侯嬋，魏海梁，李京濤，閆曙光，周軍

0 引言

世界衛(wèi)生組織于1978年首次給予“癌前病變”明確的定義：是一種更容易發(fā)生惡性腫瘤的組織學改變。癌前病變是某些具有潛在癌變可能性的良性病變，如長期不能治愈，這類病變可能會惡變?yōu)榘1]。肝癌癌前病變主要是指從肝硬化演變?yōu)楦伟┑闹虚g階段，肝細胞不典型增生是肝癌癌前病變和肝癌發(fā)病的相似病理因素。在2015年制定的《原發(fā)性肝癌規(guī)范化病理診療指南》中將肝癌癌前病變的病理類型分為以下幾種：肝細胞異型增生、異型增生灶和低度異型增生結(jié)節(jié)（LGDN）、高度異型增生結(jié)節(jié)（HGDN）、肝細胞腺瘤（HCA）[2]。但是，肝癌癌前病變惡變的機制尚不十分清楚，目前普遍認為：（1）肝癌癌前病變細胞的發(fā)生是形成肝癌的起始因素；（2）炎性纖維化微環(huán)境是導致肝癌形成的驅(qū)動因素；（3）肝癌癌前病變細胞與炎性纖維化微環(huán)境之間的相互作用最終促進了肝癌的形成[3]。

肝臟中的巨噬細胞是維系肝臟內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)和應對病理變化的重要組分。近年來諸多研究證實，巨噬細胞具有高可塑性和多功能性，在體內(nèi)和體外不同微環(huán)境影響下，可向不同的表型分化，表現(xiàn)出功能差異，此種現(xiàn)象稱為極化[4]。巨噬細胞的極化與炎性反應、腫瘤和代謝疾病的發(fā)病機制密切相關(guān)。庫普弗細胞（Kupffer cells, KCs）是位于肝竇中的特殊巨噬細胞，其處于血流入肝的位置，占單核巨噬細胞細胞系總數(shù)的80%～90%。KCs的表面具有特殊的功能表型，可防御經(jīng)腸道來源的病毒、細菌及其代謝產(chǎn)物的侵襲，KCs分泌細胞因子，避免過度的炎性免疫反應，并維持肝臟環(huán)境的體內(nèi)平衡。作為肝癌微環(huán)境的特殊組成部分，KCs在肝癌癌前病變的惡變中亦起著關(guān)鍵作用。

1 KCs極化與免疫作用

1.1 KCs極化

KCs表面的膜受體包括Toll樣受體（TLR）、NOD樣受體、清道夫受體、補體識別和Fc片段受體。KCs通過模式識別受體（pattern recognition receptor, PRR）識別機體內(nèi)、外源性的危險信號[5]。根據(jù)對輔助性T細胞的激活途徑進行分類，當KCs被細菌內(nèi)毒素脂多糖（lipopolysaccharide, LPS）、干擾素γ（interferon-γ, IFN-γ）或者白介素4（interleukin4, IL-4）/IL-13等刺激時，會出現(xiàn)兩種不同的激活類型，即M1型和M2型[6]。M1型KCs是指巨噬細胞不具有Th1細胞的抗原特異性活化并被其分泌的IFN-γ進一步活化的KCs，此過程也稱為KCs的經(jīng)典激活途徑。M1型KCs可調(diào)控Th1型免疫應答、殺死細胞內(nèi)病原體和抑制腫瘤生長等作用。M2型KCs被Th2分泌的IL-4和IL-13選擇性地激活，并能增加MHCⅡ抗原的表達，清除細胞表面的甘露糖配體，下調(diào)促炎細胞因子的表達，這是KCs的另一種替代激活途徑。M2型KCs的主要作用是參與Th2細胞免疫應答，發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用，促進組織重塑和腫瘤發(fā)展[7]。

1.2 KCs的極化與肝癌癌前病變惡變的關(guān)系

肝臟在損傷或炎性反應時可激活KCs，激活的KCs可釋放大量的超氧化物和活性氧，這些物質(zhì)對肝臟細胞及其基因的毒性作用可能導致肝臟細胞大量死亡和存活肝細胞的大量增殖，因此，它是促進肝癌癌前病變形成和演進的重要因素。KCs通過自分泌和旁分泌模式釋放巨噬細胞移動抑制因子（macrophage migration inhibitory factor,MIF），抑制其自身的組織穿透力，與癌旁組織相比，癌組織中KCs細胞數(shù)量減少。此外，MIF刺激血管內(nèi)皮生長因子的表達促進腫瘤新生血管生成，這有利于癌細胞的增殖。 因此，在肝癌的發(fā)生發(fā)展過程中，KCs的作用具有二重性，既具有顯著的抗腫瘤作用，也對原發(fā)性及轉(zhuǎn)移性肝癌的發(fā)展有一定的促進作用。

