非酒精性脂肪性肝病相關肝癌發病機制的研究進展

文章來源：中華肝臟病雜誌, 2017,25(02): 157-160

作者：黃偉 張欣欣

摘要

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是臨床上最常見的慢性肝臟疾病之一，可從單純性脂肪肝進展為非酒精性脂肪性肝炎、肝纖維化和肝硬化，最終可發展為肝細胞肝癌(HCC)。儘管研究表明，許多細胞信號通路、基因及細胞因子等參與NAFLD相關的HCC的發生髮展，但是其發病的具體分子機制尚不清楚。現結合國內外近年的文獻報道，對NAFLD相關的HCC的流行病學及發病機製做一綜述。

非酒精性脂肪性肝病（non-alcoholic fatty fiver disease，NAFLD）是指除外大量飲酒和其他明確損害肝臟的疾病，如病毒性肝炎、藥物性肝病、Willson病及自身免疫性肝病等，所致的以瀰漫性肝細胞脂肪變為病理特徵的臨床綜合征。是臨床上最常見的慢性肝臟疾病之一，可從最初的肝臟脂肪堆積（單純性脂肪肝）進展至非酒精性脂肪性肝炎（non-alcoholic steatohepatitis，NASH）、肝纖維化、肝硬化，甚至可最終發展為肝細胞肝癌（hepatocellular carcinoma，HCC）[1]。研究表明NAFLD是HCC的獨立危險因素，且許多信號通路如核因子κB（nuclear factor kappa B，NF-κb）信號通路、腺苷酸活化蛋白激酶(adenosine 5 -monophosphate-activated protein kinase，AMPK)信號通路，許多基因及細胞因子等參與NAFLD向HCC的轉變[2]，但是其具體機制尚不清楚，因此本文對其發生的可能機製做一綜述。

一、NAFLD與HCC的相關性

HCC是最常見的惡性腫瘤之一，在世界範圍內其發病率和病死率分別位於第五位和第二位[3]，嚴重威脅著人類健康。據統計，約半數以上的HCC是由HBV感染引起的，其次是HCV。然而，近年隨著病毒疫苗的接種以及抗病毒治療的普及，病毒相關性HCC的發病率正逐漸減少，而非病毒相關的HCC數量卻逐年升高，其中NAFLD患病率的增加被認為是主要原因。最近，Younossi等[4]從1989-2015年發表的有關NAFLD流行和進展的729篇文章中選取了85篇，包括了來自22個國家的8 515 431個樣本,進行了Meta分析，發現在全球範圍內，NAFLD的患病率為25.24%（95%置信區間：22.10～28.65），其中中東和南美地區最高，非洲最低；在NAFLD患者中，HCC每年的患病率平均約為千分之0.44 （0.29～0.66）。

近年來，隨著人們飲食結構及生活習慣的改變，高能高脂飲食引起的肥胖、2型糖尿病、高血壓等疾病的患病率逐年增加，促進了NAFLD向HCC的進展[5]。美國一項調查研究顯示，在2004-2009年登記的4 929例HCC患者中，有14.1%的患者為NAFLD-HCC，且每年增加約9%[6]；在義大利的一項多中心前瞻性研究中，研究團隊對NAFLD-HCC和HCV-HCC患者的臨床特點進行比較，發現在756例HCC患者中，有19.2%患者為NAFLD-HCC，並且與HCV-HCC患者相比，NAFLD-HCC的生存期縮短為25.5個月（HCV-HCC為33.7個月）[7]。並且NAFLD是HCC肝移植患者中發展最迅速的危險因素[8]。因此，研究NAFLD與HCC的關係及NAFLD向HCC發展的分子機制對疾病的預防有重要意義。

二、NAFLD-HCC可能的發病機制

目前有關NAFLD發展為HCC的具體機制尚不清楚，且相關方面的研究甚少。但是國內外學者普遍認為，NAFLD是異位脂肪堆積合併低級別慢性炎癥狀態的一種病理表現，而慢性炎症是HCC起始的必要條件。

