NAFLD与肝细胞癌的相关性研究进展*

邴浩综述，李异玲审校

非酒精性脂肪性肝病（non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）是一种与代谢相关的慢性肝病，以弥漫性肝细胞大泡性脂肪变性为主要病理学特征，是引起肝功能异常最常见的慢性肝脏疾病之一。NAFLD的危险因素主要包括年龄、肥胖、糖尿病及血脂异常等，诊断主要依赖生化指标、影像学及组织学检查。随着肥胖及其相关代谢并发症问题日益严重，NAFLD已成为困扰人类的主要疾病之一[1]，全球NAFLD患病率由2005年的15%已升高到2010年的25%[2]。一项Meta分析[2]结果显示，目前NAFLD患病率为25.2% （95%CI：22.10～28.65），在中东（32.0%）和南美洲（31.0%）最高，非洲（14.0%）最低，我国NAFLD患病率为15.0%（6.3%～27.0%）[3]。

非酒精性脂肪性肝炎（nonalcoholic steatohepatitis，NASH）以肝细胞损伤及炎症反应为主要特点，组织学改变与酒精性肝炎相似，进一步可发展为肝硬化及肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）。仅 10%～25%NAFLD 患者会发展成为NASH[4]，其具体机制尚不明确。以往，对于NASH的分子学发病机制一直沿用Day倡导的二次打击学说：即初次打击为胰岛素抵抗（insulin resistance，IR），导致肝脏细胞脂肪变性；二次打击为氧化应激、炎症因子及脂肪细胞因子等作用，导致脂肪性肝炎。随着研究的不断深入，近几年提出了多次打击学说，认为炎症反应、氧化应激、基因多态性、肠道菌群失衡等在NASH发生发展过程中共同发挥重要作用。

1 NASH与HCC

目前，已知HCC的病因包括乙型肝炎、丙型肝炎、酒精摄入、黄曲霉毒素等。自1990年NASH相关HCC首次被报道[5]至今，不断有大量研究证实NASH是HCC的危险因素[6～9]，NASH在HCC发生中的作用也逐渐引起重视。在美国，NAFLD/NASH已成为HCC最普遍的风险因素（占59%）[7]。NASH后肝硬化患者较丙型肝炎肝硬化患者HCC发病率低[8]，与乙型和丙型肝炎导致的HCC相比，NASH后HCC发病年龄晚4～6年，且男性多于女性[10]。

1.1 NASH后肝硬化与HCC 对于NASH患者，HCC发生的危险因素包括年龄、晚期肝纤维化、糖尿病、肥胖等，其中主要因素为年龄和肝硬化。约10%～29%NASH患者在10年内会发展为肝硬化[1]，在组织学诊断NASH的患者中，发生晚期肝纤维化的比率为67.95/1000人年[2]。研究结果[11]显示，NAFLD后肝硬化患者平均每年发展为HCC的比率为2.6%，低于丙型肝炎肝硬化患者HCC的发生率的比率（为4.0%）。虽然NAFLD患者总体发生肝病恶变的概率很低，但NASH患者发生肝硬化后其发展为HCC的概率会增高至4%～27%[6]。NAFLD/NASH被认为是隐源性肝硬化（cryptogenic cirrhosis，CC）的最主要原因。一项回顾性研究[12]纳入了641例肝硬化发展为HCC的患者，其中44例（6.9%）患者伴有CC。这些CC患者患有肥胖及糖尿病的比率与NASH患者相似，明显高于病毒及酒精性肝硬化患者。肥胖引起的肝硬化患者组织学发现的脂肪变性、坏死性炎症等特点在发生肝硬化后会消失，因此猜测NASH可能是CC和HCC的潜在病因。另一研究[13]也发现了相似的结果，说明NAFLD/NASH可能是CC相关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与HCC NASH患者可发展为HCC而无肝硬化。一项美国的研究[7]收录了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%之间，较酒精导致的HCC患者肝硬化比例小很多[14]。有研究[15]显示肝细胞重度脂肪变性会促进HCC的发生。研究以无肝硬化的HCC患者为病例组，无肝硬化的肝胆管细胞癌患者为对照组，结果显示病例组中重度脂肪变性高于对照组（54%对27%，P<0.0001），脂肪性肝炎同样高于对照组（15%对1%，P=0.0014），说明脂肪性肝病与非肝硬化患者HCC的发生存在一定的联系。