肝組織中的KCs被來自腸道的LPS等物質(zhì)激活而極化[8]，活化的M1型KCs分泌促炎細胞因子，包括IL-1、IL-6、IL-23等，可促進局部炎性細胞的聚集，導致局部炎性反應，并促進肝細胞的非典型增生性修復；M1型KCs也可通過吞噬作用將肝臟內(nèi)不典型增生的肝細胞吞噬，不典型增生的肝細胞與KCs內(nèi)的溶解細胞酶結(jié)合后被殺死。研究發(fā)現(xiàn)M1型KCs產(chǎn)生大量炎癥因子，通過釋放活性氧和氮中間體可以殺死肝臟非典型增生細胞并激活適應性免疫。M1型KCs分泌的TNF-α和IL-1β可募集細胞毒性淋巴細胞（CTL）以攻擊肝臟非典型增生細胞；TNF-α對血管內(nèi)皮細胞具有直接殺傷作用，可激活局部單核巨噬細胞系統(tǒng)，增強NK細胞的細胞毒性作用[9]，且活化的NK細胞能分泌大量的細胞因子，抑制肝癌癌前病變的惡變，發(fā)揮其抗腫瘤作用；活化的NK細胞還具有調(diào)節(jié)KCs的功能，增強其對肝臟非典型增生細胞的殺傷作用，也可抑制肝癌癌前病變的惡性轉(zhuǎn)化。由M2分泌的TGF-β1可有效激活肝星狀細胞（HSC）并維持其活性，活化的HSC增殖成肌成纖維細胞樣細胞，同時合成釋放大量的細胞外基質(zhì)（ECM）和基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑（TIMP）。TIMP可以降低間質(zhì)膠原酶活性，減少ECM降解，導致ECM大量積聚，促使形成肝癌癌前病變細胞、炎性纖維化微環(huán)境及相互作用，甚至進展為肝癌[10]。同時，活化的M2型KCs分泌促血管生成因子，如VEGF、血小板源性生長因子（PDGF）、TGF-β、成纖維細胞生長因子（FGF）和血管生成趨化因子，并促進肝癌癌前病變周圍異常血管增生。 M2型KCs可誘導Th2型免疫應答，促進組織修復和血管新生、對炎性刺激不敏感，并具有低吞噬殺菌作用和抗原提呈能力，可導致肝臟非典型增生細胞免疫逃逸，促進肝癌癌前病變向肝癌發(fā)展。因此，在肝癌癌前病變惡變防治中，可適當調(diào)控KCs向M1型極化，抑制M2型KCs的極化，從而調(diào)控肝癌癌前病變的進展。

2 非編碼RNA與肝癌癌前病變惡變的關(guān)系

2.1 非編碼RNA

微小RNA（microRNA, miRNA）有兩種類型：非蛋白質(zhì)編碼的miRNA和蛋白質(zhì)編碼的內(nèi)含子miRNA。miRNA在生命體中的作用非同小可，可調(diào)節(jié)人類約30%～90%的基因。其中，占絕大數(shù)的是非蛋白編碼的miRNA，它是一類堿基長度為19～24 bp的內(nèi)源性非編碼RNA分子，一般位于編碼基因的外圍。非蛋白質(zhì)編碼的miRNA的功能主要與靶mRNA序列的3'非翻譯區(qū)（3'UTR）相關(guān)，通過與3'UTR的堿基互補配對導致靶mRNA降解或抑制其翻譯，從而在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)基因的表達。一個miRNA可調(diào)節(jié)多個靶基因，幾種 miRNA也可共同調(diào)控單個基因的表達，在miRNA和靶基因之間形成復雜的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡[11]。目前的研究發(fā)現(xiàn)，miRNA參與多種生理過程的調(diào)控，如發(fā)育調(diào)節(jié)、細胞分化和細胞凋亡等，許多miRNA在B、T淋巴細胞、DC、巨噬細胞和其他類型免疫細胞的發(fā)育、分化、存活和功能成熟中起著重要作用[12]。

長鏈非編碼 RNA（long non-coding RNAs,LncRNAs）是由基因組中非編碼序列轉(zhuǎn)錄生成的、長度大于200 nt、不具有翻譯成蛋白質(zhì)能力的RNA，它的異常表達或突變與惡性腫瘤的產(chǎn)生休戚相關(guān)[13]。LncRNAs在結(jié)構(gòu)上缺乏顯著的開放閱讀框架，具有類似于mRNA的結(jié)構(gòu)特征，包括5'末端帽、3'末端的多腺苷酸化尾部、外顯子、內(nèi)含子和剪接位點。LncRNA通過多種生物過程，例如染色質(zhì)重塑、組蛋白修飾和RNA代謝等來調(diào)節(jié)基因在表觀遺傳水平、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后水平的表達。最近的研究表明，LncRNAs可通過干預腫瘤相關(guān)免疫細胞的發(fā)育、分化來調(diào)控免疫細胞功能、調(diào)節(jié)免疫相關(guān)細胞因子和相關(guān)通路的表達，進而影響機體的抗腫瘤免疫反應及腫瘤相關(guān)的免疫微環(huán)境[14]。

