肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)是最常见的原发性肝癌，由多种危险因素引起。越来越多的证据表明，非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)被认为是肝癌的代谢易感性因素[1],鉴于肥胖和糖尿病在全球范围内的增加，NAFLD现在正成为HCC的主要病因[2,3],从而导致NAFLD相关肝细胞癌(NAFLD-associated HCC,NAFLD-HCC)的发生[4]。近年来在NAFLD-HCC的发病机制和治疗方面虽然取得了一定的进展，但其具体发病机制目前仍有待深入研究，迫切需要阐明NAFLD-HCC进展的新机制(图1)。本文中，我们首先简要回顾了NAFLD-HCC发病和进展可能机制的研究情况，接下来系统总结了化合物在NAFLD-HCC治疗中应用的最新进展，并将这部分药物分为抗炎、抗氧化、调节脂质代谢、调节肠道菌群和抑制肝纤维化五种大机制，为今后NAFLD-HCC的治疗和预防提供有价值的信息。

1、NAFLD-HCC的发病机制

1.1 脂质代谢障碍介导NAFLD进展为HCC

脂质代谢障碍是NAFLD发病机制中的一个关键因素，胰岛素抵抗和肝脏脂质过度积累导致代谢障碍的发生。NAFLD患者通常有摄入较高水平酯化脂肪、饱和脂肪酸和胆固醇的不良饮食习惯，这种情况与肥胖、高热量饮食和暴饮暴食密切相关，并最终导致胰岛素抵抗和脂质代谢受损。过量食用富含饱和脂肪、精制碳水化合物、反式脂肪、盐和糖的食物，以及保持久坐的现代生活方式，都会促进体重增加和肥胖的发生。游离脂肪酸(free fatty acid, FFA)在肝脏代谢中产生特定的脂质毒性物质，作为肝细胞损伤的诱导剂，通过炎症和氧化应激等多个信号级联反应影响细胞代谢。首先，胰岛素和胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)与胰岛素受体(insulin receptor, IR)/IGF1R受体结合，通过磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase, PI3K)和丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)途径激活胰岛素受体底物1(insulin receptor substrate 1,IRS-1)发生信号级联反应，进一步触发胰岛素抵抗和高胰岛素血症，最终诱导细胞增殖和抑制凋亡进而参与HCC发病机制[5,6,7]。此外，MAPK途径通过诱导癌基因c-Fos和c-Jun的转录以及Wnt/β-连环蛋白信号通路的激活来促进肝细胞的生长，这种代谢微环境的改变能够导致肝纤维化和癌变[8]。此外，肝癌途径中miRNA表达的改变也可促进细胞增殖[8]。高胰岛素血症能够增加肝脏脂质的积累，游离脂肪酸β氧化可以增加并以活性氧的形成导致肝细胞氧化应激反应的发生[9,10]。线粒体和内质网中的氧化应激通过内质网应激(endoplasmic reticulum stress, ERS)进行正反馈，ERS是由于钙外流的增加和随后的线粒体和溶酶体通透性的增加，进一步导致细胞损伤。ERS可被认为是非酒精性脂肪性肝炎 (nonalcoholic steatohepatitis, NASH)中肝细胞损伤和癌变的最终执行者[11,12]。与胰岛素介导的凋亡抑制刚好相反，肝脏脂肪毒性能够激活细胞促凋亡信号通路[9]。因此，由于微环境的变化，NASH-HCC发病机制中的遗传和代谢因素之间发生复杂的相互作用，未来的治疗策略必须涉及使用针对多种途径的药物，通过额外和/或协同效应才能达到更好的NASH-HCC治疗作用。