1．NFκB信號通路調控NAFLD-HCC的進展：

研究表明，NFκB信號通路是連接炎症與腫瘤的重要樞紐，在NAFLD-HCC疾病進展中具有重要作用[9]。在NAFLD疾病中，肝臟中異常累積的脂肪通過內質網應激、氧化損傷及天然、適應性免疫及炎症等一系列反應，激活NF-κB信號通路，引起腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor-alpha，TNFα）、白細胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、IL-1、IL-8等炎症因子的釋放，促進疾病的進展[10]。近年許多針對NAFLD治療藥物的研發，大都通過NF-κB信號通路起作用[11]。例如，在NAFLD動物模型中，白藜蘆醇通過活化AMPKα-去乙醯化酶1信號通路抑制NF-κB信號通路的過度活化，從而改善肝臟脂肪變性[12]。另一方面，研究證實在機體的慢性炎症刺激下，NF-κB具有促進腫瘤細胞生長，抑制細胞凋亡，增強腫瘤侵襲力的作用[13]。例如，Toll樣受體3/4（Toll-like receptor 3/4, TLR3/4）可通過NF-κB信號通路調節NASH中Mallory小體的出現，促進HCC的發生[14,15]。在肝癌細胞HepG2中，雌二醇滅活酶HSD17B4可通過結合NF-κB，促進細胞增殖及炎症因子IL-6、cyclinD1以及增值細胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen，PCNA)的表達[16]。因此，以NF-κB信號通路為切入點，將有助於闡明NAFLD-HCC疾病進展的分子機制。

2．抑癌基因第10號染色體缺失的磷酸酶與張力蛋白同源基因在NAFLD-HCC演變過程中的作用：

隨著腫瘤發病機制研究的深入，發現許多癌基因、抑癌基因介導的代謝異常，在NAFLD-HCC進展中發揮重要作用。其中抑癌基因第10號染色體缺失的磷酸酶與張力蛋白同源基因（phosphatase and tensin homology deleted on chromosome ten，PTEN）基因被認為是繼p53基因後，另一改變較為廣泛、與腫瘤發生關係密切的抑癌基因，且PTEN基因的活化被認為是脂肪肝的標誌。在脾臟切除的小鼠動物模型中，發現PTEN基因的表達降低，而小鼠肝臟脂肪變加重[17]；並且微小核糖核酸-93（microRNA-93, miR-93）也可通過降低PTEN基因的表達，抑制細胞凋亡，促進HCC的發展[18]；在肝臟中，PTEN基因可通過PI3K-AKT信號通路調節肝脂肪生成及腫瘤的形成，進而參與NAFLD、NASH、肝纖維化和HCC的發生髮展[19]；PTEN還可通過NF-κB信號網路調控炎症和肝纖維化基因的表達，進而調節HCC的進展。以上研究顯示，抑癌基因PTEN不論在NAFLD或HCC單個疾病中發揮作用，而且在NAFLD-HCC疾病演變過程中具有重要作用。

3．NAFLD中的新視點：

過氧化物酶體增殖物激活受體與HCC：在NAFLD疾病過程中，過多的甘油三酯積聚在肝臟中，導致肝細胞氣球樣變和炎症反應，進而發展為NASH。過氧化物酶體增殖物激活受體（peroxisome proliferator-activated receptors，PPARs）屬於配體依賴型核轉錄因子，由PPARα、PPARβ及PPARγ三個成員組成，通過調節氧化反應的關鍵酶，在肝臟脂質代謝及炎症反應中發揮重要作用。最近研究發現，人類肝臟中PPARα基因的表達與NASH疾病嚴重程度、內臟脂肪含量以及胰島素抵抗呈負相關，而與脂聯素呈正相關[20]。在PPARα基因敲除的動物模型中，脂肪酸分解代謝降低，使肝臟中脂質累積增多，進而加速脂肪肝的進展[21]；並且在PPARα/γ雙重激動劑GFT505處理的NAFLD/NASH及肝纖維化動物模型中，肝功能和肝臟脂肪變性、炎症和纖維化程度均有明顯的改善[22]。因此，PPARs家族有望成為治療NAFLD疾病的藥物靶點。同時miR-9可通過PPARα-鈣黏蛋白基因通路調節HCC腫瘤生成與侵襲[23]；c9, t11-共軛亞油酸可通過活化PPARγ-B淋巴細胞瘤2-Caspase3信號通路誘導HCC細胞凋亡[24]。綜上所述，PPARs基因家族成為NAFLD-HCC疾病研究的新視點，並有望研究出針對此基因家族的特異藥物。