2.2 miRNA對巨噬細胞極化的調(diào)控作用

miRNA主要參與巨噬細胞極化的轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)，KCs作為肝臟中一種特殊類型的巨噬細胞，在肝癌形成中的作用具有巨噬細胞的共同屬性。研究表明，不同外部因素如LPS或IL-4等刺激巨噬細胞可以影響巨噬細胞中某些miRNA的表達水平。

2.2.1 促進M1型KCs極化的miRNA: （1） miR-29b和miR-125a-5p：巨噬細胞極化和肝臟炎性反應主要依賴于核轉(zhuǎn)錄因子Kappa B（nuclear transcription factor kappa B, NF-κB）信號通路的激活，腫瘤壞死因子α誘導蛋白3（TNF-α誘導蛋白3, TNFAIP3）是NF-κB信號通路的抑制劑[15]。國外學者研究發(fā)現(xiàn)，miR-29b和miR-125a-5p可改變KCs極化通路相關(guān)蛋白的表達水平，其過表達可特異性抑制人單核細胞系中的TNFAIP3，使M1型KCs的表達增加，參與調(diào)控KCs極化。（2） miR-223：研究證實，LPS可誘導巨噬細胞中miR-223的表達，miR-223的高表達可促進巨噬細胞中炎性因子IL-1β、IL-6和TNF-α的表達，同時也可通過靶向抑制Pknox1促進M1巨噬細胞的極化。（3） let-7c：let-7c也是一種miRNA。Banerjee等[16]證實，let-7c可作為C/EBPδ的抑制劑，其靶向抑制C/EBPδ表達并調(diào)控巨噬細胞KCs極化：在KCs中，let-7c的過表達促進KCs向M1的極化，抑制其表達后則極化為M2型KCs，且let-7c表達在M1型KCs和M2型KCs的動態(tài)轉(zhuǎn)變中發(fā)生變化。

2.2.2 抑制M2型KCs極化的miRNA: （1） miR-19a-3p：研究證實，miR-19a-3p在腫瘤相關(guān)巨噬細胞（TAM）中表達明顯下降。TAM是浸潤在腫瘤周圍的巨噬細胞，其促進腫瘤生長、侵襲和轉(zhuǎn)移，并表現(xiàn)出M2巨噬細胞表型[17]。Fos相關(guān)抗原1（Far-1）是一種原癌基因，也是誘導M2巨噬細胞極化的重要因子。研究證實，miR-19a-3p通過靶向抑制Fra-1并抑制其下游基因VEGF、STAT3和p-STAT3來抑制M2巨噬細胞的極化[18]。（2）miR-155：Martinez-Nunez等[19]學者研究發(fā)現(xiàn)，miR-155可靶向調(diào)控M2型KCs極化途徑相關(guān)因子信號通路中Smad2的IL-13受體α1和TGF-β表達，通過抑制IL-13受體α1和TGF-β來抑制KCs向M2型極化。同時miR-155是TLR信號通路上MyD88蛋白的抑制劑，miR-155通過抑制MyD88蛋白的表達，從而抑制KCs向M2型極化，促進M1型KCs的極化。若抑制miR-155的表達，可促進其靶基因C/EBPβ的表達并促進M2型KCs的極化。（3）miR-146a：Boldin等[20]發(fā)現(xiàn)miR-146a的過表達抑制LPS誘導的一氧化氮合酶（iNOS）的增加，促進M2型巨噬細胞的極化；抑制其表達將恢復iNOS的表達，使M1型巨噬細胞極化增加。（4）miR-142-3p：Xu等[21]發(fā)現(xiàn)，miR-142-3p是TGF-β信號通路調(diào)節(jié)因子之一，M2型巨噬細胞中miR-142-3p的過表達選擇性地誘導TGF-β受體1的表達，引起M2型細胞凋亡并抑制M2型腫瘤相關(guān)巨噬細胞。