图1 非酒精性脂肪性肝病相关肝细胞癌自然史   

1.2 肠道菌群变化与NAFLD-HCC的发生

肠道菌群失调能够诱发肥胖、代谢性疾病和包括NAFLD、NASH、酒精性肝病在内的慢性肝病的发展，并且还可能促进肝癌的进展[13]。最近研究结果表明，微生物菌群失调与NAFLD-HCC的发病存在着一定的关联性[14]。在其肠道微生物组中，伴有肝硬化性NALFD的非HCC与HCC患者相比，类杆菌(Bacteroides)和瘤胃球菌(Ruminococcaceae)的数量是增加的[14]。另外，在NAFLD-HCC患者中微生物群及血液中具有较高水平的白细胞介素-8(IL-8)、白细胞介素-13(IL-13)、趋化因子配体-3(chemokine C-C motif ligand-3,CCL-3)、CCL4和CCL5以及与活化的循环单核细胞相关。这些相关的微生物群的变化能够加剧炎症并导致HCC的发生[14]。肠道微生物菌群失调可以通过肠道通透性的改变、胆汁酸和胆碱代谢、内源性酒精的生成、Toll样受体(Toll-like receptors, TLR)的激活和促炎细胞因子释放等机制在NASH进展为肝硬化和HCC过程中发挥重要的作用[15,16,17]。

1.3 免疫机制与NAFLD-HCC的发生

基于小鼠的研究证明了肝内局部慢性炎症反应在肝癌发生中的作用，表明免疫介导的机制在NAFLD-HCC进展中发挥着重要作用[18,19]。长期给予小鼠缺乏胆碱的高脂饮食(choline-deficient HFD,CD-HFD),能够通过激活肝内CD8+T细胞和自然杀伤T(natural killer T,NKT)细胞从而诱导NASH进展为HCC,通过激活肝细胞淋巴毒素-β受体(lymphotoxin-β receptor, LTBR)和核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)信号促进NASH向HCC的转化[19]。CD4+T细胞能够抑制肝癌的发生或介导肿瘤的消退[20,21]。在不同的小鼠NAFLD-HCC模型中，NAFLD诱导肝内CD4+T细胞的选择性丢失，加速了蛋氨酸-胆碱缺乏(methionine-choline-deficient diet, MCD)饮食的肝脏特异性MYC转基因小鼠的肿瘤发展[22]。研究表明，适应性免疫(adaptive immunity)在NAFLD-HCC进展中发挥作用。IgA+的浆细胞在NASH纤维化中发生积聚，通过诱导程序性细胞死亡配体1(programmed cell death ligand 1,PD-L1)和白细胞介素10(Interleukin 10,IL-10)表达抑制CD8+T细胞，进而促进NAFLD-HCC的进展[23]。鉴于IgA调节黏膜免疫，这些具有免疫抑制性的IgA+浆细胞可能是肠道微生物群-肝轴中的一个关键效应器，有助于肝癌的发生，目前这一推测仍需进一步的研究来证实。T调节细胞(regulatory T cells, Treg)和髓源性抑制细胞(myeloid-derived suppressor cells, MDSC)对细胞毒性CD8+T细胞和NKT细胞发挥免疫抑制作用。在NASH和HCC的发病机制中，将这些免疫细胞募集到肝脏是一个重要且潜在的靶向步骤。NASH患者肝脏中的血小板数量、活化和聚集是呈增加状态的，但脂肪变性患者却没有被观察到增加，抗血小板治疗限制了免疫细胞浸润，并在胆碱缺乏高脂肪饮食(choline-deficient high-fat diet, CD-HFD)NASH模型中阻止NASH向HCC的进展，Kupffer细胞和血小板糖蛋白Ibα(glycoprotein Ib alpha chain, GPIbα)在这一进展中发挥作用[24]。因此，我们可以判定，免疫调节机制在NAFLD-HCC进展中发挥着重要的作用。

2、治疗NAFLD-HCC的潜在化合物及其药理机制

越来越多的研究关注化合物在NAFLD和NAFLD相关的HCC中的应用。本文接下来将治疗NAFLD-HCC的主要化合物分为调节炎症、调节脂质代谢和调节肠道菌群等五个机制分别进行综述(表1)。

