邴浩綜述,李異玲審校
非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)是一種與代謝相關(guān)的慢性肝病,以彌漫性肝細(xì)胞大泡性脂肪變性為主要病理學(xué)特征,是引起肝功能異常最常見的慢性肝臟疾病之一。NAFLD的危險(xiǎn)因素主要包括年齡、肥胖、糖尿病及血脂異常等,診斷主要依賴生化指標(biāo)、影像學(xué)及組織學(xué)檢查。隨著肥胖及其相關(guān)代謝并發(fā)癥問(wèn)題日益嚴(yán)重,NAFLD已成為困擾人類的主要疾病之一[1],全球NAFLD患病率由2005年的15%已升高到2010年的25%[2]。一項(xiàng)Meta分析[2]結(jié)果顯示,目前NAFLD患病率為25.2% (95%CI:22.10~28.65),在中東(32.0%)和南美洲(31.0%)最高,非洲(14.0%)最低,我國(guó)NAFLD患病率為15.0%(6.3%~27.0%)[3]。
非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholic steatohepatitis,NASH)以肝細(xì)胞損傷及炎癥反應(yīng)為主要特點(diǎn),組織學(xué)改變與酒精性肝炎相似,進(jìn)一步可發(fā)展為肝硬化及肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)。僅 10%~25%NAFLD 患者會(huì)發(fā)展成為NASH[4],其具體機(jī)制尚不明確。以往,對(duì)于NASH的分子學(xué)發(fā)病機(jī)制一直沿用Day倡導(dǎo)的二次打擊學(xué)說(shuō):即初次打擊為胰島素抵抗(insulin resistance,IR),導(dǎo)致肝臟細(xì)胞脂肪變性;二次打擊為氧化應(yīng)激、炎癥因子及脂肪細(xì)胞因子等作用,導(dǎo)致脂肪性肝炎。隨著研究的不斷深入,近幾年提出了多次打擊學(xué)說(shuō),認(rèn)為炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激、基因多態(tài)性、腸道菌群失衡等在NASH發(fā)生發(fā)展過(guò)程中共同發(fā)揮重要作用。
目前,已知HCC的病因包括乙型肝炎、丙型肝炎、酒精攝入、黃曲霉毒素等。自1990年NASH相關(guān)HCC首次被報(bào)道[5]至今,不斷有大量研究證實(shí)NASH是HCC的危險(xiǎn)因素[6~9],NASH在HCC發(fā)生中的作用也逐漸引起重視。在美國(guó),NAFLD/NASH已成為HCC最普遍的風(fēng)險(xiǎn)因素(占59%)[7]。NASH后肝硬化患者較丙型肝炎肝硬化患者HCC發(fā)病率低[8],與乙型和丙型肝炎導(dǎo)致的HCC相比,NASH后HCC發(fā)病年齡晚4~6年,且男性多于女性[10]。
1.1 NASH后肝硬化與HCC 對(duì)于NASH患者,HCC發(fā)生的危險(xiǎn)因素包括年齡、晚期肝纖維化、糖尿病、肥胖等,其中主要因素為年齡和肝硬化。約10%~29%NASH患者在10年內(nèi)會(huì)發(fā)展為肝硬化[1],在組織學(xué)診斷NASH的患者中,發(fā)生晚期肝纖維化的比率為67.95/1000人年[2]。研究結(jié)果[11]顯示,NAFLD后肝硬化患者平均每年發(fā)展為HCC的比率為2.6%,低于丙型肝炎肝硬化患者HCC的發(fā)生率的比率(為4.0%)。雖然NAFLD患者總體發(fā)生肝病惡變的概率很低,但NASH患者發(fā)生肝硬化后其發(fā)展為HCC的概率會(huì)增高至4%~27%[6]。NAFLD/NASH被認(rèn)為是隱源性肝硬化(cryptogenic cirrhosis,CC)的最主要原因。一項(xiàng)回顧性研究[12]納入了641例肝硬化發(fā)展為HCC的患者,其中44例(6.9%)患者伴有CC。這些CC患者患有肥胖及糖尿病的比率與NASH患者相似,明顯高于病毒及酒精性肝硬化患者。肥胖引起的肝硬化患者組織學(xué)發(fā)現(xiàn)的脂肪變性、壞死性炎癥等特點(diǎn)在發(fā)生肝硬化后會(huì)消失,因此猜測(cè)NASH可能是CC和HCC的潛在病因。另一研究[13]也發(fā)現(xiàn)了相似的結(jié)果,說(shuō)明NAFLD/NASH可能是CC相關(guān)HCC的重要部分,在HCC形成中的作用可能也被低估了。
