非酒精性脂肪性肝病相關肝細胞癌發病機制研究進展

譚 萃，歐陽福，楊 怡，楊麗莎

(桂林醫學院附屬醫院中醫科，廣西 桂林 541000)

非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD)是除外飲酒和其他肝臟損害因素所導致的以彌漫性肝細胞大泡性脂肪變為主要特征的臨床病理綜合征。NAFLD在組織學上可分為非酒精性脂肪肝和非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis，NASH)兩種類型。非酒精性脂肪肝存在肝臟脂肪變性，但無肝細胞氣球樣變等肝臟損傷。NASH指肝臟脂肪變性，存在肝細胞損傷，伴或不伴纖維化。NAFLD涵蓋單純性脂肪肝、NASH、肝硬化和肝細胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)等范圍廣泛的肝臟改變[1]。

隨著亞洲人口老齡化進展，NAFLD患病率普遍上升，已從2005年的15%上升到2010年的25%[2]。在接受肝活檢的NAFLD患者的薈萃分析中，估計NAFLD患者NASH的全球流行率為59%,而一項對全世界人口的薈萃分析中，NAFLD患者的HCC年患病率估計為0.44/1 000,相比之下，NASH患者的HCC年發病率為5.29/1 000[3]。由此可見，對NAFLD相關肝細胞癌(non-alcoholic fatty liver disease-related hepatocellular carcinoma，NAFLD-HCC)發病機制的研究尤為重要，現對近年來NAFLD-HCC發病機制的研究進展予以綜述。

1 代謝綜合征與NAFLD-HCC

NAFLD作為代謝綜合征的肝臟表現與肥胖、胰島素抵抗(insulin resistance，IR)與2型糖尿病密切相關，它們之間的緊密聯系可誘發肝/全身IR，并導致多種促炎細胞因子、血管活性因子和促氧化劑分子的增多，所有這些因素都可能通過促進肝細胞生長和抑制細胞凋亡等途徑來促進HCC的發展[4]。目前，慢性肝炎感染的發病率降低，但HCC發病率卻不斷增加，可能與代謝危險因素有關的NAFLD和NASH發展為HCC數量增加有關[5-7]。

1.1肥胖癥 低度慢性炎癥和氧化應激增加是肥胖癥的特征，可損害細胞成分，并在由代謝改變引起的發病機制中發揮關鍵作用。NAFLD的發展與活性氧類介導的肝細胞損傷有關[8]。肥胖癥的營養過剩導致線粒體功能障礙，從而抑制細胞凋亡，產生活性氧類和線粒體氧化磷酸化受損，癌細胞代謝失調，最終促進癌癥進展[9]。

Fujiwara等[10]發現，肉毒堿棕櫚酰轉移酶2下調誘導脂肪酸β氧化的抑制，可解釋HCC的脂肪變化。肥胖導致的HCC中，肉毒堿棕櫚酰轉移酶2下調使HCC細胞逃脫脂毒性，并促進HCC發生。肌腱蛋白C是一種在纖維發生和腫瘤發生中起作用的細胞外基質蛋白，飲食誘導的肥胖HCC動物模型中觀察到，肝星狀細胞衍生的肌腱蛋白C和Toll樣受體4(Toll-like receptor 4，TLR4)表達增多，促進免疫細胞和肝細胞的炎癥反應，肝細胞轉化和遷移，從而促進HCC的發生[11]。因此，減輕體重而抑制肌腱蛋白C和TLR4表達可能會抑制HCC的發生發展。

越來越多的證據表明，促炎細胞因子白細胞介素6(interleukin-6，IL-6)有助于肥胖相關HCC的發生。補充二十碳五烯酸的高脂肪飲食組小鼠致癌物誘導HCC的發展顯著低于僅高脂飲食組小鼠，二十碳五烯酸幾乎不影響與肥胖相關的炎癥，但可抑制致瘤性IL-6效應子信號轉導及轉錄激活因子3的激活，有助于抑制腫瘤生長[12]。二十碳五烯酸具有比二十二碳六烯酸更強的三酰甘油還原作用，而二十二碳六烯酸比二十碳五烯酸對致動脈粥樣硬化高脂肪飲食誘導的肝臟炎癥和活性氧類產生具有更大的抑制作用，但致纖維化作用無明顯差異[13]。

1.22型糖尿病和IR 有研究表明，2型糖尿病是HCC的獨立危險因素，2型糖尿病患者存在肝纖維化的風險[14-15]。IR是一種慢性炎癥，可導致脂毒性、內質網應激和自噬受損，最終導致肝臟炎癥、肝星狀細胞活化和進行性纖維化的肝細胞損傷和死亡，從而推動疾病進展。肥胖和胰島素作用的損害導致脂肪細胞脂解抑制，脂肪細胞應激，隨后釋放腫瘤壞死因子α、IL-6、單核細胞趨化蛋白1、抵抗素和纖溶酶原激活物抑制劑1等促炎脂肪細胞因子，這些促炎脂肪細胞因子通過核因子κB(nuclear factor-κB，NF-κB)和c-Jun氨基端激酶途徑破壞胰島素信號轉導，并在其他胰島素敏感組織中促進IR[16-17]。

