石小康 綜述 丁佑銘 審校
原發(fā)性肝癌(簡稱肝癌)是全球常見的惡性腫瘤之一,其主要組織學(xué)亞型為肝細胞肝癌(Hepatocellular carcinoma,HCC),約占70%~90%[1]。目前,肝癌位列全球癌癥發(fā)病率第六位,癌癥相關(guān)死亡率第三位[2]。由于肝癌早期缺乏典型的臨床表現(xiàn),發(fā)現(xiàn)時多處于中晚期,錯過根治治療機會,故整體預(yù)后不佳[3]。因此,深入探究肝癌發(fā)生、發(fā)展的相關(guān)危險因素極為重要。自幽門螺桿菌發(fā)現(xiàn)以來,螺桿菌屬(Helicobacter species)與人類多種疾病的關(guān)系已成為國內(nèi)外關(guān)注的熱點。值得注意的是,螺桿菌感染與多種消化系統(tǒng)腫瘤(如胃癌、肝癌、膽囊癌、胰腺癌、結(jié)直腸癌等)的發(fā)生密切相關(guān)[4-5]。近年來,其與肝癌的關(guān)系亦逐漸得到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。本文主要對螺桿菌屬與肝癌的發(fā)生發(fā)展關(guān)系做一綜述,以期為肝癌的早期預(yù)防及診療提供幫助。
螺桿菌屬隸屬于細菌域,變形菌門,ε-變形菌綱,彎曲菌目,螺桿菌科?,F(xiàn)階段,研究主要聚焦于幽門螺桿菌(Helicobacter pylori,Hp)和肝螺桿菌(Helicobacter hepaticus,Hh),而其他螺桿菌的研究則相對較少。1983年澳大利亞學(xué)者Marshall和Warren從活動性胃炎和消化性潰瘍患者胃黏膜活檢標本中首次發(fā)現(xiàn)了Hp[6],此后世界范圍內(nèi)展開了對Hp的研究熱潮。國際癌癥研究中心(International Agency for Research on Cancer,IARC)于1994年將Hp列為I類致癌因子。后續(xù)研究中,人們接連發(fā)現(xiàn)了其他的螺桿菌屬。1992年,F(xiàn)ox等[7]在A/JCr小鼠肝臟中又發(fā)現(xiàn)了一種“螺桿菌”,隨后從肝癌小鼠模型中分離培養(yǎng)出該菌,于1994年被命名為Hh。Hh是一種腸肝螺桿菌,定植于下消化道,包括盲腸、結(jié)腸以及肝膽管系統(tǒng)。有文獻報道,Hh可以促進肝硬化、肝癌的發(fā)生,特別在感染病毒性肝炎的患者中[8]。通過對16S rRNA基因序列的評估顯示Hh是最接近Hp的螺桿菌[9]。后續(xù)諸多研究發(fā)現(xiàn)Hh同Hp一樣,與人類肝癌發(fā)生、發(fā)展極為相關(guān),鑒于此,本綜述暫且將二者一并與肝癌的研究進展作一總結(jié)。
流行病學(xué)研究表明,螺桿菌可通過膽道或門靜脈系統(tǒng)感染人體肝臟,且其感染與肝癌發(fā)病率呈正相關(guān),這提示螺桿菌可能在肝癌的發(fā)生發(fā)展中具有重要作用[10]。Pirouz等[11]使用聚合酶鏈式反應(yīng)(PCR擴增法)檢測慢性肝病患者石蠟包埋組織中螺桿菌,發(fā)現(xiàn)有17例(36.9%)Hp感染,其中肝癌標本陽性率為66.7%,相比于肝轉(zhuǎn)移性腺癌組(15.3%)明顯增高。Yang等[12]發(fā)現(xiàn)原發(fā)性肝癌患者血清抗肝螺桿菌抗體IgG檢出率達50%,明顯高于肝良性腫瘤患者(7.7%)及正常對照組(6.3%),對IgG陽性患者進行肝特異16S rRNA基因檢測,其感染陽性率可達36.0%。