1.2 非肝硬化NASH與HCC NASH患者可發(fā)展為HCC而無(wú)肝硬化。一項(xiàng)美國(guó)的研究[7]收錄了2002年~2008年的4406例HCC患者,其中只有46%NAFLD/NASH后HCC患者有肝硬化。在不同研究,在HAFLD/NASH后HCC患者,肝硬化比例在10%~75%之間,較酒精導(dǎo)致的HCC患者肝硬化比例小很多[14]。有研究[15]顯示肝細(xì)胞重度脂肪變性會(huì)促進(jìn)HCC的發(fā)生。研究以無(wú)肝硬化的HCC患者為病例組,無(wú)肝硬化的肝膽管細(xì)胞癌患者為對(duì)照組,結(jié)果顯示病例組中重度脂肪變性高于對(duì)照組(54%對(duì)27%,P<0.0001),脂肪性肝炎同樣高于對(duì)照組(15%對(duì)1%,P=0.0014),說(shuō)明脂肪性肝病與非肝硬化患者HCC的發(fā)生存在一定的聯(lián)系。
2.1 肥胖和糖尿病與HCC 肥胖是包括HCC在內(nèi)的多種惡性腫瘤的危險(xiǎn)因素。研究[16]數(shù)據(jù)顯示BMI≥30 kg/m2的患者較BMI<25 kg/m2的對(duì)照組HCC發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)提高近兩倍(OR=1.9,95%CI:0.9~3.9)。同時(shí),肥胖也會(huì)增加肝癌的病死率。一項(xiàng)北美的研究[17]表明,BMI≥35 kg/m2的男性死于肝癌的風(fēng)險(xiǎn)是正常體質(zhì)量對(duì)照人群(BMI:18.5~24.9 kg/m2)的4.5倍(P<0.001),在女性中死于肝癌的風(fēng)險(xiǎn)為對(duì)照組的1.68 倍(RR=1.68,95%CI:0.93~3.05,P=0.04)。
糖尿病是HCC的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。糖尿病患者患肝癌的幾率是無(wú)糖尿病患者的2~4倍[16,18]。基于17項(xiàng)病例對(duì)照研究和32項(xiàng)隊(duì)列研究的Meta分析[19]結(jié)果顯示,糖尿病患者HCC發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)在統(tǒng)計(jì)學(xué)上有顯著性升高(RR=2.31,95%CI:1.87~2.84)。對(duì)7個(gè)隊(duì)列研究的Meta分析發(fā)現(xiàn)糖尿病還會(huì)增加HCC 的死亡率(RR=2.43,95%CI:1.66~3.55)。研究[16]發(fā)現(xiàn),在乙型和丙型肝炎病毒標(biāo)記物均陰性的患者,BMI≥30 kg/m2和糖尿病患者HCC發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)均較對(duì)照組升高約3.5倍,而BMI≥30 kg/m2而同時(shí)患有糖尿病的患者HCC發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)升高10 倍(OR=11.8,95%CI:2.7~51.9),提示兩者在促進(jìn) NASH患者HCC發(fā)生中具有協(xié)同作用。
2.2 在NASH基礎(chǔ)上的其他肝癌風(fēng)險(xiǎn)因素 一個(gè)大型的病例對(duì)照試驗(yàn)[20]表明糖尿病、病毒性肝炎和大量飲酒在促進(jìn)肝癌的形成方面具有協(xié)同作用。另一項(xiàng)在臺(tái)灣的研究[21]結(jié)果顯示,在丙型肝炎患者中,BMI≥30 kg/m2者HCC發(fā)病率為無(wú)肥胖患者的4倍,糖尿病患者HCC發(fā)病率為無(wú)糖尿病患者的3.46倍,而同時(shí)患有肥胖和糖尿病的乙型肝炎病毒或者丙型肝炎病毒攜帶者HCC發(fā)病率增高超過(guò)100倍,提示代謝因素和病毒性肝炎在HCC發(fā)生中起協(xié)同作用。
