞群，肝癌細(xì)胞和間質(zhì)成分構(gòu)成的微環(huán)境在肝癌研究中日益被重視［1－2］。正確認(rèn)識肝癌微環(huán)境并把握肝癌細(xì)胞與間質(zhì)相互作用的機(jī)制，對于認(rèn)識肝癌起始、演進(jìn)和轉(zhuǎn)移的全過程具有重要意義［3］。在我國，大多數(shù)肝癌患者合并乙型肝炎病毒感染，慢性肝炎、肝纖維化和肝硬化是肝癌發(fā)生的重要危險因素。在肝炎、肝纖維化、肝硬化的進(jìn)程中，肝星狀細(xì)胞 （hepatic stellate cells，HSCs）的激活起著至關(guān)重要的作用［4－5］。HSCs也是構(gòu)成肝癌微環(huán)境的主要間質(zhì)細(xì)胞，本文擬對其在肝癌發(fā)生、進(jìn)展中的作用作一綜述。

1 HSCs的生理功能與病理作用

HSCs是肝臟重要的間質(zhì)細(xì)胞，約占肝臟所有細(xì)胞的5%～8%，占肝臟所有非實質(zhì)細(xì)胞的13%［6］。HSCs曾被稱為Ito細(xì)胞、貯脂細(xì)胞、竇周細(xì)胞等，最初于1876年由Kupffer首次發(fā)現(xiàn)，后來Ito和Nemoto觀察到肝竇狀隙周圍細(xì)胞含大量脂滴；1971年，Wake觀察到了HSCs的自發(fā)熒光，用氯化金染色證實HSCs脂肪小囊泡富含維生素A；1996年美國肝病會議正式命名其為HSCs。20世紀(jì)末，Geerts和Friedman等建立HSCs分離純化方法，為隨后HSCs功能的分析提供了前提條件［7］。

HSCs主要位于肝臟Disse間隙內(nèi)，形狀不規(guī)則，其樹突狀突起附著于竇內(nèi)皮細(xì)胞外表面、相鄰肝細(xì)胞表面或伸入肝細(xì)胞之間。常規(guī)HE染色難以顯示HSCs，免疫組織化學(xué)等方法可以對其定位。HSCs具有靜息和激活兩種狀態(tài)。靜止?fàn)顟B(tài)下的HSCs主要參與維生素A的動態(tài)平衡的維持，HSCs胞漿中含有類視黃醛物質(zhì)的脂滴，貯存體內(nèi)80%的維生素A；HSCs還可合成一定量的細(xì)胞外基質(zhì)及少量的基質(zhì)金屬蛋白酶及其抑制劑，參與肝臟的三維結(jié)構(gòu)的維持。當(dāng)肝臟受到病毒感染等病理因素刺激時，HSCs增殖活化，轉(zhuǎn)變?yōu)槠浠罨问健〕衫w維細(xì)胞，表現(xiàn)為細(xì)胞增殖、胞漿中視黃醛減少、表達(dá)α－平滑肌肌動蛋白、收縮性增加，并產(chǎn)生大量以I、III型為主的膠原以及纖維連接蛋白、蛋白聚糖類和葡糖氨基聚糖類，大量無序的細(xì)胞外基質(zhì)堆積導(dǎo)致肝臟纖維化，并可進(jìn)一步引起不可逆轉(zhuǎn)的肝硬化［4－5，8］。

HSCs參與體內(nèi)多種病理生理過程，其功能大致可以分為非免疫學(xué)功能和免疫調(diào)節(jié)功能。HSCs的非免疫學(xué)功能包括：參與維生素A的儲存與代謝，支撐肝竇內(nèi)皮細(xì)胞，調(diào)節(jié)肝竇血流、調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的產(chǎn)生和降解以及基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）及其抑制劑的生成，參與肝臟組織的修復(fù)和再生等。HSCs的免疫調(diào)節(jié)功能包括：抗原遞呈，表達(dá)模式識別受體（包括調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答所需要的Toll樣受體）、共刺激分子、細(xì)胞因子、趨化因子，調(diào)節(jié)T細(xì)胞應(yīng)答等［9－11］。