2 相关风险因素

2.1 肥胖和糖尿病与HCC 肥胖是包括HCC在内的多种恶性肿瘤的危险因素。研究[16]数据显示BMI≥30 kg/m2的患者较BMI<25 kg/m2的对照组HCC发生风险提高近两倍（OR=1.9，95%CI：0.9～3.9）。同时，肥胖也会增加肝癌的病死率。一项北美的研究[17]表明，BMI≥35 kg/m2的男性死于肝癌的风险是正常体质量对照人群（BMI：18.5～24.9 kg/m2）的4.5倍（P＜0.001），在女性中死于肝癌的风险为对照组的1.68 倍（RR=1.68，95%CI：0.93～3.05，P=0.04）。

糖尿病是HCC的独立危险因素。糖尿病患者患肝癌的几率是无糖尿病患者的2～4倍[16，18]。基于17项病例对照研究和32项队列研究的Meta分析[19]结果显示，糖尿病患者HCC发病风险在统计学上有显著性升高（RR=2.31，95%CI：1.87～2.84）。对7个队列研究的Meta分析发现糖尿病还会增加HCC 的死亡率（RR=2.43，95%CI：1.66～3.55）。研究[16]发现，在乙型和丙型肝炎病毒标记物均阴性的患者，BMI≥30 kg/m2和糖尿病患者HCC发生风险均较对照组升高约3.5倍，而BMI≥30 kg/m2而同时患有糖尿病的患者HCC发生风险升高10 倍（OR=11.8，95%CI：2.7～51.9），提示两者在促进 NASH患者HCC发生中具有协同作用。

2.2 在NASH基础上的其他肝癌风险因素 一个大型的病例对照试验[20]表明糖尿病、病毒性肝炎和大量饮酒在促进肝癌的形成方面具有协同作用。另一项在台湾的研究[21]结果显示，在丙型肝炎患者中，BMI≥30 kg/m2者HCC发病率为无肥胖患者的4倍，糖尿病患者HCC发病率为无糖尿病患者的3.46倍，而同时患有肥胖和糖尿病的乙型肝炎病毒或者丙型肝炎病毒携带者HCC发病率增高超过100倍，提示代谢因素和病毒性肝炎在HCC发生中起协同作用。

3 可能机制

关于NASH致肝癌的具体机制尚未被阐明。除了年龄和肝纤维化外，很多促进NASH发生的机制都可导致肝癌的发生。动物实验研究表明，基因和饮食因素均可导致小鼠HASH、肝细胞异型性增生和肝脏肿瘤的发生[22]。脂代谢异常、胰岛素抵抗、氧化应激、炎症性细胞因子及细胞自噬都会增加包括NASH在内的慢性肝病癌变的可能。

3.1 炎症反应 炎症反应在NASH患者HCC的形成中起非常重要的作用。肥胖和胰岛素抵抗可以引起包括肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）、白细胞介素 -6（interleukin-6，IL-6）和瘦素在内的促炎性细胞因子的释放，减少抗炎因子脂联素的释放，引起轻度的慢性炎症反应[4,18,22]。TNF和IL-6可以激活致癌转录因子STAT3，进而促进肿瘤的发生[22]，低脂联素血症在小鼠模型中被证实可以加速肝脏肿瘤的形成[23]。瘦素具有促进血管再生的作用，在动物实验中发现其具有促进NASH进展为HCC的作用[6]。另外，由高脂饮食引起的NASH会促进二乙基亚硝胺引起的早期肝细胞癌变，这一作用与TNF-α/NF-κB信号水平升高有关[4]。