關(guān)于NASH致肝癌的具體機(jī)制尚未被闡明。除了年齡和肝纖維化外,很多促進(jìn)NASH發(fā)生的機(jī)制都可導(dǎo)致肝癌的發(fā)生。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明,基因和飲食因素均可導(dǎo)致小鼠HASH、肝細(xì)胞異型性增生和肝臟腫瘤的發(fā)生[22]。脂代謝異常、胰島素抵抗、氧化應(yīng)激、炎癥性細(xì)胞因子及細(xì)胞自噬都會(huì)增加包括NASH在內(nèi)的慢性肝病癌變的可能。
3.1 炎癥反應(yīng) 炎癥反應(yīng)在NASH患者HCC的形成中起非常重要的作用。肥胖和胰島素抵抗可以引起包括腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)、白細(xì)胞介素 -6(interleukin-6,IL-6)和瘦素在內(nèi)的促炎性細(xì)胞因子的釋放,減少抗炎因子脂聯(lián)素的釋放,引起輕度的慢性炎癥反應(yīng)[4,18,22]。TNF和IL-6可以激活致癌轉(zhuǎn)錄因子STAT3,進(jìn)而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生[22],低脂聯(lián)素血癥在小鼠模型中被證實(shí)可以加速肝臟腫瘤的形成[23]。瘦素具有促進(jìn)血管再生的作用,在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)其具有促進(jìn)NASH進(jìn)展為HCC的作用[6]。另外,由高脂飲食引起的NASH會(huì)促進(jìn)二乙基亞硝胺引起的早期肝細(xì)胞癌變,這一作用與TNF-α/NF-κB信號(hào)水平升高有關(guān)[4]。
3.2 氧化應(yīng)激 肝臟脂質(zhì)聚集導(dǎo)致的脂毒性會(huì)引起活性氧(reactive oxygen species,ROS)、飽和游離脂肪酸(free fatty acids,F(xiàn)FAs)、不飽和 FFAs的產(chǎn)生以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endothelial reticulum,ER)應(yīng)激[24]。ER應(yīng)激反應(yīng)和ROS可通過(guò)進(jìn)一步引起炎癥反應(yīng)、細(xì)胞增殖或癌癥相關(guān)基因的突變,促進(jìn)HCC形成[18]。FFAs會(huì)干擾細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制,影響基因轉(zhuǎn)錄,導(dǎo)致復(fù)制基因的改變。同時(shí),脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物可使抑癌基因p53突變,從而導(dǎo)致腫瘤發(fā)生[25]。
肥胖會(huì)引起IR及繼發(fā)性高胰島素血癥。胰島素會(huì)激活胰島素受體底物 -1(insulin receptor substrate-1,IRS-1),促進(jìn)胰島素樣生長(zhǎng)因子1(insulin-like growth factor,IGF-1)的合成并增強(qiáng)其生物活性。IRS-1是細(xì)胞因子信號(hào)通路中的一員,可以激活包括 p53、MAPK、(PI3K)/Akt在內(nèi)的多種分子及信號(hào)通路,促進(jìn)細(xì)胞增殖、抑制凋亡,從而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生[18]。IGF-1是一種促進(jìn)細(xì)胞增殖、抑制細(xì)胞凋亡的肽類激素,胰島素和IGF-1可能會(huì)通過(guò)多種致癌途徑導(dǎo)致肝癌發(fā)生[24]。