NAFLD患者一般也存在IR，IR與脂肪肝和低度慢性炎癥共同為腫瘤生長提供條件。IR和高胰島素血癥促進激素失衡，導致炎癥、氧化應激、脂毒性和胰島素樣生長因子(insulin-like growth factor，IGF)1軸的過度刺激[18]。IR損害胰島素抑制葡萄糖的產生，并可能通過促進細胞增殖、抑制凋亡和刺激肝臟新血管形成而直接加速HCC發生[19]。一項研究顯示，NAFLD的IR與增加的氧化應激相關[20]。

IGF-1受體在體外和HCC動物模型中過表達證實，IGF配體通過IGF-1受體對HCC細胞發揮作用，通過提高有絲分裂活性參與癌前病變的惡化[5]。高胰島素血癥導致IGF-1的產生增加、胰島素樣生長因子結合蛋白1的肝臟合成減少，同時可增加IGF-1的生物利用度，進而促進誘導細胞增殖和抑制細胞凋亡過程，并在HCC發展中起重要作用[21]。二肽基肽酶4在肝臟中的表達升高促進了NAFLD和IR，這與活性胰高血糖素樣肽1水平降低有關，也與二肽基肽酶4對肝臟胰島素信號的自分泌和旁分泌效應有關[22]。

HCC中miR-190b通過調節IR發揮作用，NAFLD患者肝組織中miR-190b的表達較正常組織顯著增加。此外，miR-190b在高脂飲食NAFLD小鼠模型和非酯化脂肪酸誘導的NAFLD細胞模型中均上調[23]。

2 腸道微生物與NAFLD-HCC

腸道微生物群及其代謝物在NAFLD-HCC中起關鍵作用。NAFLD-HCC進展過程中，腸道微生物發生相應改變，厚壁菌門和放線菌顯著增加，而類桿菌和變形桿菌顯著減少。肝臟脂肪變性階段可觀察到腸道微生物群的顯著改變，并持續整個肝臟疾病進展過程[24]。NAFLD患者和小鼠模型中可見細菌過度生長和腸道通透性增加，這與腸道細菌產物脂多糖水平密切相關，脂多糖通過TLR4依賴性上調的細胞內機制引起腸滲透性增加，脂多糖通過門靜脈到肝臟，從而激活TLR4[25-28]。小鼠模型中，TLR4激活肝星狀細胞導致CXC趨化因子配體1(IL-8的同源物)的分泌，引起中性粒細胞募集至肝臟[29]。TLR4缺陷型小鼠肝臟中CXC趨化因子配體1的水平下降，中性粒細胞計數也隨之下降，而腸道微生物群的消耗模擬TLR4缺陷表型，即減少肝臟中的中性粒細胞計數[30]，使肝臟的炎癥反應減輕。Achiwa等[31]研究發現，膽堿缺乏型高脂飲食小鼠在使用葡聚糖硫酸鈉治療時顯示出脂多糖的全身性易位，高水平內毒素血癥的存在導致門靜脈高壓和肝細胞損傷，促進NAFLD向HCC的進展[32]。

3 基因因素與NAFLD-HCC

PNPLA3、TM6SF2、GCKR、NCAN、LYPLAL1和MBOAT7被證實與NAFLD相關，而PPP1R3B和MBOAT7可能影響NAFLD的嚴重程度[39-40]。PNPLA3是NAFLD發展中最重要的基因之一。肝脂肪變性的進展與攜帶PNPLA3多態性rs738409的等位基因G有關。基因型GG rs738409 PNPLA3的NAFLD患者比雜合子和無G等位基因患者的肝脂肪變性更嚴重[41]。PNPLA3多態性參與HCC發病機制可能與PNPLA3在肝星狀細胞中視黃醇代謝中的作用有關，但需要進一步研究證明其相關性[42]。研究發現，E434K可降低PNPLA3的表達，減少I148M變體對脂肪變性和肝損傷的影響，并通過阻礙其在脂滴上的積聚來減少I148M變體的負性作用[43]。

TM6SF2的過表達通過減少載脂蛋白B的分泌，導致其在內質網的積聚，從而調節肝臟脂肪積累，而MBOAT7多態性與纖維化有關，PNPLA3多態性則賦予脂肪變性和纖維化增加的風險[44-45]。PNPLA3和TM6SF2在校正IR后也能增加NASH和顯著纖維化的風險，并產生累加效應[46]。TM6SF2 E167K變體可部分通過改變TM6SF2和微粒體三酰甘油轉運蛋白的表達，從而促進脂肪變性和脂質異常，而對纖維化的影響較小。盡管肝臟脂肪含量明顯增加，但TM6SF2 E167K變體對脂肪分解、肝葡萄糖產生和缺乏高三酰甘油血癥仍保持胰島素敏感性[47-48]。

