楊菁 范建高
非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是肥胖和代謝綜合征累及肝臟的病理表現(xiàn),疾病譜包括單純性脂肪肝(NAFL)、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)及其相關(guān)肝纖維化、肝硬化和肝細(xì)胞癌(HCC)。隨著肥胖在全球的流行,NAFLD已成為全球第一大慢性肝臟疾病,普通成人和肥胖患者NAFLD患病率分別高達(dá)25%和50%,肥胖癥顯著增加NAFLD患者肝硬化和HCC發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)[1-2]。臨床上,90%以上的丙型肝炎相關(guān)HCC和酒精性肝病相關(guān)HCC發(fā)生在肝硬化的基礎(chǔ)上,肝炎、肝硬化、HCC是慢性肝病患者經(jīng)典的三步曲。在NAFLD的漫長(zhǎng)病程中慢性炎癥(NASH)引起肝組織損傷并隨之啟動(dòng)肝臟的修復(fù)反應(yīng),從而形成肝細(xì)胞死亡、再生與星狀細(xì)胞活化增殖、肝纖維化肝硬化發(fā)生的惡性循環(huán),進(jìn)而發(fā)生HCC 前體細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化及肝細(xì)胞癌變。NASH現(xiàn)已成為美國(guó)成人失代償期肝硬化和HCC愈來愈重要的原因[1-2]。然而,NASH及其相關(guān)肝纖維化肝硬化并不是NAFLD患者發(fā)生HCC的前提條件,相當(dāng)比例的HCC發(fā)生在沒有肝硬化甚至沒有明顯肝纖維化或NASH的NAFLD患者。最近一項(xiàng)包括19項(xiàng)研究的薈萃分析顯示,HCC在非肝硬化NAFLD患者中的檢出率高達(dá)38.0%以上[3]。肥胖群體在并無NASH和(或)明顯肝纖維化肝硬化的情況下發(fā)生HCC的機(jī)制至今尚未完全闡明[4]。
最近Grohmann等[5]通過體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)證實(shí)肥胖通過不同的發(fā)病機(jī)制誘導(dǎo)NASH和HCC的發(fā)生。肥胖時(shí)氧化的肝臟微環(huán)境氧化T細(xì)胞蛋白酪氨酸磷酸酶(TCPTP),導(dǎo)致信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子-1和3(STAT-1和STAT-3)信號(hào)激活。在肥胖合并NASH的小鼠模型中,肥胖分別通過STAT-1信號(hào)和STAT-3信號(hào)誘發(fā)NASH和HCC;STAT-1信號(hào)減弱可防治NASH和肝纖維化,但不能阻止HCC的發(fā)生,而抑制STAT-3信號(hào)則可預(yù)防或顯著減少HCC的發(fā)生,但不能阻止NASH肝纖維化的發(fā)生和發(fā)展,提示肝臟STAT-1 和STAT-3的激活通路相互獨(dú)立,肥胖通過不同的作用機(jī)制分別導(dǎo)致NASH和HCC的發(fā)生。
為了闡明肥胖相關(guān)NASH和HCC的發(fā)病機(jī)制,Grohmann等[5]研究了蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶(PTP) 的作用。作者的前期實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),肥胖誘導(dǎo)的肝臟氧化應(yīng)激可滅活PTPs并加劇胰島素抵抗。為此,他們進(jìn)一步通過單純的高脂飲食或膽堿缺乏的高脂飲食飼養(yǎng)小鼠分別誘導(dǎo)肥胖小鼠發(fā)生NAFL和NASH,以探討NASH能否導(dǎo)致PTP失活。結(jié)果發(fā)現(xiàn),肥胖可以導(dǎo)致肝臟PTP氧化和失活,NASH小鼠肝臟STAT-1和STAT-3通路的激活以及TCPTP被氧化的程度均顯著高于NAFL小鼠,而TCPTP是肝臟STAT-1和STAT-3激活通路中的關(guān)鍵磷酸酶。提示人體肝臟TCPTP氧化可以促進(jìn)肥胖相關(guān)NASH的發(fā)生和發(fā)展。
Grohmann等進(jìn)一步通過肝細(xì)胞 TCPTP缺失小鼠(C57/B6;Alb-Cre;Ptpn2 fl/fl)探討肝臟TCPTP在NASH和HCC發(fā)病中的作用[5]。與給予高脂飲食僅發(fā)生NAFL的對(duì)照組小鼠(Ptpn2 fl/fl)相比,TCPTP缺失小鼠在高脂飲食飼養(yǎng)后相繼發(fā)生肝細(xì)胞脂肪變、氣球樣變、免疫細(xì)胞浸潤(rùn)、肝臟炎癥和纖維化;并且HCC僅見于高脂飲食飼養(yǎng)的TCPTP缺失小鼠而非野生型小鼠。作者進(jìn)而探討NASH時(shí)肝臟TCPTP缺乏影響STAT-1和STAT-3通路激活的機(jī)制,結(jié)果發(fā)現(xiàn),肝細(xì)胞特異性TCPTP缺乏伴STAT-1雜合子丟失(Stat1fl/+)小鼠可以阻止高脂飲食誘導(dǎo)的NASH和肝纖維化的發(fā)病,但對(duì)HCC的發(fā)生則沒有任何影響。深入研究發(fā)現(xiàn),肥胖誘導(dǎo)的STAT-1激活可通過上調(diào)靶基因Cxcl9和Lnc2誘發(fā)NASH,進(jìn)一步通過招募T淋巴細(xì)胞和中性粒細(xì)胞加劇肝臟炎癥和纖維化。