非酒精性脂肪性肝病相關肝細胞癌的研究進展

辜雪蓮， 李俊峰， 毛小榮

1 蘭州大學第一臨床醫學院， 蘭州 730000； 2 蘭州大學第一醫院 感染科， 蘭州 730000

肝細胞癌(HCC)占原發性肝癌的90%，是全球癌癥相關死亡第三大原因[1]。據國際癌癥研究機構數據，2020年全球約有90萬新發HCC，83萬死亡HCC病例，其中我國新發及死亡HCC病例數近總數的1/2[2]。目前病毒性肝炎仍是我國HCC發生最常見危險因素，但隨著核苷(酸)類似物及疫苗的應用，其發病趨于穩定。近年來隨著國人飲食及生活方式的改變，非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)已取代病毒性肝炎成為我國最常見的慢性肝病，預計到2030年我國NAFLD病患數將達3.14億例[3]。而NAFLD疾病過程并非完全良性，據2015年全球健康評估數據，我國NAFLD相關HCC死亡人數占同期HCC死亡總數的10.5%[3]。

NAFLD發展為HCC的具體機制仍不明確。目前普遍認為肝硬化是NAFLD發展為HCC的主要危險因素，歐洲肝病學會(EASL)、美國肝病學會(AASLD)、亞太肝病學會(APASL)指南僅建議對NAFLD相關的肝硬化患者進行HCC常規篩查[4-6]。然而薈萃研究分析結果表明，約38%NAFLD患者在無肝硬化背景下發生HCC[7]，且與病毒性肝炎相比，NAFLD相關HCC患者診斷后生存時間更短[8]，這提示NAFLD相關HCC的發病機制或許不同于病毒性肝炎。研究表明慢性炎癥、脂毒性、胰島素抵抗(IR)以及腸道菌群失調參與NAFLD相關HCC病理過程，且針對以上機制的治療方式如靶向腸道菌群、IR、氧化應激等對防治NAFLD相關HCC亦具療效。

1 NAFLD相關HCC流行病學概況

NAFLD包括肝脂肪變、非酒精性脂肪性肝炎 (NASH)、肝纖維化、肝硬化、終末期肝病和HCC。據估計全球約1/4的人口患有NAFLD，預計未來10年NASH的發病率將增加56%[9]。NASH已成為歐美等西方國家HCC發生的重要基礎肝病。據美國器官移植科學登記處數據，2016年與2002年相比，近10年間與NASH相關HCC肝移植等候者增加近11倍，且NAFLD相關HCC發病率以每年9%的速度增長[10-11]。其他西方國家同樣觀察到這一趨勢，在法國1995年—2014年NAFLD相關HCC患病率從2.6%增至19.5%[12]。盡管我國NAFLD相關HCC的具體發病率尚缺乏，但NAFLD發病率卻迅速增加。據流行病學研究[13]，2008年—2018年我國NAFLD發病率從18%增至29%，且我國患者發病中位年齡最小，這在未來將對我國醫療衛生系統造成巨大負擔。

2 NAFLD相關HCC發生機制

NAFLD相關HCC發生機制主要從以下幾個方面進行闡述，具體過程見圖1。

2.1 脂肪組織炎癥 脂肪組織儲存過量能量，并參與肥胖患者體內慢性炎癥建立。脂肪細胞和巨噬細胞分泌的炎癥因子，如腫瘤壞死因子(TNFα)，白介素(IL-1、IL-6)等在肥胖情況下上調[14]。TNFα、IL-6激活非脂肪組織中JAK/STAT3促瘤信號，導致肝細胞增殖凋亡失控而促進HCC發生。TNFα激活核因子κB(NF-κB)和c-Jun氨基末端激酶(JNK)放大炎癥信號，活化肝星狀細胞(HSC)并將其轉化為促瘢痕形成的肝臟肌成纖維細胞(HMF)從而導致肝纖維化，HMF和招募的免疫細胞構成促癌微環境增強NF-κB信號并促進HCC形成[15]。此外，肥胖導致的肝臟氧化環境可使T淋巴細胞蛋白酪氨酸磷酸酶(TCPTP)失活，增加STAT1和STAT3信號傳導。STAT1信號募集T淋巴細胞參與NASH及肝纖維化進展，但與HCC的發生無關，STAT3信號則參與HCC的形成[16]。這可能是NAFLD相比于其他慢性肝臟疾病更容易在無肝硬化背景下發展為HCC的原因。

