楊粒，錢保林，付文廣，譚鵬，黎靖

[1.西南醫(yī)科大學附屬醫(yī)院肝膽外科，四川瀘州646000；2.西南醫(yī)科大學附屬醫(yī)院四川省院士（專家工作站），四川瀘州646000]

肝細胞性肝癌（hepatocellular carcinoma，HCC）不僅在肝臟原發(fā)性腫瘤類型中最為普遍[1]，并且在世界上致死癌癥中首屈一指[2]，研究發(fā)現(xiàn)肝星狀細胞（hepatic stellate cells，HSCs）是HCC 中的關(guān)鍵性因素，但相關(guān)作用及機制尚未完全闡明，近些年在針對HCC 的發(fā)生發(fā)展、侵襲轉(zhuǎn)移以及治療方面取得了重大進展，HSCs 與腫瘤微環(huán)境（tumor microenvironment，TME）在其中起著具有決定性的作用。本文主要介紹了活化后的HSCs 可與肝癌細胞、免疫相關(guān)細胞、肝臟其他非實質(zhì)細胞等發(fā)生相互作用，影響整個肝臟微環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，共同決定HCC 的發(fā)生發(fā)展，并針對HSCs 這一治療HCC 的靶點進行簡要闡述。分析表明探究HCC 中的HSCs的作用有助于為HCC 的進一步治療提供新的思路，本文將近期研究進展綜述如下。

1 活化的HSCs與HCC的基本關(guān)系

1.1 HSCs的活化

HSCs 是一種肝非實質(zhì)細胞，位于肝竇間隙內(nèi)[3]，約占肝臟細胞總數(shù)的1/10，肝星狀細胞有兩種不同的狀態(tài)：在健康肝臟中，HSCs 呈靜息狀態(tài)，靜息狀態(tài)的HSCs 又被稱為儲存細胞，在細胞質(zhì)脂滴中儲存甘油三酯以及維生素A[4]，當健康肝臟遭到損傷時，受損的肝上皮細胞、系統(tǒng)性代謝和免疫功能異常、組織微環(huán)境、腸道系統(tǒng)紊亂和肝炎病毒產(chǎn)物的旁分泌信號可以誘導HSCs 活化[5]。HSCs 發(fā)生活化后，會降低維生素A 的儲存，細胞類型由此分化為肌成纖維細胞，該細胞較分化前具有較強活躍能力，主要表現(xiàn)為分泌纖維狀I(lǐng) 型膠原蛋白，并且會形成厚且高度交聯(lián)的膠原蛋白束，可轉(zhuǎn)化為促進致癌過程的惡性表型[6]。近期研究[7]表明，缺氧是肝星狀細胞活化的重要原因，HSCs活化的標志物轉(zhuǎn)化生長因子β1（transforming growth factor β1，TGF-β1） 和α-平滑肌肌動蛋白（αsmooth muscle actin，α-SMA）的蛋白質(zhì)和mRNA 表達水平隨著缺氧暴露時間的增加而增加，同時大量臨床研究發(fā)現(xiàn)，在缺氧的條件下可以致HCC 預(yù)后不良。

1.2 活化的HSCs與HCC細胞之間的關(guān)系

1.2.1 活化的HSCs 對HCC 細胞的直接作用 HSCs是HCC-TME 的重要組成部分，活化的HSCs 會大量分泌相關(guān)蛋白，例如：波形蛋白（vimentin）、細胞外基質(zhì)蛋白（extracellular matrix protein）和α-SMA[8]

等，它們可分泌多種炎癥因子及細胞因子，加劇炎癥微環(huán)境的形成，參與影響HCC 發(fā)展的各個過程。同時有研究[9]表明，TGF-β1 會促進活化的HSCs 表達α-SMA，同時上調(diào)白介素1 （IL-1） 及HCC 中血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）的表達，從而促進HCC 的侵襲與轉(zhuǎn)移。