2.3 LncRNA對巨噬細胞極化的調(diào)控作用

文獻報道，LncRNAs的異常表達也影響免疫細胞的分化、發(fā)育和功能。在巨噬細胞中，LncRNAs通過調(diào)控免疫相關(guān)基因的表達及細胞因子的分泌來影響腫瘤免疫微環(huán)境的炎性反應[14]。巨噬細胞可以通過分泌相關(guān)細胞因子如TNF-α等來殺傷或抑制腫瘤細胞，THRIL是TNF-α和hnRNPL相關(guān)的免疫調(diào)節(jié)LncRNA。Atianand等[22]研究發(fā)現(xiàn)，在單核細胞中，THRIL與hnRNPL的相互作用可影響TNF-α的轉(zhuǎn)錄表達，從而影響肝臟中的巨噬細胞KCs的極化。Huang等[23]通過實驗研究證實，在M1型巨噬細胞中，LncRNA TCONS-00019715的表達高于M2型KCs，當它被敲低時，M1型巨噬細胞相關(guān)標志物的表達降低；M2型標志物高表達，證明TCONS-00019715在KCs極化中起著重要作用。因此，外源誘導的LncRNA表達增加可以將TAM轉(zhuǎn)化為M1型，增強巨噬細胞對肝癌癌前病變惡變的預防和治療。在肝癌癌前病變微環(huán)境中，LncRNAs可通過調(diào)控KCs的發(fā)育、分化及極化來影響肝癌癌前病變微環(huán)境的免疫應答。

LncRNA-ATB是LncRNA信號通路關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，TGF-β是LncRNA-ATB的激活因子，激活的LncRNA-ATB可促進KCs向M2型極化，并激活HSC。M2型KCs具有促進組織修復和血管生成的功能，并且活化的HSC與肝纖維化的發(fā)生密切相關(guān)，抑制LncRNA-ATB的表達，則極化為M1型KCs增加，表現(xiàn)為抗腫瘤作用。此外，LncRNAATB與肝硬化發(fā)生和HCC血管侵襲呈正相關(guān)。姚芳苡等[24]通過體外培養(yǎng)人巨噬細胞發(fā)現(xiàn)，LncRNA NEAT1參與KCs極化的調(diào)節(jié)，在M1型KCs中高表達，高表達的LncRNA NEAT1可有效抑制KCs向M2型極化，并可誘導M2型KCs重極化為M1型。長鏈非編碼RNA E330013 P06的過表達可誘導KCs中IL-6、TNF-α和其他炎癥基因的高表達以及IL-10的低表達，從而表現(xiàn)出抗炎和抗腫瘤作用。LncRNA-cox2可介導KCs中不同類別免疫基因的激活和抑制，并在細胞的初級免疫應答中起重要作用。因此，在癌前病變的微環(huán)境中，LncRNAs可通過調(diào)節(jié)KCs的發(fā)育、分化和極化來影響癌前病變微環(huán)境的免疫應答。

綜上所述，多種非編碼RNA均可通過調(diào)控巨噬細胞的極化方向，通過抑制M2型巨噬細胞極化或促進M1型巨噬細胞極化，發(fā)揮減輕肝癌癌前病變細胞形成過程中炎性微環(huán)境的形成和殺滅癌前病變細胞，起到抑制肝癌癌前病變惡變的作用。

3 總結(jié)

我國是肝癌的高發(fā)地區(qū)，新發(fā)病例占全球的55%左右，盡管目前發(fā)展了許多治療肝癌的方法和技術(shù)，如手術(shù)切除、射頻消融、肝動脈化療栓塞、三維適形放療等，但肝癌的復發(fā)率及死亡率仍居高不下，即使是根治性手術(shù)，5年內(nèi)仍有超過半數(shù)的患者出現(xiàn)復發(fā)轉(zhuǎn)移。癌前病變是臨床上常見的組織學變化，其向惡性腫瘤進展的風險遠遠高于其他非惡性組織[25-26]。肝癌癌前病變尚處于可控、可逆的階段，若在肝癌前病變惡變?yōu)楦伟┲罢业娇煽坑行У闹委煼椒?，干預與其發(fā)生發(fā)展相關(guān)的腫瘤微環(huán)境，就有可能顯著地抑制癌前病變的惡變，從而降低肝癌的發(fā)生率[27]。

大量研究證實，KCs的極化與腫瘤微環(huán)境密切相關(guān)，在不同的微環(huán)境刺激下，可向不同的表型極化，從而影響著肝癌癌前病變的惡變。而miRNAs及LncRNAs兩種非編碼RNA均可通過干預KCs相關(guān)細胞因子的分泌或蛋白基因的表達，影響腫瘤炎性微環(huán)境成分，調(diào)控KCs的極化方向，促進其向M1型極化，從而發(fā)揮增強免疫應答、抑制腫瘤生長等作用，抑制肝癌癌前病變惡變。故而，研究非編碼RNAs靶向調(diào)控KCs極化干預肝癌癌前病變惡變的機制和治療藥物十分重要，期望探索到能有效調(diào)控肝癌癌前病變發(fā)生發(fā)展的非編碼RNA，抑制肝癌癌前病變的惡變，降低肝癌的發(fā)生率。