螺杆菌属与原发性肝癌关系的研究进展

石小康 综述 丁佑铭 审校

原发性肝癌(简称肝癌)是全球常见的恶性肿瘤之一，其主要组织学亚型为肝细胞肝癌(Hepatocellular carcinoma，HCC)，约占70%～90%[1]。目前，肝癌位列全球癌症发病率第六位，癌症相关死亡率第三位[2]。由于肝癌早期缺乏典型的临床表现，发现时多处于中晚期，错过根治治疗机会，故整体预后不佳[3]。因此，深入探究肝癌发生、发展的相关危险因素极为重要。自幽门螺杆菌发现以来，螺杆菌属(Helicobacter species)与人类多种疾病的关系已成为国内外关注的热点。值得注意的是，螺杆菌感染与多种消化系统肿瘤(如胃癌、肝癌、胆囊癌、胰腺癌、结直肠癌等)的发生密切相关[4-5]。近年来，其与肝癌的关系亦逐渐得到国内外学者的关注。本文主要对螺杆菌属与肝癌的发生发展关系做一综述，以期为肝癌的早期预防及诊疗提供帮助。

1 螺杆菌属生物学概述

螺杆菌属隶属于细菌域，变形菌门，ε-变形菌纲，弯曲菌目，螺杆菌科。现阶段，研究主要聚焦于幽门螺杆菌(Helicobacter pylori，Hp)和肝螺杆菌(Helicobacter hepaticus，Hh)，而其他螺杆菌的研究则相对较少。1983年澳大利亚学者Marshall和Warren从活动性胃炎和消化性溃疡患者胃黏膜活检标本中首次发现了Hp[6]，此后世界范围内展开了对Hp的研究热潮。国际癌症研究中心(International Agency for Research on Cancer，IARC)于1994年将Hp列为I类致癌因子。后续研究中，人们接连发现了其他的螺杆菌属。1992年，Fox等[7]在A/JCr小鼠肝脏中又发现了一种“螺杆菌”，随后从肝癌小鼠模型中分离培养出该菌，于1994年被命名为Hh。Hh是一种肠肝螺杆菌，定植于下消化道，包括盲肠、结肠以及肝胆管系统。有文献报道，Hh可以促进肝硬化、肝癌的发生，特别在感染病毒性肝炎的患者中[8]。通过对16S rRNA基因序列的评估显示Hh是最接近Hp的螺杆菌[9]。后续诸多研究发现Hh同Hp一样，与人类肝癌发生、发展极为相关，鉴于此，本综述暂且将二者一并与肝癌的研究进展作一总结。

2 螺杆菌感染与肝癌

流行病学研究表明，螺杆菌可通过胆道或门静脉系统感染人体肝脏，且其感染与肝癌发病率呈正相关，这提示螺杆菌可能在肝癌的发生发展中具有重要作用[10]。Pirouz等[11]使用聚合酶链式反应(PCR扩增法)检测慢性肝病患者石蜡包埋组织中螺杆菌，发现有17例(36.9%)Hp感染，其中肝癌标本阳性率为66.7%，相比于肝转移性腺癌组(15.3%)明显增高。Yang等[12]发现原发性肝癌患者血清抗肝螺杆菌抗体IgG检出率达50%，明显高于肝良性肿瘤患者(7.7%)及正常对照组(6.3%)，对IgG阳性患者进行肝特异16S rRNA基因检测，其感染阳性率可达36.0%。因此从分子生物学和免疫学角度均揭示螺杆菌与肝癌的密切关系。Fox等[13]研究发现Hh的肠道定殖足以促进曲霉毒素和HCV转基因诱导的HCC发生，且并不需要Hh转运到肝脏也不需要其诱导肝炎，该研究结果更加有力的说明Hh对于肝癌发生的促进作用。然而也有研究表明Hh与肝癌发生无明显关系，Alexis等[14]研究发现，Hp感染并不能促进丙型肝炎病毒转基因小鼠模型肝癌的发病率，且至今细菌培养技术仍未成功从人体标本中分离出活菌。螺杆菌是否具有致癌作用仍难以证明[20]。因此，仍需进一步实验验证螺杆菌属与肝癌的关系。