2 HSCs通過非免疫學(xué)機(jī)制促進(jìn)肝癌的發(fā)生與發(fā)展

近年來研究發(fā)現(xiàn)，HSCs的激活與肝細(xì)胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）的發(fā)生、發(fā)展有關(guān)，肝癌組織中變形的肝血竇與癌細(xì)胞之間HSCs數(shù)量明顯增多，肝包膜下及壞死灶周邊也可見較多的HSCs。癌巢內(nèi)HSCs緊貼癌細(xì)胞表面，構(gòu)成癌的間質(zhì)成分［3］。分化程度為III～I(xiàn)V級的肝癌組織內(nèi)活化的HSCs數(shù)量顯著高于分化程度為I～I(xiàn)I級者，伴有門靜脈癌栓者肝癌組織內(nèi)活化的HSCs數(shù)量顯著高于無門靜脈癌栓者［12］。Amann等［13］通過用培養(yǎng)過HSCs的條件培養(yǎng)基培養(yǎng)HCC細(xì)胞以及將HSCs與HCC細(xì)胞共同培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)活化的HSCs能夠促進(jìn)HCC細(xì)胞的生長、增殖和遷移，減少HCC中央壞死區(qū)的形成?；罨腍SCs通過以下非免疫學(xué)機(jī)制促進(jìn)HCC發(fā)生與發(fā)展：（1）促進(jìn)肝硬化發(fā)生癌變。肝硬化是HCC發(fā)生過程中的主要危險因素，很多肝癌患者都有肝硬化的病史。Amann等［13］的研究表明，活化的HSCs能夠影響肝硬化的癌變速度；（2）通過產(chǎn)生肌細(xì)胞增強(qiáng)因子－2（myocyte enhancer factor－2，MEF－2），募集II型組蛋白去乙?；福╤istone deacetylases，HDACs）／乙?；D(zhuǎn)移酶 （histone acetyl transferases，HATs）、破 壞HDACs／HATs的動態(tài)平衡，引起組蛋白乙?；癄顟B(tài)失調(diào)，從而促進(jìn)HCC的發(fā)生、發(fā)展。Bai等［14］發(fā)現(xiàn)，HCC組織中HSCs活性增強(qiáng)且其分泌的MEF－2增多，對HDACs／HATs的募集作用明顯增強(qiáng)，導(dǎo)致組蛋白H3、H4出現(xiàn)高度乙?；唬?）激活內(nèi)因子（NF－κB）和細(xì)胞外調(diào)節(jié)激酶（extracellular regulated kinase，ERK），促進(jìn)肝癌細(xì)胞增殖和遷移。Amann等［13］的研究發(fā)現(xiàn)，將HSCs和HCC細(xì)胞共同培養(yǎng)時NF－κB和ERK的表達(dá)明顯增強(qiáng)；（4）產(chǎn)生 MMP－2，增強(qiáng)細(xì)胞外基質(zhì)的修復(fù)，從而促進(jìn)HCC的發(fā)生發(fā)展?；罨腍SCs是產(chǎn)生 MMP－2的主要細(xì)胞。MMP－2是腫瘤浸潤和轉(zhuǎn)移過程中細(xì)胞外基質(zhì)發(fā)生修復(fù)的關(guān)鍵酶。MMP－2的活化受到膜型基質(zhì)金屬蛋白 酶－1（membrane type－matrix metalloproteinase－1，MT－MMP－1）和金屬蛋白酶－2組織抑制劑（tissue inhibitor of metalloproteinase－2，TIMP－2）相互作用的影響。Théret等［15］發(fā)現(xiàn)，增加細(xì)胞外基質(zhì)的修復(fù)能夠促進(jìn)HCC的發(fā)展進(jìn)程；（5）表達(dá)A解聚素、金屬蛋白酶（A disintegrin and metelloproteinase，ADAM）－9和 ADAM－12，進(jìn)而促進(jìn) HCC的浸潤和轉(zhuǎn)移。Le Pabic等［16］的研究發(fā)現(xiàn)，活化的HSCs能夠通過釋放TGF－β上調(diào)ADAM－9和ADAM－12的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)肝癌的浸潤和轉(zhuǎn)移。他們發(fā)現(xiàn)，在正常肝組織中檢測不到ADAM－9和ADAM－12的表達(dá)，但是在 HCC及其轉(zhuǎn)移灶中ADAM－9和ADAM－12的表達(dá)顯著升高；同時他們還發(fā)現(xiàn)，ADAM－9和ADAM－12的表達(dá)上調(diào)與 MMP－2的表達(dá)密切相關(guān)，由此說明HSCs通過表達(dá)ADAM－9和ADMA－12促進(jìn) HCC的發(fā)展和轉(zhuǎn)移；（6）分泌血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子（VEGF）等可溶性因子促進(jìn)腫瘤血管的生成。Jung等［17］發(fā)現(xiàn)，HSCs能夠通過分泌多種可溶性前血管因子（pro－angiogenic factors，PAF），如IL－8、bFGF、VEGF 等，促 進(jìn)HCC血管內(nèi)皮增生，進(jìn)而促進(jìn)HCC的發(fā)展和轉(zhuǎn)移；（7）分泌轉(zhuǎn)化生長因子－β（transforming growth factor－β，TGF－β），抑制肝癌的發(fā)生與侵襲。Mikula等［18］研究表明，與激活的HSCs共移植的肝癌細(xì)胞的成瘤能力及侵襲力顯著增加，激活的HSCs通過TGF－β依賴的形式參與肝癌的發(fā)生與侵襲。以上這些研究都從非免疫學(xué)功能角度提示，HSCs促進(jìn)肝癌的發(fā)生與發(fā)展。