表1 靶向非酒精性脂肪性肝病相关肝细胞癌潜在化合物

2.1 调节炎症反应

在高脂饮食(high-fat diet, HFD)诱导肝肿瘤小鼠模型中，二甲双胍可以预防长期HFD诱导C57Bl/6小鼠肝肿瘤的发生，同时能够改善短期HFD诱导的肝脏脂肪的堆积，这与抑制脂肪组织炎症相关。但二甲双胍不能防止已经开始发生NAFLD的小鼠发生肝脏肿瘤。这些结果表明，二甲双胍可能通过抑制NAFLD发病前的早期肝脏脂肪堆积来预防肝脏肿瘤的发生，这似乎与延缓脂肪组织炎症的发展有关[25]。番茄红素代谢产物apo-10′-枸杞酸(apo-10′-lycopenoic acid, APO10LA)在治疗人肝THLE-2和HuH7细胞时，呈剂量依赖性抑制细胞生长，并上调sirtuin 1 (SIRT1),这是一种NAD+依赖的蛋白去乙酰化酶，其可能抑制肝发生癌变[26]。SIRT1的诱导与细胞周期蛋白D1蛋白的降低、细胞周期蛋白依赖的激酶抑制剂p21蛋白表达的增加以及细胞凋亡的诱导相关。因此可以认为番茄红素代谢产物APO10LA可以通过炎症反应来剂量依赖性抗肿瘤。同时APO10LA还可显著降低二乙基亚硝胺(diethylnitrosamine, DEN)和HFD诱发的小鼠肝脏肿瘤的发生。有研究表明APO10LA的化学预防作用与肝脏SIRT1蛋白和SIRT1靶蛋白去乙酰化增加，以及caspase-1激活和SIRT1蛋白激活减少有关。在饲料中补充APO10LA可以改善HFD喂养的小鼠的葡萄糖耐受不良情况和减少肝脏炎症的程度。此外，APO10LA还可以抑制肝肿瘤转化细胞中Akt的活化、cyclin D1基因和蛋白的表达，促进PARP蛋白的切割。以上这些研究表明：APO10LA可以通过刺激SIRT1信号通路和减轻肝脏炎症反应过程，有效抑制HFD诱导肝脏肿瘤的发生[26]。利拉鲁肽(Liraglutide)在HFD/糖尿病诱导的NAFLD小鼠模型中，通过改善肝脏非肿瘤性病变的脂肪变性、炎症和肝细胞膨胀，进而抑制肝癌发生[27]。此外，二肽基肽酶-IV(DPP-IV)抑制剂维格列汀(Vildagliptin) [29]、他汀类药物瑞舒伐他汀(Rosuvastatin)[30]、小檗碱(Berberine)[32]、姜黄素(Curcumin)[33]和姜黄(Curcumae)[35]口服给药均能通过抗炎机制抑制NAFLD-HCC发生。因此我们认为炎症反应是NAFLD-HCC中非常重要的一部分，而单体或化合物可以通过炎症反应来发挥其有效的抗肿瘤药理作用。

2.2 调节抗氧化反应

越来越多的证据表明抗氧化反应也是参与了NAFLD和NAFLD-HCC中的作用机制。在HFD/DEN诱导的NAFLD-HCC相关大鼠模型中，番茄红素(Lycopene)和番茄提取物(tomato extract, TE) 能够通过抑制脂质过氧化、细胞色素P450 2E1和炎症灶的数量，同时促进Nrf2/HO-1的表达，来抑制肝细胞增殖和肿瘤的发生。这表明番茄红素(Lycopene)和TE通过抗氧化机制来参与NAFLD-HCC整个过程[34]。在HFD/链脲佐菌素(streptozotocin, STZ) 诱导的NAFLD-HCC相关大鼠模型中，姜黄素(Curcumin)能够通过降低NADPH氧化酶成分p67phox和上调Nrf2,进而抑制NAFLD-HCC的发生[33]。因此后续我们也可以从抗氧化反应机制方面来进行预防或治疗有效药物的开发和研究。