1.2.2 活化的HSCs 對HCC 細胞的間接作用 除了HSCs 可直接作用于HCC 細胞外，活化后的HSCs 對鄰近細胞及微環(huán)境同樣發(fā)揮著重要作用，間接調(diào)控著HCC 的發(fā)展進程。有研究[10]表明，成纖維細胞生長因子9（fibroblast growth factor 9，F(xiàn)GF-9）在HCC 細胞不表達，而僅由HSCs 表達，重組FGF-9的刺激可誘導細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（extracellular regulated protein kinases，ERK）和c-Jun 氨基末端激酶（c-Jun N-terminal kinase，JNK）活化，通過該途徑可明顯增強HCC 細胞的增殖和遷移；另外，Makino等[11]發(fā)現(xiàn)結(jié)締組織生長因子（connective tissue growth factor，CTGF） 主要是在HCC 細胞中表達，而HSCs 活化的標志物α-SMA 表達與CTGF 表達呈正相關(guān)，在小鼠模型中特異性敲除CTGF 減少了HCC 的細胞數(shù)量以及腫瘤的大小，其機制涉及CTGF 可激活HCC 附近的HSCs。近期有研究[12]發(fā)現(xiàn)，化學誘導缺氧環(huán)境，缺氧會增加HCC 細胞中細胞外囊泡（extracellular vesicles，EVs） 的釋放，EVs 是HSCs 和HCC 細胞間重要介質(zhì)，經(jīng)過處理后的EVs 可增加HSCs 中促纖維化標志物的表達，促進HSCs 的活化，從而形成一個反饋，因此活化的HSCs 可與HCC 細胞相互調(diào)控，共同來決定HCC 的發(fā)展進程。

2 活化的HSCs通過TME來促進HCC

TME 在HCC 進展和治療反應(yīng)中起著至關(guān)重要的作用[1]。TME 分為細胞成分和非細胞成分。活化的HSCs 是細胞成分的一部分[13]，HSCs 表現(xiàn)出重要的生物學功能來影響HCC 的發(fā)生和進展[14]，例如：重構(gòu)細胞外基質(zhì)（extracellular matrix, ECM）、影響腫瘤微血管、免疫抑制等。

2.1 活化的HSCs參與ECM的重構(gòu)

肝損傷時，肝臟微環(huán)境的改變主要以ECM 失調(diào)為特征，在其過程中會促進HCC 的發(fā)生和發(fā)展[15]。ECM 是HCC-TME 中的一個重要組成部分。HSCs 活化后會產(chǎn)生ECM 并沉積在肝竇間隙內(nèi)形成瘢痕組織避免肝臟發(fā)生進一步損傷[16]，因此HCC與許多其他腫瘤的不同之處在于，它發(fā)生的基礎(chǔ)是肝臟微環(huán)境嚴重改變。當HSCs 被激活時，其分泌的TGF- β1 能促進基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）的降解，并上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制劑 （tissue inhibitor of metalloproteinases，TIMP）的表達，打破兩者平衡，導致ECM 降解減少，沉積的ECM 又可以促進HSCs的激活[17]，形成一個HSCs-ECM-HSCs 正反饋環(huán)，促進HCC 的發(fā)生發(fā)展。TGF-β1 還能進一步促使HSCs合成大量的ECM，進而促進HCC 的發(fā)生發(fā)展及侵襲轉(zhuǎn)移[9]。所以活化的HSCs 通過參與ECM 的重構(gòu)，為HCC 發(fā)生發(fā)展的各個過程提供條件。