圖1 NAFLD相關HCC發病機制

2.2 氧化應激及內質網應激(ERS) 肝細胞異常脂質蓄積是NAFLD的重要病理特征。毒性脂質如神經酰胺可抑制β-氧化、增加活性氧(ROS)產生，導致線粒體功能損害。二酰基甘油和神經酰胺還激活NF-κB通路致炎癥信號進一步放大[17]。肝細胞脂質過度蓄積導致內質網(ER)功能紊亂，在生理條件下ER可通過激活未折疊蛋白反應(UPR)以適應這一壓力[18]。盡管短暫的UPR可防止肝細胞脂肪變性，然而高脂飲食、毒性脂質如棕櫚酸等可導致慢性ERS，這會加重肝脂肪變甚至誘發HCC發生。如前所述肝細胞NF-κB和STAT3激活是驅動NAFLD相關HCC的關鍵。ERS支路IRE1α磷酸化IkB蛋白激活NF-κB途徑，促進TNF和IL-6等促瘤因子產生。在人類HCC的腫瘤組織中也發現較高的IRE1α與STAT3磷酸化相關[19]。此外，ERS導致胞質鈣超載誘發線粒體功能障礙，產生大量ROS，導致DNA結構損傷而誘發HCC。

2.3 腸道菌群 肝臟與腸道通過門靜脈及膽道系統相關聯，腸-肝軸在NAFLD相關HCC發展中起重要作用。腸道菌群失調通過增加腸道通透性、影響膽汁酸代謝及抑制肝內免疫，而促進NASH甚至HCC[20]。在NAFLD患者中觀察到腸道細菌過度生長及腸道通透性增加，這使脂多糖、脂磷酸壁(LPS、LTA)等病原體相關分子模式與肝內細胞接觸。LPS與Toll樣受體4(TLR4)結合，激活NF-κB信號通路誘發慢性炎癥狀態，營造利于腫瘤發生的微環境，誘導HSC及單核細胞釋放CCL3、CCL4和CCL5等趨化因子，募集中性粒細胞至肝臟，加劇纖維化進程[21]。腸道菌群失調導致膽汁酸代謝失衡，使脫氧膽酸腸肝循環增加。LTA與脫氧膽酸共同作用于TLR2誘導HSC表達PGE2等SASP因子，PGE2與免疫細胞上的EP4受體結合導致CD8+T淋巴細胞數量減少而抑制抗腫瘤免疫[22]。此外產酒菌增加導致內源性乙醇生成，觸發ROS生成導致脂質過氧化、慢性炎癥和肝細胞死亡使單純性脂肪變向HCC發展[23]。

2.4 胰島素抵抗(IR) IR是NAFLD的重要特征，NAFLD患者循環中游離脂肪酸(FFA)參與IR的發生[24]。IR和葡萄糖可分別激活固醇調節元件結合蛋白1c(SREBP-1c)和碳水化合物反應元件結合蛋白(ChREBP)，導致肝臟新生脂肪(DNL)合成增加而加劇肝脂肪變[24-25]。胰島素樣生長因子(IGF)表達增加與IR相伴隨。IGF對肝細胞發揮生長因子樣活性，刺激細胞增殖、抑制細胞凋亡增加肝細胞癌變風險。胰島素受體(IRS)與胰島素或IGF結合，激活P13K/Akt和MAPK，促進HCC發生[26]。高糖不僅為腫瘤細胞能量代謝提供底物，持續的高血糖導致糖基化反應生成晚期糖基化終產物(AGE), AGE與晚期糖化終產物受體(RAGE)結合，激活NF-κB和炎癥信號級聯并產生ROS，誘導HCC發生[27]。最近一項研究[28]發現，高脂肪飲食誘導尚未發生HCC小鼠肝細胞產生類Warbug效應，這表明高脂誘導的葡萄糖代謝重構可能在肝細胞癌變進程中起重要作用。