2.3 调节脂质代谢

抑制脂代谢增强，进而抑制NAFLD-HCC发生的药物包括姜黄素[33]、Ezetimibe[39]和n-3 PUFAs[40]。依折麦布(Ezetimibe)是一种小肠胆固醇吸收抑制剂，HFD诱导肝细胞特异性张力蛋白同源物基因(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome10,PTEN)基因缺失的NAFLD小鼠中，依折麦布能够降低胆固醇水平，从而抑制炎症、肝纤维化和肝肿瘤的发生[39]。SREBP1c在代谢组织中高度表达，是脂肪酸代谢的主要调节因子，参与脂肪生成、癌细胞增殖、内质网应激、细胞凋亡等多种过程，而脂肪分化相关蛋白(Adipose differentiation related protein, ADRP)是以一种位于多种细胞的脂滴表面、在促进细胞内脂滴形成中起着重要作用的脂肪因子。在HFD/STZ诱导的NAFLD-HCC相关大鼠模型中，姜黄素降低固醇调节元件结合蛋白1c (sterol regulatory element binding protein isoform 1c, SREBP1c)和ADRP,上调脂肪酸氧化调节因子PPARα,进而抑制NAFLD-HCC发生[33]。因此，很多药物是通过调节脂质代谢方面发挥其抗NAFLD-HCC作用的，这成为治疗的潜在新机制。

2.4 调节肠道菌群

在HFD/DEN诱导的NAFLD-HCC相关大鼠模型中，姜黄(Curcumae)能够显著降低肝肿瘤的数目和大小，改善血浆抗氧化指标和减轻肝损伤，能够降低血浆和肝脏促炎性因子和上调炎症抑制因子的水平，同时其还具有降低血浆和肝脏包括环氧化酶(cyclooxygenase, COX2)、前列腺素E2 (prostaglandin E2,PGE2)和核因子κB (Nuclear factor kappa B,NF-κB)在内炎性介质水平的作用，姜黄能够增加肠道微生物的多样性和丰富度，降低黏液菌属和梭菌属的相对丰度，这表明姜黄具有通过调控氧化应激、炎症、肠道菌群进而抑制NAFLD-HCC发生的作用[35]。 β-胡萝卜素-9′,10′-加氧酶 ( β-carotene-9′,10′-oxygenase, BCO2)催化番茄红素(lycopene)产生APO10LA。 BCO1-/-/BCO2-/-双基因敲除小鼠中出现肝脏脂肪变性，血浆和肝脏内甘油三酯含量增加[44]。另有研究发现膳食番茄粉(Dietary Tomato Powder, DTP)在 BCO1-/-/BCO2-/-双基因敲除小鼠中能够抑制NAFLD,进一步研究发现在HFD/DEN诱导的BCO1-/-/BCO2-/-双基因敲除小鼠NAFLD-HCC模型中，DTP增加了肠道微生物丰富度和多样性，显著降低了梭菌属和黏菌属的相对丰度，这也同时表明不依赖类胡萝卜素切割酶的番茄饮食可以通过改善和调节肠道菌群进而阻止HFD诱导的炎症反应，并进一步抑制HFD诱导的NAFLD-HCC发展[36]。因此肠道菌群的调节也被认为是较多化合物作用于NAFLD-HCC的重要机制所在。