4 促炎細胞因子與NAFLD-HCC

NASN以廣泛的肝細胞單核細胞浸潤為特征，單核細胞源性巨噬細胞在調節疾病演變中具有重要作用，NASH進展期肝巨噬細胞內脂肪積累促進了影響肝炎癥反應的抗炎介質的產生[49]。脂肪酸結合蛋白4在肝星狀細胞中的過度表達可刺激NF-κB信號轉導途徑，其中炎性趨化因子的表達水平通過NF-κB的核易位上調，導致巨噬細胞募集。可見，脂肪酸結合蛋白4在肝星狀細胞中的過度表達可能通過調節炎癥途徑促成具有代謝危險因子患者的HCC發生[50-51]。

高脂肪飲食誘導的NAFLD模型中可檢測到促炎細胞因子高遷移率族蛋白1的早期和持續升高，它的上調是雙通道修飾上調，轉錄后被miR-200家族調控，特別是miR-429[52]。

通過給予小鼠甲硫氨酸和膽堿缺乏飲食模擬NASH發現，NASH不僅增加總肝脂肪酸和膽固醇，還可明顯升高C18/C16比例，從C16到C18的脂肪酸延長可促進肝臟脂質積聚和炎癥，并發現介導C16脂肪酸延長的超長鏈脂肪酸延伸酶6在人NASH和NASH相關HCC中升高[53]。

5 脂肪細胞因子與NAFLD-HCC

脂肪細胞因子(脂聯素和瘦素等)在NAFLD及NAFLD-HCC中發揮重要作用。脂聯素具有抗炎、抗糖尿病和抗腫瘤作用，幾乎全部由脂肪細胞產生[54]。研究發現，脂肪組織中介導脂聯素分泌的常規驅動蛋白重鏈的選擇性缺失可對高脂飲食誘導的肥胖癥及其相關代謝紊亂產生加劇作用，而脂聯素的過度表達可阻礙肝微粒脂肪變性的進展[55]。除改善胰島素敏感性和調節肝臟脂肪代謝外，脂聯素可通過抑制NF-κB的活化及腫瘤壞死因子α的表達來減輕炎癥反應。此外，降低的脂聯素水平可能有助于NAFLD壞死性炎癥的發展[56]。瘦素由脂肪細胞以外的多種細胞產生，可抗脂肪變性，具有調節T細胞和免疫、促炎癥、促纖維化的作用。瘦素在NAFLD相關HCC中的表達下降，與脂聯素具有相反的作用[54,57]。血清瘦素水平的增加也與肝臟疾病的嚴重程度相關，瘦素水平升高而脂聯素水平下降可促進NAFLD疾病的進展[54-55]。脂聯素和瘦素在NAFLD-HCC中的作用還不完全清楚，需要進一步研究證實。

6 自噬與NAFLD-HCC

自噬是脂質分解代謝的主要途徑，可調節胰島素敏感性、肝細胞損傷、先天性免疫反應、炎癥、纖維化和癌變。有證據表明，自噬有助于NAFLD的進展[35,58]。NAFLD發展與免疫相關的GTPase家族M基因(自噬相關基因)變體有關，GTPase家族M可能通過改變肝臟脂質代謝通過自噬途徑促進人類NAFLD的發展[59]。

自噬可保護肝細胞免受外源性凋亡途徑，自噬的腫瘤抑制功能通過降解致癌自噬底物和維持健康線粒體減少氧化應激和DNA損傷[60]。具有肝細胞特異性剔除轉化生長因子β活化激酶 1(transforming growth factor β-activated kinase 1，TAK1)的小鼠易發生自發性HCC，若肝細胞缺乏TAK1，可抑制過氧化物酶體增殖物激活受體α靶基因和調節肝脂質降解的β氧化，表明TAK1誘導的自噬可能抑制脂肪肝相關的HCC生長[61]。

7 小 結

隨著醫療水平的提高和抗病毒藥物的使用，病毒性肝炎導致的HCC逐漸減少，但是NAFLD-HCC患病率逐漸上升。肥胖癥、2型糖尿病和IR的代謝綜合征和促炎細胞因子以及脂肪細胞因子等細胞因子疾病在NAFLD-HCC發病中起重要作用。目前，針對腸道微生物、基因因素和自噬的研究尚未深入，仍缺乏大量的實驗數據支持，已成為研究熱點。NAFLD-HCC發病機制多樣，深入研究其發病機制可為NAFLD-HCC的診斷和治療提供新思路，改善患者預后。