相反地,肝細(xì)胞特異性TCPTP缺乏伴STAT-3雜合子丟失(Stat3fl/+)小鼠可以顯著減少高脂飲食飼養(yǎng)的肥胖小鼠發(fā)生HCC,但是并不能阻止其NASH的發(fā)生和發(fā)展。肝臟STAT-3激活誘發(fā)HCC的機(jī)制很有可能是通過激活白細(xì)胞介素6與STAT-3自分泌環(huán)路,導(dǎo)致肝臟癌祖細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化。為此,Grohmann等認(rèn)為肥胖時(shí)肝臟STAT-1信號(hào)激活可以誘發(fā)NASH和肝纖維化,但與HCC的發(fā)病無關(guān),而STAT-3激活獨(dú)立于NASH和肝纖維化促進(jìn)HCC的發(fā)病。
最后,Grohmann等通過人類肥胖病例的肝臟驗(yàn)證動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果[5],發(fā)現(xiàn)NAFLD病例的肝臟TCPTP處于被氧化和失活狀態(tài)。與TCPTP缺陷小鼠實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象相似,NAFLD患者肝臟STAT-1信號(hào)激活伴CXCL9/LNC2等STAT-1 靶基因表達(dá)水平顯著高于無脂肪肝的肥胖患者。提示TCPTP 缺陷小鼠的疾病表型與人類NASH相似,來自TCPTP 缺陷小鼠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有助于理解肥胖患者HCC或NASH的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。來自其他團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)果同樣認(rèn)為,肥胖激活的STAT-1有促炎作用,而STAT-3則是促進(jìn)癌癥發(fā)生的主要調(diào)節(jié)因子之一。Grohmann等研究首次報(bào)道肥胖導(dǎo)致肝臟TCPTP失活,并證實(shí)這是STAT-1和STAT-3激活的主要機(jī)制。當(dāng)然肥胖時(shí)STAT-1和STAT3的激活可能還有其他機(jī)制,瘦素和脂聯(lián)素等調(diào)節(jié)因子在STAT-1和STAT3通路激活中的作用有待進(jìn)一步研究明確。Grohmann等研究的缺點(diǎn)是沒有在人類研究中證實(shí)NASH和HCC是肥胖患者NAFLD的兩個(gè)獨(dú)立結(jié)局,并且該研究涉及的臨床病例的樣本量有限。為此,現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果仍需要通過大樣本的非肝硬化NAFLD相關(guān)HCC 病例的臨床研究來證實(shí)。
動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果明確顯示,肥胖相關(guān)脂肪肝即使在沒有NASH的情況下也可以發(fā)生HCC,這對(duì)指導(dǎo)臨床診療和HCC篩查具有重要意義[4]。根據(jù)2018年美國(guó)、中國(guó)和亞太地區(qū)肝病研究協(xié)會(huì)發(fā)布的NAFLD診療指南,目前僅推薦對(duì)已經(jīng)患有肝硬化的NAFLD或NASH患者篩查HCC。然而,現(xiàn)有的基礎(chǔ)和臨床研究結(jié)果表明對(duì)于肥胖相關(guān)脂肪性肝病來說,NASH肝纖維化肝硬化與HCC可以是相對(duì)獨(dú)立的兩種不同結(jié)局,現(xiàn)有的HCC篩查策略明顯低估了非肝硬化甚至無NASH的肥胖相關(guān)NAFL患者HCC的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)前肥胖的危害日益嚴(yán)重,據(jù)估計(jì)2020年美國(guó)將有3/4的人口超重或肥胖,其中1/3的患者會(huì)并發(fā)NAFLD。鑒于非肝硬化的NASH或NAFL患者并發(fā)HCC的總體風(fēng)險(xiǎn)低,提倡對(duì)所有肥胖相關(guān)NAFLD患者定期篩查HCC顯然不切實(shí)際。鑒于肝臟STAT-3通路激活的標(biāo)志物可作為肥胖相關(guān)HCC診斷和篩查的腫瘤標(biāo)志物,抑制肝臟STAT-1的活性有可能成為研發(fā)NASH新藥的靶點(diǎn),而抑制肝臟STAT-3的活性則可能有預(yù)防HCC的作用。當(dāng)前STAT-3抑制劑治療HCC的研究已進(jìn)入早期臨床試驗(yàn)階段(ClinicalTrials.gov NCT03195699),而用于治療NASH的STAT-1抑制劑仍需要進(jìn)一步研究探討。日前美國(guó)癌癥協(xié)會(huì)發(fā)布的2019年抗癌進(jìn)展報(bào)告指出,體質(zhì)量增加和肥胖癥僅次于吸煙成為當(dāng)前癌癥風(fēng)險(xiǎn)增加的重要原因。除HCC以外,肥胖及其相關(guān)NAFLD還與結(jié)直腸腫瘤、乳腺癌、膽管細(xì)胞癌、膽囊癌等惡性腫瘤的高發(fā)密切相關(guān),肥胖的致癌作用及其相關(guān)腫瘤的有效防治值得深入研究。