2.2 活化的HSCs分泌細胞因子來促進腫瘤血管的生成

有研究[18]表明，HCC 發(fā)生發(fā)展過程中還有很多的關(guān)鍵過程例如：腫瘤血管的形成等。新生的腫瘤血管能提供腫瘤細胞生長所需的必要物質(zhì)，其過程如果發(fā)生異?？蓪е履[瘤細胞的侵襲、轉(zhuǎn)移力發(fā)生改變，因此HCC-TME 內(nèi)的血管生成與腫瘤的發(fā)展密不可分。HSCs 可以通過參與腫瘤微血管的生成，為腫瘤的發(fā)展提供有利條件[19]，活化的HSCs 會表達VEGF 等多種生長因子，可通過與內(nèi)皮細胞表面的同源受體結(jié)合來促進腫瘤血管生成[1]，促進HCC 的侵襲轉(zhuǎn)移[19]。同時還可誘導HCC細胞表達出更多的CD34 和VEGF 蛋白來促進HCC血管的形成[20]，另外，血管新生過程中的另一位主角就是內(nèi)皮細胞，HCC 細胞可以誘導內(nèi)皮細胞增殖和遷移，形成新的腫瘤血管，使得腫瘤更快速地生長。同時，血管生成素1 （angiopoietin-1，Ang-1）是由活化的HSCs 分泌，它也是促腫瘤血管新生的關(guān)鍵因子[20]，可通過向內(nèi)皮細胞提供信號來促進腫瘤血管新生。綜上所述，HSCs 可通過影響腫瘤血管的形成來調(diào)控HCC 發(fā)展的各個過程。

2.3 活化的HSCs可創(chuàng)造免疫抑制的環(huán)境

腫瘤免疫逃逸被視為癌癥進展的標志，有研究[21]表明，活化的HSCs 可分泌一類特有的細胞因子來參與肝臟局部的免疫調(diào)控，并通過抑制免疫功能來影響HCC 發(fā)生發(fā)展的各個過程。而肝臟TME 由多種免疫細胞組成，活化的HSCs 也可與該類各種細胞發(fā)生相互作用來共同創(chuàng)造出免疫抑制的環(huán)境，從而支持HCC 的生長[22]。

2.3.1 HSCs 與T 細胞的相互作用 活化HSCs 和T 細胞之間的平衡可能會成為干擾腫瘤發(fā)生發(fā)展的癌癥環(huán)境中的關(guān)鍵因素，說明HSCs 是功能復(fù)雜的非實質(zhì)細胞，其機制涉及HSCs 可通過與T 細胞的相互作用共同來影響HCC 的發(fā)展方向[23]。研究[24]表明，HSCs 可通過分泌TGF-β1 來誘導T 細胞的凋亡、抑制增殖等作用，從而影響T 細胞的免疫功能。相反，Th22 細胞是新發(fā)現(xiàn)的CD4 效應(yīng)T 細胞的一個亞群，可產(chǎn)生高水平的IL-22，而IL-22 可依賴MAPK 來促進HSCs 中的TGF-β 信號傳導并誘導HSCs 產(chǎn)生更多的α-SMA，進而形成兩者的相互效應(yīng)[25]。另外HSCs 也會與Th17、γδ T 細胞、調(diào)節(jié)性T 細胞（Tregs）相互作用、相互影響來發(fā)揮免疫抑制的功能[26]，間接促進HCC 的生長發(fā)育。

2.3.2 HSCs 與髓系來源抑制細胞（myeloid-derived suppressor cells，MDSCs）的相互作用 MDSCs 是一類尚未成熟的細胞，當它的成熟分化機制受到影響，就會參與到抑制免疫功能的過程中[27]。研究[28]表明，活化的HSCs 可誘導MDSCs 的擴增來參與到免疫抑制環(huán)境中，MDSCs 的累積會抑制T 細胞的增殖。同時，活化的HSCs 會分泌高水平的腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor，TNF-α）和IL-6，而IL-6這種炎癥因子的分泌可誘導MDSCs 的累積，進而產(chǎn)生抑制性酶來降低T 細胞的免疫力，為HCC 的創(chuàng)造有利的免疫條件[29]，而MDSC 在腫瘤環(huán)境中，發(fā)揮最重要的作用就是免疫抑制，抑制T 細胞效應(yīng)，這與HSCs 有著協(xié)同作用，共同營造免疫抑制的環(huán)境，使HCC 得以快速發(fā)展。