4．AMPK負反饋調節機制：

NAFLD被認為是代謝綜合征的肝內表現，且美國臨床內分泌醫師學會已將NAFLD作為代謝綜合征的主要條件。NAFLD發病機制中的"第一次打擊"是以胰島素抵抗為始動因素而導致的肝細胞脂肪蓄積，並且糖尿病是HCC的獨立危險因素。AMPK即AMP依賴的蛋白激酶，是生物能量代謝調節的關鍵分子，是研究糖尿病及其他代謝相關疾病的核心。近期大量研究表明，NAFLD疾病中代謝的異常與AMPK通路調節異常有關。在NAFLD中，microRNA-451可通過AMPK/AKT信號通路抑制促炎症因子的釋放[25]。AMPK可通過抑制膽固醇調節元素結合蛋白的轉錄，從而阻止NAFLD的進展[26]。並且許多藥物研究也建立在AMPK信號通路上[27]。例如，在高脂飲食誘導的NAFLD動物模型中，葉酸可通過上調AMPK的活性而增加膽固醇和葡萄糖的代謝，改善疾病進展[28]。同時AMPK通路在人類HCC中也起關鍵作用，研究發現Thrl72（p-AMPK）的低表達與HCC不良預後相關[29]。

5．NAFLD中活性氧簇與HCC相關性：

NAFLD的發病機制中最經典的學說是"二次打擊"學說，其中氧化應激是NAFLD疾病進展過程中對肝臟的一個非常重要的打擊。研究發現，氧化應激可使活性氧簇（reactive oxygen species，ROS）增多，觸發炎症因子的產生，引起炎症和纖維化反應，最終導致NASH、終末期肝病乃至HCC的發生髮展[30]。在小鼠動物模型以及人NAFLD樣本中，脂質代謝異常能選擇性地引起CD4+T淋巴細胞而不是CD8+T淋巴細胞缺失，促進肝臟腫瘤的發生；並且特異性敲除CD4+T淋巴細胞後將產生更多的ROS，而阻滯ROS的產生可逆轉由NAFLD引起的肝臟CD4+T淋巴細胞的減少並且延緩NAFLD-HCC疾病的進展[31]。並且大量研究發現，一些具有抗氧化活性的植物可通過抑制ROS的產生，改善NAFLD中脂質的累積。例如，在由高脂高糖飲食誘導的NAFLD小鼠模型中，茶葉能夠阻礙肝臟中ROS依賴的脂質生成[32]。增多的ROS可激活核因子NF-E2相關因子2，通過NF-E2相關因子α-抗氧化反應元件通路發揮抗氧化作用，同時抗氧化應激作用是細胞抵抗促癌物質、抑制腫瘤生成的重要機制。因此，氧化應激中的ROS在NAFLD-HCC發生髮展過程中具有重要作用。

6．NAFLD-HCC中的基因標誌物：

NAFLD及HCC的發生髮展都受許多遺傳基因的調節，不同種族、地區的患病率不同。越來越多的研究發現，遺傳因素在NAFLD和NASH疾病發展過程中具有重要作用，因此研究遺傳因素在NAFLD-HCC疾病轉變過程中的作用，有助於更好了解疾病的進展且為疾病預防提供幫助。研究發現，在動物模型中，過表達patatin樣磷脂酶結構域蛋白3（patatin-like phospholipase domain containing 3，PNPLA3）rs738409（CG；編碼I148M）多態性基因可促進甘油三酯累積，而敲除此基因可減少肝脂質沉積和甘油三酯含量[33]，且攜帶PNPLA3 rs738409 C > G基因多態性的NAFLD患者，其發生HCC的風險增加[34]。最近中國研究人員發現了一種B淋巴細胞易位基因1，此基因能夠幫助小鼠預防脂肪肝[35]，且在肝癌患者中顯著低表達，這為NAFLD的發病機制、治療以及向HCC轉變的研究提供了新的思路。此外，還有許多基因如鋅指蛋白1、跨膜蛋白6超家族成員2超長鏈脂肪酸延伸酶6基因及許多MicroRNA在NAFLD演變為HCC過程中發揮重要作用。

三、問題與展望

隨著人們生活水平的提高，與遺傳-環境-飲食密切相關的NAFLD發病率逐年上升。在遺傳基因改變、胰島素抵抗、炎症因子、氧化應激等作用下，NAFLD可逐漸進展為NASH、NASH相關肝硬化甚至HCC。雖然研究發現許多分子機制參與NAFLD向HCC的轉換，但是NAFLD發展至HCC的具體機制目前仍未完全闡明，需要進一步研究，同時針對此研究特異性藥物或干預措施可以預防或減少NAFLD患者進展為HCC，提高患者生存率。

參考文獻（略）

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