3 螺杆菌诱导肝癌的可能机制

3.1 螺杆菌感染诱导的炎症刺激

慢性炎症已被公认为是癌症发生的重要危险因素之一，长期慢性炎症与肿瘤的发生关系密切[15]。研究表明，螺杆菌感染肝脏会导致肝脏慢性炎症的发生，在慢性炎症条件下，炎症会激活相应的炎性细胞，生成一系列炎性因子继而可能引起肿瘤的发生。Moritz等[16]研究发现将Hh与人肝癌细胞共培养后，白细胞介素-1β(Interleukin-1 beta，IL-1β)、白细胞介素-8(Interleukin-8，IL-8)、肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-alpha，TNF-α)、单核细胞趋化蛋白-1(Monocyte chemotactic protein-1，MCP-1)等表达明显升高，且其mRNA表达水平也不同程度上升。现已知，IL-1β和TNF-α可直接作用于上皮细胞诱导转录因子NF-κB的产生，后者可介导炎症以及肿瘤的发生[17]。IL-8可激活JAK2/STAT3/Snail信号通路从而诱导肝癌细胞发生上皮-间质转化(Epithelial-mesenchymal transition，EMT)，最终增加肿瘤细胞的转移和浸润能力[18]。长期的炎症刺激使肝细胞处于炎性微环境中，可直接或间接诱导肝癌的发生和发展。目前已有大量研究发现Hp感染引起胃的炎性改变从而最终导致胃癌的发生，如Hp感染胃后可以直接激活细胞外信号调节激酶MAPK和JNK参与炎症相关性肿瘤的发生[19]。但目前关于“螺杆菌—炎症—肝癌”方面的研究报道尚少，考虑到人体胃和肝脏解剖学上的紧密联系，是否螺杆菌可以通过同样的机制诱导肝癌的发生值得进一步研究。因此，其具体的致癌机制仍需进一步深入探究。

3.2 螺杆菌属与肝癌的增殖、凋亡

肿瘤细胞的形成与正常细胞增殖和凋亡的失衡密切相关，螺杆菌感染可破坏肝细胞的增殖和凋亡动态平衡。Wang等[20]用Hp感染小鼠细胞后检测相关蛋白发现，相比于未用Hp感染组其细胞增殖核蛋白(PCNA)表达明显增加，B淋巴细胞瘤-2基因相关X蛋白(Bax)表达明显降低。PCNA于G1晚期开始增加，S期达到高峰，其水平可以直观反映细胞增殖状态，是细胞恶性生物学潜能的主要指标[21]。Bax作为一种调节细胞凋亡的蛋白，可促进凋亡的发生[22]。亦有研究发现[23]，将Hp与人肝癌细胞共同体外培养后，发现细胞周期蛋白D1(cyclinD1)和PCNA表达明显上调。作为原癌基因，cyclinD1已被证实在多种细胞肿瘤中过表达[24]，cyclinD1可以使Rb蛋白磷酸化并与转录因子E2F解离，促使细胞周期通过G1限制点进入S期，导致细胞不断分裂增殖，最终形成肿瘤。由此可见，螺杆菌感染可直接影响调控细胞周期相关蛋白的表达而破坏细胞的增殖、凋亡平衡，从而诱导肿瘤的发生。

3.3 螺杆菌属与肝癌的侵袭、转移

张春忙等[25]研究发现Hh感染肝癌细胞(HEPG2和HCCLM3细胞株)可以增强肝癌细胞的侵袭力，随着Hh活菌刺激浓度的增加，肝癌细胞侵袭性明显增强，且在Hh刺激后，HEPG2和HCCLM3中TLR4(Toll样受体)、MyD88蛋白(髓样细胞分化蛋白)表达水平明显上调，而TLR4或MyD88基因被沉默后，Hh刺激不再提高肝癌细胞的侵袭能力，因此有力证明Hh可以通过TLR4/MyD88信号通路增强肝癌细胞的侵袭能力。此外，张福星等[26]收集180例原发性肝癌癌组织的石蜡标本(高侵袭性组118例，低侵袭性组62例)，采用巢式PCR扩增螺杆菌特异性16S rRNA基因并测序，发现高侵袭性组原发性肝细胞癌的Hp 16S rRNA阳性率显著高于低侵袭性组(86.44%vs. 58.06%，P<0.01)，并通过免疫组织化学技术检测石蜡包埋肝癌组织中转胶蛋白(Transgelin)及整合素α2(Integrin α2)蛋白表达水平，结果显示高侵袭性组Transgelin及Integrin α2表达明显高于低侵袭组，而Transgelin及Integrin α2的表达变化都可能与肿瘤的转移密切相关。有报道显示[27]Integrin在多种癌细胞的侵袭和转移中有重要作用。由此说明，Hh不仅可以通过影响TLR4/MyD88信号通路等增强肝癌细胞的侵袭能力，还可能通过促进Transgelin及Integrin α2的表达增强肝癌细胞的侵袭转移能力。

4 小结与展望

原发性肝癌是最常见的肝脏肿瘤，约占90%。尽管在世界上大部分地区，肝癌不是最常见的肿瘤，但其高致死率及低生存率造成了严重的全球性健康问题[2]。流行病学调查发现，全球范围内人类螺杆菌感染率高达50%以上[28]。作为重要的肿瘤危险因素，螺杆菌感染促进肝癌的发生、发展逐渐受到学术界关注。本综述旨在提高临床一线对螺杆菌(尤其是Hp和Hh)感染的重视程度，及早发现并根治螺杆菌感染，以便更好的预防肝癌的发生或改善肝癌患者预后。虽然螺杆菌促进肝癌形成的具体机制目前尚不十分清楚，但诸多研究表明其与肝癌关系密切，期待后续研究进一步予以阐明。螺杆菌属与肝癌相关性的研究有利于进一步完善肝癌的病因学理论，以期为肝癌的临床预防及诊疗提供新契机，进一步为世界范围内攻克肝癌难题提供“中国药方”。