2.3.3 HSCs 與腫瘤相關(guān)成纖維細胞（cancer associated fibroblasts，CAFs）的相互關(guān)系 CAFs 可通過抑制抗腫瘤免疫反應(yīng)和影響TME 來促進HCC 的侵襲轉(zhuǎn)移、發(fā)育和生長等多個方面[30]。CAFs 與HSCs 都是HCCECM 中最主要的細胞成分，它們都會參與到ECM成分的生成與沉積，通過調(diào)節(jié)上皮細胞的轉(zhuǎn)化及免疫應(yīng)答，來參與到內(nèi)穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)，因此CAFs 在對HCC 的發(fā)生和發(fā)展的過程中產(chǎn)生著重要的影響[31-32]。CAFs 被認為在包括HCC 在內(nèi)的眾多惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用，但CAFs 的來源復(fù)雜，但值得注意的是，HCC 周圍的CAFs 起源通常被認為是HSCs，說明CAFs 可以來源于HSCs[33]，有研究[34]表明在TGF-β1 等因子的激活作用下，HSCs 會向CAFs 轉(zhuǎn)化，然后直接參與到ECM 的重塑，加劇腫瘤微環(huán)境同時抑制抗腫瘤免疫反應(yīng)。

綜上所述，HSCs 在重構(gòu)ECM、影響腫瘤微血管以及機體免疫抑制等方面是一種功能豐富且復(fù)雜的肝非實質(zhì)細胞。值得注意的是，HCC 的發(fā)展過程是一個復(fù)雜的病理過程，其進程被各種細胞成分和非細胞成分所調(diào)控，HSCs 與其他肝非實質(zhì)細胞的相關(guān)作用在調(diào)控HCC 進程的各個過程中同樣起著舉足輕重的作用，其機制涉及多種肝非實質(zhì)細胞內(nèi)、細胞間的交互作用以及復(fù)雜的分子信號通路，其研究在治療HCC 中具有重要的指導意義。

3 活化的HSCs 與其他肝非實質(zhì)細胞的相互作用來調(diào)控HCC

3.1 HSCs 與肝竇內(nèi)皮細胞（liver sinusoidal endothelial cells，LSECs）的相互作用

LSECs 是最為常見的肝非實質(zhì)細胞[35]，其獨特的窗孔結(jié)構(gòu)及功能特性決定它在維持肝臟正常生理功能以及防止肝臟疾病發(fā)生發(fā)展中的作用至關(guān)重要。在正常肝臟中，肝細胞和HSCs 產(chǎn)生的VEGF刺激LSECs 產(chǎn)生一氧化氮（NO），NO 是血管緊張程度的重要調(diào)節(jié)劑，可維持了LSEC 的正常功能[36]，LSEC 的正常功能不僅能抑制HSCs 的激活，還能使活化的HSCs 發(fā)生逆轉(zhuǎn)，變?yōu)殪o止狀態(tài)[37]，間接抑制了HCC 的發(fā)展。另外，當肝臟受到有害刺激后，受損的LSECs 可以合成TGF-β 和血小板生長因子（platelet-derived growth factor， PDGF）， 從而激活HSCs 并促進ECM 的合成[38]，活化的HSCs 產(chǎn)生大量的膠原蛋白積聚可能導致LSECs 窗孔的喪失[39]，LSECs 失去窗孔后即肝竇毛細血管化，毛細血管化的LSECs 失去其肝保護性和抑制HSCs 活化的能力[40]，此時又能促進HCC 的發(fā)展。因此，活化HSCs 和LSECs 之間有著密切的相互作用，在共同調(diào)節(jié)HCC 的進程中發(fā)揮著重要作用。

