病毒性肝炎肝硬化患者早期肝細(xì)胞癌代謝變化及其與衰老和酶活性的關(guān)系

蔣 黎，朱 研，劉慧敏，呂化杰，劉 明

肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是最常見的原發(fā)性肝惡性腫瘤，常由肝炎和肝硬化(liver cirrhosis，LC)發(fā)展而來[1]。LC患者的肝細(xì)胞癌變在很大程度上是一個(gè)從再生結(jié)節(jié)到HCC的多步演變過程，但早期診斷HCC仍具有挑戰(zhàn)性[2]。肝活檢是診斷慢性肝病的金標(biāo)準(zhǔn)，但因其具有侵入性，使用常受到限制[3]。氫質(zhì)子磁共振波譜(proton magnetic resonance spectroscopy，1H-MRS)是一種非侵入性成像技術(shù)[4]。目前，1H-MRS已廣泛應(yīng)用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)、乳腺和前列腺，但在肝臟中的應(yīng)用卻相對不足[5]。LC、肝硬化肝細(xì)胞癌(cirrhotic liver with hepatocellular carcinoma，CLH)和HCC患者的衰老和酶活性可能會(huì)影響細(xì)胞代謝物的形成機(jī)制。因此，該研究旨在探討病毒性肝炎肝硬化患者早期肝細(xì)胞癌代謝變化及其與衰老和酶活性的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 病例資料選取2018年6月―2020年6月在陸軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院感染病科就診的140例患者為研究對象。根據(jù)診斷結(jié)果分為4組，其中LC組35例，CLH組35例，HCC組35例，同期就診的健康體檢者(對照組)35例。排除標(biāo)準(zhǔn)：① HCC最長直徑<2 cm；② 肝臟中脂肪沉積；③ 酒精性肝硬化。本研究經(jīng)陸軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患者均知情同意并簽署知情同意書。

1.21H-MRS檢查采用3.0 T超導(dǎo)磁共振儀(Siemens 公司，德國)。使用3D T1高分辨力各向同性容積激發(fā)脈沖序列獲取T1加權(quán)圖像。采用激勵(lì)回波采集模式序列進(jìn)行高速T2校正多回波1H-MRS測量，用于定量肝脂肪含量。

具有長T2弛豫時(shí)間的乳酸(lactic acid,Lac)和膽堿(choline,Cho)代謝物，采用點(diǎn)分辨波譜序列進(jìn)行單體素1H-MRS測量。在感興趣容積的上下、左右、前后界添加6個(gè)飽和帶，以消除周圍組織造成的影響。檢查前先進(jìn)行自動(dòng)預(yù)掃描完成勻場及抑水，預(yù)掃描完成后以T2WI圖像用作1H-MRS 定位。對照組和LC組中將體素置于在肝右葉上，CLH及HCC組中將一個(gè)體素置于腫瘤實(shí)質(zhì)內(nèi)，避開腫瘤壞死區(qū)域，將另一個(gè)體素置于肝實(shí)質(zhì)內(nèi)，放置遠(yuǎn)離肝臟邊緣，并避開大血管及肝內(nèi)膽管。

掃描完成后，將波譜數(shù)據(jù)傳輸至西門子工作站進(jìn)行調(diào)節(jié)和校正，記錄主要的肝細(xì)胞代謝物L(fēng)ac+TG峰(1.3 ppm)、Cho峰(3.2 ppm)及TG峰(0.9 ppm和2.1 ppm)的峰下面積和各相關(guān)峰比值，殘留水峰在4.7 ppm處用作內(nèi)部參考。通過使用線性最小二乘擬合算法校正T2的效應(yīng)，得到校正后水峰下面積(S水)和脂肪峰下面積(S脂)，計(jì)算肝臟脂肪分?jǐn)?shù)(hepatic fat fraction，HFF)。HFF=S脂/(S脂+S水)×100%[6]。

1.3 觀察指標(biāo)主要觀察指標(biāo)包括：①人口統(tǒng)計(jì)學(xué)指標(biāo)：年齡、性別；②生化指標(biāo)：天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(aspartate aminotransferase，AST)、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(alanine aminotransferase，ALT)、乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase，LDH)、堿性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)、葡萄糖、白蛋白、總膽紅素；③代謝指標(biāo)：三酰甘油(triglycerides，TG)、HFF、Lac、Cho。

2 結(jié)果

2.1 各組間人口統(tǒng)計(jì)學(xué)及血清生化指標(biāo)比較LC組血清ALP水平較對照組升高，CLH組血清AST、LDH、ALP、葡萄糖水平較對照組升高，CLH組血清AST、葡萄糖水平較LC組升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 不同組間人口統(tǒng)計(jì)學(xué)及血清生化指標(biāo)比較