3.3 腸道微生物改變 腸道細(xì)菌對(duì)宿主起著免疫保護(hù)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收、黏膜屏障、抗癌等多種作用。腸道菌群失衡也參與NAFLD的發(fā)生發(fā)展,腸道菌群的改變可能是引起肥胖、代謝綜合征的一個(gè)重要的環(huán)境因素。腸道細(xì)菌可以通過(guò)多種途徑影響機(jī)體炎癥反應(yīng)及基因表達(dá)[4],肥胖患者體內(nèi)腸道微生物的改變可能是促進(jìn)HCC形成的機(jī)制之一。脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)是G-桿菌外膜表面的主要成分,進(jìn)入血循環(huán)后可以引起炎癥反應(yīng)。小鼠實(shí)驗(yàn)中首次提出了肥胖會(huì)使體內(nèi)LPS升高,之后有研究發(fā)現(xiàn)腸道滅菌及消除LPS會(huì)減少慢性肝病患者HCC發(fā)展,由此提出LPS具有促進(jìn)HCC發(fā)生的作用的設(shè)想[24]。
3.4 鐵沉積 由于肝臟具有豐富的網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)成為體內(nèi)主要儲(chǔ)存鐵的場(chǎng)所,肝臟過(guò)多的鐵沉積與NASH及NASH后HCC有關(guān)。一項(xiàng)研究[26]納入了153例NASH后肝硬化患者,結(jié)果表明患有HCC患者的體內(nèi)鐵沉積較對(duì)照組高(OR:1.45,95%CI:1.08~3.29,P=0.043),提示鐵沉積過(guò)高會(huì)促進(jìn)NASH后肝硬化患者肝癌的發(fā)生,具體機(jī)制可能與氧化應(yīng)激導(dǎo)致的細(xì)胞毒性作用有關(guān)。
3.5 基因機(jī)制 隨著遺傳因素在疾病中的作用不斷被重視,一些遺傳學(xué)標(biāo)志物被證實(shí)與NAFLD和HCC的發(fā)生相關(guān)。含patatin樣磷脂酶域3(patain-like phospholipase domain-containing protein 3,PNPLA3)又稱脂肪營(yíng)養(yǎng)素,在肝細(xì)胞膜上大量存在,并參與脂質(zhì)代謝。其rs738409處基因突變與NAFLD、NASH、肝硬化和 HCC 存在相關(guān)性[27,28]。JAZF1 基因(Zinc finger protein 1)作為TAK1/TR4信號(hào)通路的抑制因子,與合成糖元、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝及胰島素敏感性有關(guān)。其rs864745處基因突變與HCC的形成相關(guān)[29,30]。
有研究[31]入選了389例患2型糖尿病但無(wú)HBV和HCV感染患者,其中59例患有HCC,330例無(wú)HCC。該研究測(cè)定了與DM及NAFLD相關(guān)的51個(gè)SNP位點(diǎn)。結(jié)果顯示,PNPLA3 rs738409是HCC發(fā)生的最高風(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn)(OR:2.53,P=1.05×10-5)。在115例PNPLA3 G等位基因純合子患者中JAZF1 rs864745 G等位基因在HCC患者中的頻率明顯高于非 HCC 患者(OR:3.44,P=0.0002)。
跨膜蛋白6超家族成員2(trans membrane 6 super family member 2,TM6SF2)編碼1個(gè)參與脂質(zhì)調(diào)控的多次跨膜結(jié)構(gòu)蛋白,其rs58542926處突變致其編碼的蛋白表達(dá)降低,被證實(shí)為NAFLD的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[32,33],TM6SF2 rs58542926 T等位基因被稱為HCC的高風(fēng)險(xiǎn)基因型,C等位基因被稱為低風(fēng)險(xiǎn)基因型。已有研究提出該基因突變與HCC具有相關(guān)性,其具體機(jī)制仍需進(jìn)一步研究證實(shí)。
近年來(lái)的研究強(qiáng)調(diào)了信號(hào)旁路和microRNA在HCC發(fā)生中的作用。一項(xiàng)基于微陣列比較基因組雜交技術(shù)(array-CGH)的研究[34]發(fā)現(xiàn),相對(duì)于丙型肝炎后HCC,NASH后HCC患者染色體6p21.1頻繁擴(kuò)增。同時(shí),定位于染色體6p21.1的蛋白cullin7(CUL7)也發(fā)生了高表達(dá)。進(jìn)一步的研究表明敲掉CUL7的siRNA會(huì)導(dǎo)致cyclin D1退化,導(dǎo)致細(xì)胞增殖減少,凋亡增加。CUL7在NASH相關(guān)肝癌中作為致癌基因作用已被提出。