3.2 HSCs 與枯否細胞（Kupffer cells，KCs）的相互作用

KCs 在肝臟局部免疫環(huán)境中，同樣扮演著關(guān)鍵角色，KCs 在一定條件下可激活HSCs 及維持活化HSCs 的活性，間接地促進了HCC 的發(fā)展[41]。在分子水平上，KCs 也可產(chǎn)生細胞因子和趨化因子，例如：TGF、PDGF、TNF、IL-1 等來調(diào)控HSCs 的激活[42]。活化的KCs 通過分泌CCL2 和CCL5 引起HSCs的遷移和募集[43]，其中CCL2 和巨噬細胞集落刺激因 子（macrophage colony stimulating factor，M-CSF）又能反向激活KCs 進一步增強炎癥反應(yīng)[14]，形成一個KCs-CCL2-KCs 的反應(yīng)環(huán)[44]。相反，衰老的HSCs可分泌大量的EVs，促進KCs 分泌表皮生長因子（epidermal growth factor，EGF） 降低其抗腫瘤作用[45]，活化的HSCs 又可以通過旁分泌作用調(diào)節(jié)KCs 的積累和增殖[46]。綜上，HSCs 與KCs 也存在密切的相互作用，共同調(diào)控著HCC 發(fā)展的方向。

3.3 HSCs 與樹突狀細胞（dendritic cells，DCs）的相互作用

DCs 約占所有非實質(zhì)細胞的1%[47]，它可通過T 細胞這個“橋梁”參與到局部免疫調(diào)控的環(huán)境中來，其機制涉及DCs 可促進T 細胞充分發(fā)揮對抗腫瘤細胞的作用，增強其免疫力，從而達到抑制HCC 的目的[48]。值得注意的是，HSCs 在體外通過C3 途徑可促進T 細胞凋亡并降低其增殖，同時抑制DCs 的成熟并誘導MDSC 的擴增，達到免疫抑制的效應(yīng)并促進HCC 的發(fā)展[49]，通過體外研究發(fā)現(xiàn)，人參皂苷Rg1 （ginsenoside Rg1，G-Rg1）可通過抑制吲哚胺2，3 雙加氧酶1（indoleamine 2，3-dioxygenase 1，IDO1）介導的抑制DC 的成熟，同時也可抑制HSCs 的增殖和α-SMA 表達水平[50]，從而改善微環(huán)境。綜上，HSCs 與DCs 的相互作用在調(diào)節(jié)微環(huán)境上發(fā)揮著重要作用。

綜上，在HCC 的發(fā)生發(fā)展、侵襲及轉(zhuǎn)移的過程中，HSCs 作為肝非實質(zhì)細胞中的重要角色，活化的HSCs 可與其他肝非實質(zhì)細胞發(fā)生相互作用、相互影響，共同來調(diào)控HCC 的進程。

4 現(xiàn)有關(guān)于針對HSCs 的治療在HCC 中的情況

針對活化HSCs 的靶向治療已成為有前景的改善HCC 治療結(jié)果的策略[1]。下面總結(jié)目前在靶向HSCs 的小分子化合物、傳統(tǒng)中藥以及基因治療3 個方面來治療HCC 的研究進展。

4.1 靶向活化的HSCs的小分子化合物

通過靶向活化的HSCs 的小分子化合物來治療HCC，其機制涉及抑制HSCs 活化、誘導活化的HSCs 凋亡等。例如：異丙酚可通過mTOR 自噬途徑抑制TGF-β1 誘導的HSCs 的活化[51]，進而抑制HCC 的發(fā)展。同時，用支鏈氨基酸（branchedchain amino acid，BCAAs） 處理活化的HSCs 細胞，會使I 型膠原α1（col1α1）和TIMP2 在mRNA 水平上的表達增加，α-SMA 在蛋白水平上的表達增加，其中亮氨酸和纈氨酸可明顯消除TGF-β 誘導的HSCs 活化，進而達到抑制HCC 的目的[52]。另有研究[53]發(fā)現(xiàn)，異甘草酸鎂（MgIG）已顯示出通過促進內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激來誘導活化的HSC 的凋亡，從而減輕小鼠因CCl4引起的肝纖維化的肝損傷和纖維化；同時MgIG 可上調(diào)血紅素加氧酶1 （hemeoxygenase-1，HO-1）的表達，進而促進轉(zhuǎn)鐵蛋白、轉(zhuǎn)鐵蛋白受體、鐵蛋白重鏈過表達、膜鐵轉(zhuǎn)運蛋白低表達，導致細胞內(nèi)鐵沉積，脂質(zhì)過氧化物集聚，誘發(fā)HSCs 鐵死亡[54]，間接抑制了HCC 的進程。