3 針對發病機制的防治進展

3.1 靶向慢性炎癥 肥胖誘導慢性炎癥是NAFLD相關HCC發生的重要環節，合理的飲食及運動可減輕NAFLD患者體質量并改善慢性炎癥狀態[29]。NIH-AARP飲食和健康研究隊列表明，持續的體力活動與較低的HCC風險相關，保持每周長達4 h的運動可使HCC的風險降低30%(HR=0.74，95%CI：0.57～0.96)[30]。流行病學研究[31]表明，較高蔬菜攝入量可使HCC風險降低39%(95%CI：0.50～0.75),在人群中每增加100 g蔬菜攝入量，患肝癌的風險就降低4%(95%CI：0.95～0.97)。

此外，IL-6/STAT3信號是連接脂肪組織炎癥及HCC的重要通路。在小鼠中已觀察到IL-6或gp130缺陷表型HCC發病率降低，抑制JAK和STAT3均能抑制HCC細胞系增殖和原發性肝癌的生長，因此STAT3抑制可能是NAFLD相關HCC潛在治療靶點[32]。C188-9是一種新型小分子STAT3抑制劑，與STAT3的SH2結構域結合阻止其酪氨酸磷酸化和同源二聚體化。在Jung等[33]研究中C188-9處理的Pten基因敲除小鼠比對照組小鼠表現出更少的肝脂肪變，且C188-9處理小鼠的平均腫瘤大小[(6.24±3.02) mm3vs (25.25±10.60) mm3]和平均腫瘤負擔[(9.36±5.67) mm3vs (38.18±17.76) mm3]較對照組小鼠顯著降低。近期的一項研究[34]表明，阿托伐他汀可通過減少IL-6分泌和 STAT3激活，使細胞周期停滯于G0/G1期，而降低異種HCC細胞移植模型小鼠HCC生長速度。因此，對IL-6/STAT3信號新藥研發及老藥物的新利用或是防治NAFLD相關HCC的前進方向。

3.2 抗氧化應激 毒性脂質介導ROS積累促進NAFLD相關HCC發生。姜黃素是從姜黃中提取的天然多酚化合物，具有抗氧化、抗炎和抗癌作用。姜黃素通過下調NF-κB，抑制TNFα、IL-1和IL-6、環氧合酶2等，緩解蛋氨酸和膽堿缺乏誘導的小鼠內質網及線粒體功能障礙，抑制NAFLD進一步向NASH發展[35]。核因子E2相關因子2(Nrf2)是體內重要的抗氧化因子，姜黃素可上調Nrf2和谷胱甘肽，下調HCC中的ROS和HIF-1α表達，而抑制腫瘤基質血管生成及遠處轉移[36]。流行病學研究[37]表明，他汀類藥物可降低2型糖尿病(T2MD)患者HCC的發生率，而膽固醇吸收抑制劑依澤替米貝通過p62依賴的Nrf2活化保護肝細胞免受FFA誘導的細胞凋亡，從而改善NAFLD并減輕氧化應激。此外，依澤替米貝還可抑制高膽固醇血癥介導的血管生成，而抑制高脂飲食小鼠HCC生長[38]。