3 HSCs的負(fù)性免疫調(diào)節(jié)功能促進(jìn)了肝癌的侵襲與轉(zhuǎn)移

傳統(tǒng)意義上的HSCs是“非免疫細(xì)胞”，是免疫調(diào)控的對象，如NK細(xì)胞直接殺傷活化的HSCs或誘導(dǎo)其凋亡，CD4＋T細(xì)胞通過分泌IL－10、IFN－γ等細(xì)胞因子調(diào)節(jié)HSCs合成細(xì)胞外基質(zhì)。新近研究［19－21］則表明，HSCs表達(dá)多種免疫相關(guān)分子并分泌具有不同免疫調(diào)節(jié)功能的細(xì)胞因子，直接參與肝臟局部的免疫調(diào)控。HSCs的免疫抑制功能表現(xiàn)為產(chǎn)生抑制性細(xì)胞因子、誘導(dǎo)特異性細(xì)胞毒性T細(xì)胞凋亡、促進(jìn)調(diào)節(jié)性 T細(xì)胞（Treg）擴(kuò)增等［22］。肝臟受損時，HSCs被激活并向肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化，合成IL－10與 TGF－β，后兩者具有免疫抑制作用［23］。復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院肝癌研究所的研究［24－25］表明，腫瘤內(nèi)浸潤的HSCs通過B7－H1／PD－1誘導(dǎo)T細(xì)胞的凋亡及低反應(yīng)性，進(jìn)而促進(jìn)肝癌細(xì)胞的遷移與侵襲；活化的HSCs與Treg在數(shù)量上呈正相關(guān)，且與患者的不良預(yù)后密切相關(guān)。另有研究［26－27］發(fā)現(xiàn)，HSCs通過增加Treg抑制效應(yīng)性T細(xì)胞的細(xì)胞毒作用，從而使HCC細(xì)胞逃避機(jī)體的免疫監(jiān)視而迅速增殖。由此可見，HSCs的免疫抑制作用參與了肝癌的侵襲與轉(zhuǎn)移。

4 HSCs在肝癌治療中的潛在價值

Sano等［28］發(fā)現(xiàn)，合成的非環(huán)狀維甲酸 NIK－333通過抑制HSCs的活化而抑制HCC的發(fā)生。另有研究［29］表明，18β－甘草次酸通過下調(diào) HSCs的免疫抑制活性而抑制HCC的進(jìn)展。此外，傳統(tǒng)中藥熊膽也可抑制HSCs所介導(dǎo)的免疫抑制作用［30］。熊果酸則可通過特異性誘導(dǎo)HSCs的凋亡緩解肝臟纖維化的進(jìn)程［31］。上述能夠影響HSCs活性的物質(zhì)對于肝癌治療均有潛在價值。

綜上所述，HSCs構(gòu)成肝癌的微環(huán)境，肝癌細(xì)胞能夠誘導(dǎo)HSCs活化，活化的HSCs又能反作用于肝癌細(xì)胞，兩者雙向作用呈級聯(lián)放大效應(yīng)，形成利于腫瘤免疫逃逸的微環(huán)境，最終促進(jìn)腫瘤生長、侵襲及轉(zhuǎn)移。在目前的肝癌治療方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合針對腫瘤間質(zhì)中的HSCs的治療，對于改善肝癌療效具有潛在的臨床意義。

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