因此從分子生物學(xué)和免疫學(xué)角度均揭示螺桿菌與肝癌的密切關(guān)系。Fox等[13]研究發(fā)現(xiàn)Hh的腸道定殖足以促進曲霉毒素和HCV轉(zhuǎn)基因誘導(dǎo)的HCC發(fā)生,且并不需要Hh轉(zhuǎn)運到肝臟也不需要其誘導(dǎo)肝炎,該研究結(jié)果更加有力的說明Hh對于肝癌發(fā)生的促進作用。然而也有研究表明Hh與肝癌發(fā)生無明顯關(guān)系,Alexis等[14]研究發(fā)現(xiàn),Hp感染并不能促進丙型肝炎病毒轉(zhuǎn)基因小鼠模型肝癌的發(fā)病率,且至今細菌培養(yǎng)技術(shù)仍未成功從人體標本中分離出活菌。螺桿菌是否具有致癌作用仍難以證明[20]。因此,仍需進一步實驗驗證螺桿菌屬與肝癌的關(guān)系。
慢性炎癥已被公認為是癌癥發(fā)生的重要危險因素之一,長期慢性炎癥與腫瘤的發(fā)生關(guān)系密切[15]。研究表明,螺桿菌感染肝臟會導(dǎo)致肝臟慢性炎癥的發(fā)生,在慢性炎癥條件下,炎癥會激活相應(yīng)的炎性細胞,生成一系列炎性因子繼而可能引起腫瘤的發(fā)生。Moritz等[16]研究發(fā)現(xiàn)將Hh與人肝癌細胞共培養(yǎng)后,白細胞介素-1β(Interleukin-1 beta,IL-1β)、白細胞介素-8(Interleukin-8,IL-8)、腫瘤壞死因子-α(Tumor necrosis factor-alpha,TNF-α)、單核細胞趨化蛋白-1(Monocyte chemotactic protein-1,MCP-1)等表達明顯升高,且其mRNA表達水平也不同程度上升?,F(xiàn)已知,IL-1β和TNF-α可直接作用于上皮細胞誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子NF-κB的產(chǎn)生,后者可介導(dǎo)炎癥以及腫瘤的發(fā)生[17]。IL-8可激活JAK2/STAT3/Snail信號通路從而誘導(dǎo)肝癌細胞發(fā)生上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT),最終增加腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移和浸潤能力[18]。長期的炎癥刺激使肝細胞處于炎性微環(huán)境中,可直接或間接誘導(dǎo)肝癌的發(fā)生和發(fā)展。目前已有大量研究發(fā)現(xiàn)Hp感染引起胃的炎性改變從而最終導(dǎo)致胃癌的發(fā)生,如Hp感染胃后可以直接激活細胞外信號調(diào)節(jié)激酶MAPK和JNK參與炎癥相關(guān)性腫瘤的發(fā)生[19]。但目前關(guān)于“螺桿菌—炎癥—肝癌”方面的研究報道尚少,考慮到人體胃和肝臟解剖學(xué)上的緊密聯(lián)系,是否螺桿菌可以通過同樣的機制誘導(dǎo)肝癌的發(fā)生值得進一步研究。因此,其具體的致癌機制仍需進一步深入探究。
腫瘤細胞的形成與正常細胞增殖和凋亡的失衡密切相關(guān),螺桿菌感染可破壞肝細胞的增殖和凋亡動態(tài)平衡。Wang等[20]用Hp感染小鼠細胞后檢測相關(guān)蛋白發(fā)現(xiàn),相比于未用Hp感染組其細胞增殖核蛋白(PCNA)表達明顯增加,B淋巴細胞瘤-2基因相關(guān)X蛋白(Bax)表達明顯降低。PCNA于G1晚期開始增加,S期達到高峰,其水平可以直觀反映細胞增殖狀態(tài),是細胞惡性生物學(xué)潛能的主要指標[21]。