3.2 氧化应激 肝脏脂质聚集导致的脂毒性会引起活性氧（reactive oxygen species，ROS）、饱和游离脂肪酸（free fatty acids，FFAs）、不饱和 FFAs的产生以及内质网（endothelial reticulum，ER）应激[24]。ER应激反应和ROS可通过进一步引起炎症反应、细胞增殖或癌症相关基因的突变，促进HCC形成[18]。FFAs会干扰细胞信号传导机制，影响基因转录，导致复制基因的改变。同时，脂质过氧化产物可使抑癌基因p53突变，从而导致肿瘤发生[25]。

肥胖会引起IR及继发性高胰岛素血症。胰岛素会激活胰岛素受体底物 -1（insulin receptor substrate-1，IRS-1），促进胰岛素样生长因子1（insulin-like growth factor，IGF-1）的合成并增强其生物活性。IRS-1是细胞因子信号通路中的一员，可以激活包括 p53、MAPK、（PI3K）/Akt在内的多种分子及信号通路，促进细胞增殖、抑制凋亡，从而促进肿瘤的发生[18]。IGF-1是一种促进细胞增殖、抑制细胞凋亡的肽类激素，胰岛素和IGF-1可能会通过多种致癌途径导致肝癌发生[24]。

3.3 肠道微生物改变 肠道细菌对宿主起着免疫保护、营养物质的消化吸收、黏膜屏障、抗癌等多种作用。肠道菌群失衡也参与NAFLD的发生发展，肠道菌群的改变可能是引起肥胖、代谢综合征的一个重要的环境因素。肠道细菌可以通过多种途径影响机体炎症反应及基因表达[4]，肥胖患者体内肠道微生物的改变可能是促进HCC形成的机制之一。脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）是G-杆菌外膜表面的主要成分，进入血循环后可以引起炎症反应。小鼠实验中首次提出了肥胖会使体内LPS升高，之后有研究发现肠道灭菌及消除LPS会减少慢性肝病患者HCC发展，由此提出LPS具有促进HCC发生的作用的设想[24]。

3.4 铁沉积 由于肝脏具有丰富的网状内皮系统成为体内主要储存铁的场所，肝脏过多的铁沉积与NASH及NASH后HCC有关。一项研究[26]纳入了153例NASH后肝硬化患者，结果表明患有HCC患者的体内铁沉积较对照组高（OR：1.45，95%CI：1.08～3.29，P=0.043），提示铁沉积过高会促进NASH后肝硬化患者肝癌的发生，具体机制可能与氧化应激导致的细胞毒性作用有关。

3.5 基因机制 随着遗传因素在疾病中的作用不断被重视，一些遗传学标志物被证实与NAFLD和HCC的发生相关。含patatin样磷脂酶域3（patain-like phospholipase domain-containing protein 3，PNPLA3）又称脂肪营养素，在肝细胞膜上大量存在，并参与脂质代谢。其rs738409处基因突变与NAFLD、NASH、肝硬化和 HCC 存在相关性[27，28]。JAZF1 基因（Zinc finger protein 1）作为TAK1/TR4信号通路的抑制因子，与合成糖元、调节脂质代谢及胰岛素敏感性有关。其rs864745处基因突变与HCC的形成相关[29，30]。

有研究[31]入选了389例患2型糖尿病但无HBV和HCV感染患者，其中59例患有HCC，330例无HCC。该研究测定了与DM及NAFLD相关的51个SNP位点。结果显示，PNPLA3 rs738409是HCC发生的最高风险位点（OR：2.53，P=1.05×10-5）。在115例PNPLA3 G等位基因纯合子患者中JAZF1 rs864745 G等位基因在HCC患者中的频率明显高于非 HCC 患者（OR：3.44，P=0.0002）。

跨膜蛋白6超家族成员2（trans membrane 6 super family member 2，TM6SF2）编码1个参与脂质调控的多次跨膜结构蛋白，其rs58542926处突变致其编码的蛋白表达降低，被证实为NAFLD的独立危险因素[32,33]，TM6SF2 rs58542926 T等位基因被称为HCC的高风险基因型，C等位基因被称为低风险基因型。已有研究提出该基因突变与HCC具有相关性，其具体机制仍需进一步研究证实。