2.2 各組間脂肪變性程度及肝細(xì)胞代謝物水平比較LC組、CLH組Lac+TG(1.3 ppm)水平較對照組、HCC組降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。CLH組Cho(3.2 ppm)水平較對照組升高，HCC組Cho(3.2 ppm)水平較對照組、LC組、CLH組升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。LC組、CLH組、HCC組TG(0.9 ppm)及TG(2.1 ppm)水平較對照組降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

2.3 患者肝細(xì)胞代謝物水平與年齡及酶活性的相關(guān)性LC、CLH和HCC組患者中，Lac+TG(1.3 ppm)水平與年齡、LDH呈正相關(guān)，Cho(3.2 ppm)水平與ALP呈正相關(guān)。見表3。

2.4 Lac+TG及Cho代謝變化相關(guān)危險(xiǎn)因素的廣義估計(jì)方程分析Lac+TG及Cho代謝變化的相關(guān)危險(xiǎn)因素是年齡60～80歲。交互作用分析結(jié)果示，Lac+TG水平與40～50歲男性或女性的HCC及60～80歲男性或女性的LC、CLH、HCC有關(guān)(P<0.05)。Cho水平與60～80歲男性或女性的HCC有關(guān)(P<0.05)。見表4。

3 討論

與LC組比較，HCC組Lac+TG水平升高。此外，與對照組比較，LC、CLH和HCC組TG(0.9 ppm)及TG(2.1 ppm)水平降低。盡管在1.3 ppm的Lac信號(hào)與TG重疊，但Lac水平仍有助于反映出CLH和HCC之間代謝模式的差異。Kim et al[7]發(fā)現(xiàn)非酒精性脂肪肝患者也出現(xiàn)特定Lac+TG峰。研究表明[8]，Lac在HCC癌變和轉(zhuǎn)移過程中在癌細(xì)胞中積累，使腫瘤的細(xì)胞外pH始終保持酸性。酸性厭氧代謝會(huì)導(dǎo)致內(nèi)環(huán)境紊亂，這可能增加導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的遺傳突變率[9]。根據(jù)幾項(xiàng)超極化13C MRS研究[10-11]，肝損傷和HCC中Lac升高，并且HCC中LDH-A水平高于正常肝臟，表明HCC中Lac水平升高可能歸因于LDH-A酶水平增加。本研究發(fā)現(xiàn)，LC、CLH和HCC組患者中Lac+TG(1.3 ppm)水平與LDH呈正相關(guān)，提示LDH水平升高可能與Lac代謝異常有關(guān)。這表明Lac+TG水平可能是一種反映LC背景下HCC發(fā)生過程中特異性代謝的潛在生物標(biāo)志物。

本研究顯示，HCC組Cho(3.2 ppm)水平高于LC、CLH、對照組。Cho是與磷脂代謝相關(guān)的細(xì)胞膜中的重要成分，因此是細(xì)胞增殖的有效指標(biāo)[12]。Cho增加可能會(huì)通過激活編碼與膽堿代謝相關(guān)酶的基因來促進(jìn)HCC細(xì)胞的增殖與侵襲[13]。因此，HCC中高水平的Cho可能是持續(xù)細(xì)胞增殖的指標(biāo)[14]。LC、CLH和HCC組患者中Cho(3.2 ppm)水平與ALP呈正相關(guān)。表明Cho可能是與HCC相關(guān)細(xì)胞增殖的潛在生物標(biāo)志物。此外，本研究廣義估計(jì)方程分析結(jié)果示Lac+TG及Cho代謝變化的相關(guān)危險(xiǎn)因素是年齡，尤其是60～80歲。作為Lac+TG水平改變的危險(xiǎn)因素，HCC患者中年齡超過60歲的男性O(shè)R值是40～50歲男性O(shè)R值的2倍，Cho水平也與60～80歲男性或女性的HCC有關(guān)。提示年齡超過60歲的肝硬化患者，隨著Lac+TG和Cho水平的改變，可能發(fā)生HCC的風(fēng)險(xiǎn)更高。

表2 各組間脂肪變性程度及肝細(xì)胞代謝物水平比較

表3 LC、CLH和HCC組患者肝細(xì)胞代謝物水平與年齡及酶活性的相關(guān)性

表4 Lac+TG及Cho代謝變化相關(guān)危險(xiǎn)因素的廣義估計(jì)方程分析

綜上所述，體內(nèi)1H-MRS可用于量化肝Lac+TG和Cho的水平，其中高Lac+TG和Cho水平可能與病毒性肝炎肝硬化患者早期肝細(xì)胞癌代謝變化有關(guān)。此外，肝細(xì)胞癌中Lac+TG水平與較大年齡和LDH呈正相關(guān)。