Bax作為一種調(diào)節(jié)細胞凋亡的蛋白,可促進凋亡的發(fā)生[22]。亦有研究發(fā)現(xiàn)[23],將Hp與人肝癌細胞共同體外培養(yǎng)后,發(fā)現(xiàn)細胞周期蛋白D1(cyclinD1)和PCNA表達明顯上調(diào)。作為原癌基因,cyclinD1已被證實在多種細胞腫瘤中過表達[24],cyclinD1可以使Rb蛋白磷酸化并與轉(zhuǎn)錄因子E2F解離,促使細胞周期通過G1限制點進入S期,導(dǎo)致細胞不斷分裂增殖,最終形成腫瘤。由此可見,螺桿菌感染可直接影響調(diào)控細胞周期相關(guān)蛋白的表達而破壞細胞的增殖、凋亡平衡,從而誘導(dǎo)腫瘤的發(fā)生。
張春忙等[25]研究發(fā)現(xiàn)Hh感染肝癌細胞(HEPG2和HCCLM3細胞株)可以增強肝癌細胞的侵襲力,隨著Hh活菌刺激濃度的增加,肝癌細胞侵襲性明顯增強,且在Hh刺激后,HEPG2和HCCLM3中TLR4(Toll樣受體)、MyD88蛋白(髓樣細胞分化蛋白)表達水平明顯上調(diào),而TLR4或MyD88基因被沉默后,Hh刺激不再提高肝癌細胞的侵襲能力,因此有力證明Hh可以通過TLR4/MyD88信號通路增強肝癌細胞的侵襲能力。此外,張福星等[26]收集180例原發(fā)性肝癌癌組織的石蠟標本(高侵襲性組118例,低侵襲性組62例),采用巢式PCR擴增螺桿菌特異性16S rRNA基因并測序,發(fā)現(xiàn)高侵襲性組原發(fā)性肝細胞癌的Hp 16S rRNA陽性率顯著高于低侵襲性組(86.44%vs. 58.06%,P<0.01),并通過免疫組織化學(xué)技術(shù)檢測石蠟包埋肝癌組織中轉(zhuǎn)膠蛋白(Transgelin)及整合素α2(Integrin α2)蛋白表達水平,結(jié)果顯示高侵襲性組Transgelin及Integrin α2表達明顯高于低侵襲組,而Transgelin及Integrin α2的表達變化都可能與腫瘤的轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。有報道顯示[27]Integrin在多種癌細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移中有重要作用。由此說明,Hh不僅可以通過影響TLR4/MyD88信號通路等增強肝癌細胞的侵襲能力,還可能通過促進Transgelin及Integrin α2的表達增強肝癌細胞的侵襲轉(zhuǎn)移能力。
原發(fā)性肝癌是最常見的肝臟腫瘤,約占90%。盡管在世界上大部分地區(qū),肝癌不是最常見的腫瘤,但其高致死率及低生存率造成了嚴重的全球性健康問題[2]。流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn),全球范圍內(nèi)人類螺桿菌感染率高達50%以上[28]。作為重要的腫瘤危險因素,螺桿菌感染促進肝癌的發(fā)生、發(fā)展逐漸受到學(xué)術(shù)界關(guān)注。本綜述旨在提高臨床一線對螺桿菌(尤其是Hp和Hh)感染的重視程度,及早發(fā)現(xiàn)并根治螺桿菌感染,以便更好的預(yù)防肝癌的發(fā)生或改善肝癌患者預(yù)后。雖然螺桿菌促進肝癌形成的具體機制目前尚不十分清楚,但諸多研究表明其與肝癌關(guān)系密切,期待后續(xù)研究進一步予以闡明。螺桿菌屬與肝癌相關(guān)性的研究有利于進一步完善肝癌的病因?qū)W理論,以期為肝癌的臨床預(yù)防及診療提供新契機,進一步為世界范圍內(nèi)攻克肝癌難題提供“中國藥方”。