近年来的研究强调了信号旁路和microRNA在HCC发生中的作用。一项基于微阵列比较基因组杂交技术（array-CGH）的研究[34]发现，相对于丙型肝炎后HCC，NASH后HCC患者染色体6p21.1频繁扩增。同时，定位于染色体6p21.1的蛋白cullin7（CUL7）也发生了高表达。进一步的研究表明敲掉CUL7的siRNA会导致cyclin D1退化，导致细胞增殖减少，凋亡增加。CUL7在NASH相关肝癌中作为致癌基因作用已被提出。

4 治疗、预后和预防

NASH后HCC的治疗原则与其他因素导致的HCC相同，治疗方法主要包括手术切除、肝移植、经皮局部消融、肝动脉栓塞化疗和分子靶向治疗等。巴塞罗那临床肝癌分期系统综合考虑了肿瘤、肝功能和全身状况，可以更好地预测患者预后而被广泛应用于临床研究中。超声是NAFLD的首选筛检方法，但对于肥胖和肝脏脂肪变性患者肝脏损伤的判断仍有其局限性。故NASH后HCC常被发现得较晚，代谢相关并发症更多，生存率更低。一项德国的研究[35]纳入了1119例HCC患者，数据显示NASH后HCC患者的BMI更高，2型糖尿病、高血压患病率、伴心肌梗塞和中风等心脑血管并发症的比率也明显高于非NASH后HCC患者。与其他病因的HCC患者相比，NASH后HCC患者中位生存时间短了4.22个月。

通过生活方式的改变、控制糖尿病和高血压等相关疾病的进展是目前预防NASH后HCC的主要方法。动物实验[36]结果显示，规律运动可以减少NAFLD/NASH小鼠模型HCC发生的风险，这种效应甚至独立于BMI。另有研究表明，抗氧化剂可以限制甚至逆转NASH患者肝脏纤维化，服用维生素C、维生素E、二氧化硒、辅酶Q等可以预防肝脏肿瘤的形成。而服用二甲双胍可以改善胰岛素抵抗以及之后的脂肪性肝炎，进而减少糖尿病患者HCC的发生[9]。有Meta分析[19]结果显示应用二甲双胍及噻唑烷二酮类药物对于HCC具有保护作用，而对于长期糖尿病患者，应用磺脲类药物及胰岛素会增加HCC风险。超氧化物岐化酶是一种抗氧化酶，锰超氧化物岐化酶（mitochondrial manganese superoxide dismutases，MnSOD）是一种线粒体酶，它的同工酶rMnSOD是一种强抗氧化剂，可以调节ROS的岐化反应、穿过生物屏障转入线粒体、减轻肝硬化引起的门静脉高压及纤维化。在动物实验中rMnSOD被证实可作为一种辅助治疗延缓NASH进展为肝癌。近年来，强调肠道菌群改变对于NAFLD/NASH的影响，益生菌的应用是否能延缓NASH患者进展为HCC仍需进一步深入研究。

5 展望

NAFLD是一种可逆的良性疾病，但是可以进一步发展为NASH、肝硬化和HCC。目前研究已经表明NASH是HCC的危险因素，但相关研究以回顾性研究为主，NASH是否可以不经过肝硬化而发展成HCC及其具体机制仍需更多研究证实。进一步相关病因学研究将对以后的临床靶向治疗及HCC的预防起到重要的指导作用。虽然NASH发展成HCC的比率较病毒性肝炎患者低，但NAFLD和NASH患者数量庞大，并且呈逐年增长趋势，因此由此引起的HCC仍应引起重视。通过控制饮食、加强运动等方式预防NASH的发生、发展以及加强对NAFLD/NASH患者HCC的筛检、提高早期确诊概率应该成为日后临床工作的重点。