4.2 靶向活化的HSCs的傳統(tǒng)中藥

近年來，關(guān)于靶向活化的HSCs 的傳統(tǒng)中藥來治療HCC 的研究也取得較大進展。有研究[55]表明，姜黃素是一種多酚，是一種天然化合物，已被廣泛研究為保肝劑，姜黃素可降低α-SMA 和Smad3 蛋白和mRNA 水平，通過GSH 和NF-κB、JNK-Smad3和TGF-β-Smad3 通路，使活化的HSCs 減少來達到治療HCC 的效果。又有研究[56]表明，何首烏無論在動物或細胞模型中，經(jīng)過加工后的活性成分都可以抑制HSCs 的活化、降低炎癥細胞因子的表達、ECM 的沉積以及促進HCC 細胞凋亡來抑制HCC 的進程。同時，黃芩不僅可通過抑制HSCs 的活化、阻斷腫瘤細胞周期來抑制HCC 細胞的轉(zhuǎn)移，而且可促進誘導HCC 細胞發(fā)生自噬和HCC 細胞凋亡，進而達到抑制HCC 發(fā)展的效果[57]。

4.3 靶向活化的HSCs的基因治療

通過靶向活化的HSCs 的基因治療中的重要角色及代表即是microRNAs（miRNAs），又稱為小非編碼RNA，約22 個核苷酸長度，通過與靶轉(zhuǎn)錄物的結(jié)合作為miRNAs 的應(yīng)答元件的特定位點，從而產(chǎn)生對轉(zhuǎn)錄物的降解或翻譯抑制來發(fā)揮它們的轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)作用，其表達失調(diào)在疾病進展中起著重要作用[58]。各種研究已經(jīng)證明，miRNAs 具有組織和細胞類型特異性表達，在腫瘤的發(fā)生過程中表現(xiàn)出腫瘤抑制或致癌效應(yīng)。因此近年來，miRNAs最近已被確定為靶向HSCs 的新型藥物。有研究[59]表明，miR-34a-5p 可以直接靶向SMAD4 以使TGF-β1/SMAD3 通路失活并抑制HSCs 的活化，進而抑制HCC 的發(fā)生發(fā)展。同時，miR-98 通過直接靶向HLF并與HIF-1α/TGF-β/Smad2/3 信號通路相互作用而抑制HSCs 活化[60]，在一定程度上抑制了HCC 的進程。

5 總結(jié)與展望

本綜述通過對HSCs 直接或間接來影響HCC 的各個進程以及靶向HSCs 來治療HCC 的總結(jié)，強調(diào)了HSCs 與HCC 之間的相互作用是非常復(fù)雜、多變的一個過程，雖然目前HSCs 在HCC 中的作用、HSCs 對HCC-TME 的影響以及HCC 的治療已成為了研究的熱點，但也是困擾著眾多研究者的難點，探究HSCs 在HCC 的早期診斷及預(yù)后監(jiān)測、甚至靶向治療中有著很大的潛力。繼續(xù)研究HSCs 在HCC發(fā)生發(fā)展中的作用機制、針對HSCs 這一靶點來研發(fā)更安全且高效的抗HCC 的藥物的意義非凡，此外，靶向細胞外囊泡、鐵死亡、細胞焦亡、免疫抑制和逃逸、缺氧等來治療HCC 也逐漸成為眾多研究者們的焦點，其機制有待繼續(xù)探究，爭取早日為治療HCC 提供新的思路，為廣大HCC 患者提供新的治療手段。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。