贾继东：慢性肝脏炎症与原发性肝细胞癌
作者 首都医科大学附属北京友谊医院肝病中心 贾继东
许多流行病学研究和临床观察表明，除少数慢性HBV感染可以直接发展为原发性肝细胞癌(HCC)外，绝大部分慢性病毒性肝炎（特别是HCV感染）、自身免疫性肝病、酒精性及非酒精性脂肪性肝病均是经过慢性肝炎、肝纤维化和肝硬化阶段才发展为原发性HCC。因此，深入研究慢性肝脏炎症与HCC的关系有助于理解HCC的发生机制和探寻可能的干预、治疗靶点。
一、肝脏是重要的免疫器官
肝脏是人体最大的内脏器官，其主要功能是调节全身的物质代谢和能量代谢，同时也是重要的免疫器官。除肝细胞、胆管上皮细胞、血窦内皮细胞、星状细胞外，肝脏中还有Kupffer细胞、树突状细胞(DC)、自然杀伤(NK)细胞、自然杀伤T(NKT)细胞、淋巴细胞等诸多免疫细胞。由于肝脏主要由门静脉系统供血，其压力低、血流慢，因而血液中的各种免疫细胞有机会在肝脏中相互作用。
肝脏接受来自肠道门静脉的血液，因而经常暴露于各种外来抗原物质，而肝脏中丰富的天然免疫和获得性免疫细胞能够产生适度的免疫应答来发挥识别、监视和清除有害抗原的功能；同时人体通过精细的调控机制使肝脏内免疫系统不至于被过度激活，以保证营养需求和内环境稳定。
二、慢性肝脏炎症是原发性HCC的基础
像任何事物一样，对机体来说炎症也是双刃剑。一方面，炎症是器官组织针对各种有害因素的防御手段或修复反应，其生理意义在于限制损伤范围、愈合损伤、清除病原、恢复实质细胞容量。但另一方面，持续的炎症会破坏组织完整性、染色体稳定性，促进凋亡、增生和癌变。因此，国外有学者将慢性炎症微环境称为恶性肿瘤发生的第7个里程碑事件。
许多感染性（肝炎病毒等）及非感染性（酒精及肥胖等）因素均可导致肝脏的炎症。肝脏炎症的病理组织学特征包括肝实质细胞变性、凋亡、坏死、再生，及免疫/炎性细胞浸润、血管增生、基质沉积等。如果病原体（甲型或戊型肝炎病毒）或其他有害因素（药物、酒精）被及时清除或消除，炎症会随之消退，此即所谓急性肝炎。如果肝脏炎症持续存在6个月以上，一般被称为慢性肝炎。慢性肝炎的重要病理学特点之一是在炎症坏死的基础上，伴有明显的胶原等纤维结缔组织增生，即纤维化；如果进一步产生肝小叶结构破坏，则形成肝硬化。目前国内外学界均认为，慢性肝炎及其所致的肝纤维化和肝硬化是发生HCC的最重要危险因素，但炎症反应/免疫应答在HCC发生中的具体作用尚未完全阐明。
三、天然免疫和获得性免疫细胞与慢性炎症及HCC
天然免疫系统主要包括巨噬细胞、Kuppfer细胞、DC、NK细胞、NKT细胞等，是机体的第一道防线。天然免疫系统不仅能够促进血管形成、修复损伤，而且能对组织损伤信息进行识别、分析并传递给获得性免疫系统。早期的研究发现，肿瘤组织中可有多种天然免疫细胞浸润，认为这些细胞具有促进肿瘤发生发展的作用。而最近的研究显示其作用更为复杂，在不同组织细胞或细胞外基质环境以及疾病发展的不同阶段，免疫细胞可能起不同甚至完全相反的作用。例如肿瘤相关的巨噬细胞(TAM)在缺氧的区域或基质中可促进肿瘤的发生和发展，而在肿瘤细胞巢中又可能对肿瘤有抑制作用。
DC是专职抗原递呈细胞，在激活获得性免疫系统中起关键作用。早期研究发现肿瘤中有DC浸润的患者存活期较长，但后来研究发现不同亚型及成熟阶段的DC在肿瘤发生发展中的作用不同。动物实验表明，四氯化碳所致的肝硬化，NKT细胞均丢失，提示正常的肝脏组织结构对于维持正常NK细胞和NKT细胞非常重要。有研究发现，在HCV所致肝硬化和HCC中，外周血和肝脏中NK细胞和NKT细胞的数量和抗肿瘤活性均降低。
获得性免疫细胞主要为各种淋巴细胞。越来越多研究显示，T淋巴细胞的亚型、密度及浸润部位与肿瘤患者的预后有较大关系。例如，肿瘤细胞巢中有表达颗粒酶的CD8+T细胞(即细胞毒T细胞，CTL)浸润者预后较好。进一步研究发现，CD4+ Thl细胞能够增强CTL的抗肿瘤作用，而CD4+调节性T细胞(Treg)减弱CTL的抗肿瘤作用。因此，有学者认为肿瘤组织中CTL和Treg的比值比单一的细胞数量有更好的预测价值。B淋巴细胞能够产生针对肿瘤抗原的自身抗体，一般来说，肿瘤中B淋巴细胞浸润多不明显，研究显示这些针对肿瘤抗原的自身抗体不仅没有保护作用，而且和预后不良有关，其作用机制可能是通过抗体或免疫复合物的沉积促进了局部的炎症反应，或者B淋巴细胞直接抑制了Thl免疫应答。