2.5 抑制肝纤维化

肝脏的纤维化一直被认为是导致HCC的重要中间环节和进展因素。噻唑烷二酮类胰岛素增敏剂比格列酮(Pioglitazone)能够通过抑制肝脏纤维化，抑制胆碱缺乏、限制L -氨基酸的高脂肪饲料饮食和DEN诱导HCC的发生，其能有效降低肝纤维化的进程，并进一步降低肝癌的发生，这与其激活促分裂原活化蛋白激酶 (mitogen-activated protein kinase, MAPK) 和上调腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase, AMPK) 有关，这也同时表明：比格列酮具有通过抑制纤维化机制从而发挥抗NAFLD-HCC的药理学作用[38]。链脲佐菌素结合高脂肪饮食喂养的小鼠NAFLD-HCC模型中，亲环蛋白抑制剂NV556 能够显著降低胶原沉积，但并没有改变炎症、脂肪变性、体重和肝脏重量以及系统性细胞因子的产生，同时减少了小鼠的肿瘤结节数量和直径以及肝脏重量，这也充分表明了NV556是一种治疗NAFLD源性纤维化和HCC很有希望的候选药物[37]。最近亦有研究表明，他汀类药物具有抑制HCC发生的作用[45]。依折麦布(Ezetimibe)是一种小肠胆固醇吸收抑制剂，HFD诱导肝细胞PTEN缺失的NAFLD小鼠中，HFD能够增加肝肿瘤中VEGF阳性细胞和血管内皮细胞的数目，而依折麦布能够显著降低胆固醇水平和血管生成因素的变化，进而抑制炎症、肝纤维化和肝肿瘤的发生[39]。因此，从肝脏纤维化调节机制上来抑制NAFLD/NASH-HCC的发生发展，也被认为是一条非常不错的策略和途径。

3、结语

NAFLD/NASH进展为HCC发病机制研究目前仍是国际研究热点，目前在阐明代谢障碍/肠道菌群失调和免疫因素在NAFLD/NASH进展为HCC发病机制中取得了一定进展。而探索NAFLD/NASH诱导的HCC治疗方面的研究也是开展的如火如荼。本文中我们在简要回顾了NAFLD-HCC发病和进展的最新研究基础上，进一步总结和整理了化合物对NAFLD相关肝细胞癌治疗的最新结果，按照抗炎、抗氧化、调节肠道菌群药物、调节脂质代谢和抑制肝纤维化等主要机制，将治疗NAFLD/NASH-HCC的药物进行了分类，同时阐明了这些药物的药理学作用和相关作用机制，对了解和认识NAFLD/NASH-HCC治疗药物的研究现状具有一定的指导意义。当然，同一药物可能会通过以上一种或多种机制来抑制NAFLD/NASH-HCC,这也为后续通过多途径，多靶点来进行更有效的防治工作带来新启示。尽管目前不断的探索性实验研究仍然在进行，但这些药物治疗NAFLD/NASH-HCC的确切分子机制仍有待深入挖掘。我们也应该看到，当前仍有一些局限性有待解决：①NAFLD/NASH-HCC相关发病机制不够系统，仍有待深入研究；②特定遗传因素在NAFLD/NASH进展为HCC过程中的作用机制及确切下游分子目前尚不清楚，研究有待进一步探索；③目前尚缺乏特定药物通过靶向抑制NAFLD/NASH-HCC治疗的大规模临床试验研究；④如何对目前现有的药物进行开发和利用，进行更重要的临床转化，是摆在我们面前的又一难题。由于肥胖和2TDM在全球范围内的显著增加，NAFLD已经逐渐变成HCC的重要病因，从而导致NAFLD-HCC的发生，而目前尚无批准治疗NAFLD/NASH的有效药物，因此探索靶向抑制NAFLD/NASH,进而防治NAFLD/NASH-HCC具有重要的社会意义，值得我们进行深入探索。

参考文献

[3]颜士岩,范建高.非酒精性脂肪性肝病相关肝细胞癌的诊断和治疗[J].临床肝胆病杂志,2021,37(08):1748-1752.

基金资助:内蒙古自然科学基金(编号:2022MS08032);

文章来源:王艳秀,郝丹丹.化合物治疗非酒精性脂肪肝病相关肝细胞癌的研究进展[J].现代肿瘤医学,2024,32(07):1350-1355.