NASH后HCC的治療原則與其他因素導(dǎo)致的HCC相同,治療方法主要包括手術(shù)切除、肝移植、經(jīng)皮局部消融、肝動(dòng)脈栓塞化療和分子靶向治療等。巴塞羅那臨床肝癌分期系統(tǒng)綜合考慮了腫瘤、肝功能和全身狀況,可以更好地預(yù)測(cè)患者預(yù)后而被廣泛應(yīng)用于臨床研究中。超聲是NAFLD的首選篩檢方法,但對(duì)于肥胖和肝臟脂肪變性患者肝臟損傷的判斷仍有其局限性。故NASH后HCC常被發(fā)現(xiàn)得較晚,代謝相關(guān)并發(fā)癥更多,生存率更低。一項(xiàng)德國(guó)的研究[35]納入了1119例HCC患者,數(shù)據(jù)顯示NASH后HCC患者的BMI更高,2型糖尿病、高血壓患病率、伴心肌梗塞和中風(fēng)等心腦血管并發(fā)癥的比率也明顯高于非NASH后HCC患者。與其他病因的HCC患者相比,NASH后HCC患者中位生存時(shí)間短了4.22個(gè)月。
通過(guò)生活方式的改變、控制糖尿病和高血壓等相關(guān)疾病的進(jìn)展是目前預(yù)防NASH后HCC的主要方法。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)[36]結(jié)果顯示,規(guī)律運(yùn)動(dòng)可以減少NAFLD/NASH小鼠模型HCC發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn),這種效應(yīng)甚至獨(dú)立于BMI。另有研究表明,抗氧化劑可以限制甚至逆轉(zhuǎn)NASH患者肝臟纖維化,服用維生素C、維生素E、二氧化硒、輔酶Q等可以預(yù)防肝臟腫瘤的形成。而服用二甲雙胍可以改善胰島素抵抗以及之后的脂肪性肝炎,進(jìn)而減少糖尿病患者HCC的發(fā)生[9]。有Meta分析[19]結(jié)果顯示應(yīng)用二甲雙胍及噻唑烷二酮類藥物對(duì)于HCC具有保護(hù)作用,而對(duì)于長(zhǎng)期糖尿病患者,應(yīng)用磺脲類藥物及胰島素會(huì)增加HCC風(fēng)險(xiǎn)。超氧化物岐化酶是一種抗氧化酶,錳超氧化物岐化酶(mitochondrial manganese superoxide dismutases,MnSOD)是一種線粒體酶,它的同工酶rMnSOD是一種強(qiáng)抗氧化劑,可以調(diào)節(jié)ROS的岐化反應(yīng)、穿過(guò)生物屏障轉(zhuǎn)入線粒體、減輕肝硬化引起的門靜脈高壓及纖維化。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中rMnSOD被證實(shí)可作為一種輔助治療延緩NASH進(jìn)展為肝癌。近年來(lái),強(qiáng)調(diào)腸道菌群改變對(duì)于NAFLD/NASH的影響,益生菌的應(yīng)用是否能延緩NASH患者進(jìn)展為HCC仍需進(jìn)一步深入研究。
NAFLD是一種可逆的良性疾病,但是可以進(jìn)一步發(fā)展為NASH、肝硬化和HCC。目前研究已經(jīng)表明NASH是HCC的危險(xiǎn)因素,但相關(guān)研究以回顧性研究為主,NASH是否可以不經(jīng)過(guò)肝硬化而發(fā)展成HCC及其具體機(jī)制仍需更多研究證實(shí)。進(jìn)一步相關(guān)病因?qū)W研究將對(duì)以后的臨床靶向治療及HCC的預(yù)防起到重要的指導(dǎo)作用。雖然NASH發(fā)展成HCC的比率較病毒性肝炎患者低,但NAFLD和NASH患者數(shù)量龐大,并且呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì),因此由此引起的HCC仍應(yīng)引起重視。通過(guò)控制飲食、加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)等方式預(yù)防NASH的發(fā)生、發(fā)展以及加強(qiáng)對(duì)NAFLD/NASH患者HCC的篩檢、提高早期確診概率應(yīng)該成為日后臨床工作的重點(diǎn)。