四、分子模式及其识别受体与慢性肝炎和HCC
病原相关分子模式(PAMPs)是病原体表面上的保守基序，能够被天然免疫细胞（例如Kupffer细胞）表面的模式识别受体(PRRs)所识别，从而启动天然免疫应答。PRRs主要包括Ton样受体(TLRs)、核苷酸结合寡聚化结构域样受体(NLRs)和RIG-I样受体(RLRs)，它们都能识别细菌和病毒，TLRs还能识别真菌和原虫。HBV、HCV感染、酒精性肝病及非酒精性脂肪性肝炎(NASH)患者常伴有低水平内毒素血症，可以激活Kupffer细胞的TLR4，从而激活NF-KB和JNK通路；NF-KB再激活TNFcL从而促进肿瘤细胞增殖，JNK通路通过调控基质金属蛋白酶和周期素从而促进肿瘤增殖。
损伤/危险相关分子模式(DAMPs)也是一类天然的警报信号，能够触发和放大针对炎症、细胞死亡、肿瘤转移等有害事件的免疫应答。例如，属于DAMPs家族的高迁移率族蛋白Bl(HMGBl)是从坏死肿瘤细胞裂解被动释放或从肿瘤部位的巨噬细胞或肝细胞主动分泌出来的一种DNA结合蛋白，它可以调控对肿瘤发生有重要作用的基因（如E选择素、TNFa、胰岛素受体基因）的转录。
五、慢性肝脏炎症导致HCC的机制：炎症通路与癌变通路的重叠
在多种肿瘤的发生发展中，炎症和肿瘤转化调节网络存在重叠。例如，IL-6和TNFa是急性炎性细胞因子，其水平在肝硬化和HCC组织中也升高。有研究报道IL-6和TNFa能够分别启动转录因子STAT3和NF-KB，从而调控下游基因的表达。STAT3是重要的驱动癌基因(driver oncogene)，通常处于非活化状态，IL-6可将其激活从而促进肿瘤细胞的转化和存活。NF-KB是许多促炎细胞因子（如TNFa、IL-1及TLRs）的细胞内效应分子，在许多肿瘤中高度活化。在肝脏实质细胞中NF-KB的功能是促进肝实质细胞的存活、诱导表达有利于肿瘤细胞生长的IL-6和TNFa，在非实质细胞中其功能主要是促进肿瘤的进展。
目前认为转化生长因子β(TGFβ)通路在HCC发生中起关键作用。TGFβ在纤维化、肝硬化及HCC发生发展中的作用较为复杂，在不同阶段可能有不同作用。有研究发现，在转基因小鼠模型中，敲除TGFβ受体2(TGFBR2)从而阻断TGFβ的信号通路，可以抑制由于p53功能缺失所致的HCC发生；但用TGFβ处理体外培养中的HCC细胞系（有p53突变但仍表达TGFBR2），也能抑制其生长。一些文献显示，与正常人相比，TGFβ的表达在肝硬化中明显升高，但在HCC中明显降低。有人对这种结果进行如下解释：肝硬化时，在有抑癌基因p53突变的情况下，上调的TCFβ可能促进了新发生癌细胞的转化和生长；而在已经发生HCC者，肿瘤细胞通过下调自身TGFβ受体及微环境中TGFβ的表达，从而逃避TGFβ对其生长的抑制作用。
对于TGFβ的上述不同作用，可以理解为：在急性炎症时，TGFβ通过介导Smad3信号通路从而终止肝细胞的增殖；但在慢性炎症时，促炎细胞因子的长期刺激使Smad2/3的磷酸化状态发生了改变，导致促进增殖和促进纤维化的信号途径持续活化，因而有利于肿瘤细胞的转化和生长。
六、总结和展望
感染、应激等各种有害因子和事件通过PAMPs、DAMPs 等分子模式可被天然免疫细胞表面的模式识别受体(如TLRs)所识别，从而激活一系列天然或获得免疫细胞、细胞因子及炎症信号通路。而炎症时的氧化应激可通过修饰蛋白、脂类及氨基酸来改变细胞的结构和功能。持续激活的炎症通路不仅可以导致肝纤维化和肝硬化，而且还可通过调控肿瘤相关的基因表达来影响肝细胞和免疫细胞的衰老、自噬、凋亡及增殖，最终促进细胞转化和癌变。但目前尚不清楚是否存在导致肿瘤发生的特异性炎症通路，抑或慢性炎症只是作为肿瘤发生的非特异性背景。
目前预防HCC的最有效手段仍是针对慢性肝病的病因治疗，例如针对慢性乙型肝炎/丙型肝炎的抗病毒治疗，酒精性肝病患者需戒酒，针对自身免疫性肝炎的免疫抑制治疗。可喜的是，已有通过TLR激动剂/拮抗剂或微小RNA(miRNA)来调控机体的天然免疫来治疗乙型肝炎/丙型肝炎或HCC的研究报道。因此，我们期望未来能够通过干预或调控慢性炎症通路来治疗肝纤维化和肝硬化，从而预防HCC的发生。
中华内科杂志2014年5月第53卷第5期