3.3 調節腸道菌群 腸道菌群紊亂導致的慢性肝臟炎癥介導NAFLD相關HCC發生。腸道微生態制劑諸如益生菌等可豐富腸道微生物組多樣性、改善腸道通透性，使NAFLD患者肝臟脂肪蓄積及炎癥得到緩解，免受其進一步向NASH及HCC發展[20]。Prohep是由鼠李糖乳桿菌GG、大腸桿菌Nissle 1917和熱滅活的VSL#3等比例復合而成的益生菌制劑。Li等[39]將小鼠分為肝臟腫瘤接種前1周(ProPre)或當天(ProTreat)飼喂Prohep、順鉑治療及空白對照組，實驗結果表明，與空白對照組相比Prohep治療可顯著降低小鼠腫瘤大小，且ProPre與順鉑治療組相比腫瘤重量無明顯差異。此外，ProPre組腫瘤重量明顯比ProTreat組小，這提示早期喂養益生菌制劑可以帶來更好的抗腫瘤效果。腸道來源的LPS激活TLR4導致慢性炎癥推動NAFLD相關HCC的發展，已觀察到抗生素如利福昔明可降低門靜脈LPS水平而改善NASH小鼠肝纖維化[40]。此外，有學者提出抑制LPS受體TLR4可能是NAFLD相關HCC的另一治療途徑，盡管多黏菌素B及內毒素拮抗肽可能通過阻斷TLR4而產生抗HCC效應，然而目前尚缺乏臨床研究證實,且長期抑制TLR4可能導致免疫抑制而產生負面影響[41]。

3.4 改善IR mTOR信號網絡在癌細胞代謝和增殖中起關鍵作用，二甲雙胍等藥物可減少循環中的胰島素和IGF-1可能與其抗癌作用相關。二甲雙胍可降低T2MD患者NAFLD進展為HCC的風險，在T2MD患者中二甲雙胍使用組比對照組HCC發病風險降低(HR=0.25，95%CI：0.11～0.58)并且其總病死率及肝移植風險也降低(HR=0.42，95%CI：0.24～0.74)[42]。此外，在CCl4誘導的小鼠HCC模型中發現二甲雙胍可顯著降低實驗組小鼠血清中AST、ALT水平，抑制小鼠HSC活化并減少肝細胞中脂質積聚及早期纖維化肝臟中瘤結節的形成[43]。

過氧化物酶體增殖劑激活受體(PPAR)由PPARα、PPARβ/δ和PPARγ組成，參與體內能量平衡和炎癥相關過程調節。PPAR是開發NAFLD藥物最有潛力的靶標之一。PPARα(貝特類)和PPARγ(噻唑烷二酮類)以及Saroglitazar、elafibranor等PPARα/δ雙重激動劑，可不同程度地改善胰島素敏感性,減輕脂質積累、炎癥趨化因子分泌、降低促纖維化基因表達[44]。EASL和AASLD推薦吡格列酮用于T2MD患者活檢證實的NASH[44]。此外，吡格列酮可通過阻斷RAGE信號，導致NF-κB、CyclinD1的表達下降，從而有效抑制HCC的增殖和侵襲[45]。

4 小結與展望

隨著對NAFLD病程進展的理解，NAFLD不再被認為是單純的肝脂肪性變，而是可進展為NASH、失代償期肝硬化甚至HCC的動態疾病。近年隨著肥胖、T2MD、代謝綜合征等疾病發病率的增加，NAFLD病患數在世界范圍內呈上升趨勢，與之相關的HCC亦對全球公共衛生系統造成不小的壓力。目前NAFLD相關HCC的發病機制研究仍處于探索階段，尚缺乏針對具體靶點的防治藥物，且NAFLD患者HCC篩查現狀也不盡人意。因此，在實際臨床工作中患者及醫生有必要更加重視相關危險因素的管理控制，以便于合理用藥指導并幫助NAFLD患者取得更好預后。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻聲明：辜雪蓮負責撰寫論文；李俊峰修改論文；毛小榮負責擬定寫作思路，指導撰寫文章并最后定稿。