病毒性肝炎肝硬化患者早期肝细胞癌代谢变化及其与衰老和酶活性的关系

2022-03-05刘慧敏吕化杰

安徽医科大学学报 2022年2期

蒋黎，朱研，刘慧敏，吕化杰，刘明

肝细胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是最常见的原发性肝恶性肿瘤，常由肝炎和肝硬化(liver cirrhosis，LC)发展而来[1]。LC患者的肝细胞癌变在很大程度上是一个从再生结节到HCC的多步演变过程，但早期诊断HCC仍具有挑战性[2]。肝活检是诊断慢性肝病的金标准，但因其具有侵入性，使用常受到限制[3]。氢质子磁共振波谱(proton magnetic resonance spectroscopy，1H-MRS)是一种非侵入性成像技术[4]。目前，1H-MRS已广泛应用于中枢神经系统、乳腺和前列腺，但在肝脏中的应用却相对不足[5]。LC、肝硬化肝细胞癌(cirrhotic liver with hepatocellular carcinoma，CLH)和HCC患者的衰老和酶活性可能会影响细胞代谢物的形成机制。因此，该研究旨在探讨病毒性肝炎肝硬化患者早期肝细胞癌代谢变化及其与衰老和酶活性的关系。

1 材料与方法

1.1 病例资料选取2018年6月―2020年6月在陆军军医大学第一附属医院感染病科就诊的140例患者为研究对象。根据诊断结果分为4组，其中LC组35例，CLH组35例，HCC组35例，同期就诊的健康体检者(对照组)35例。排除标准：① HCC最长直径<2 cm；② 肝脏中脂肪沉积；③ 酒精性肝硬化。本研究经陆军军医大学第一附属医院伦理委员会批准，所有患者均知情同意并签署知情同意书。

1.21H-MRS检查采用3.0 T超导磁共振仪(Siemens 公司，德国)。使用3D T1高分辨力各向同性容积激发脉冲序列获取T1加权图像。采用激励回波采集模式序列进行高速T2校正多回波1H-MRS测量，用于定量肝脂肪含量。

具有长T2弛豫时间的乳酸(lactic acid,Lac)和胆碱(choline,Cho)代谢物，采用点分辨波谱序列进行单体素1H-MRS测量。在感兴趣容积的上下、左右、前后界添加6个饱和带，以消除周围组织造成的影响。检查前先进行自动预扫描完成匀场及抑水，预扫描完成后以T2WI图像用作1H-MRS 定位。对照组和LC组中将体素置于在肝右叶上，CLH及HCC组中将一个体素置于肿瘤实质内，避开肿瘤坏死区域，将另一个体素置于肝实质内，放置远离肝脏边缘，并避开大血管及肝内胆管。

扫描完成后，将波谱数据传输至西门子工作站进行调节和校正，记录主要的肝细胞代谢物Lac+TG峰(1.3 ppm)、Cho峰(3.2 ppm)及TG峰(0.9 ppm和2.1 ppm)的峰下面积和各相关峰比值，残留水峰在4.7 ppm处用作内部参考。通过使用线性最小二乘拟合算法校正T2的效应，得到校正后水峰下面积(S水)和脂肪峰下面积(S脂)，计算肝脏脂肪分数(hepatic fat fraction，HFF)。HFF=S脂/(S脂+S水)×100%[6]。

1.3 观察指标主要观察指标包括：①人口统计学指标：年龄、性别；②生化指标：天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase，AST)、丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase，ALT)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase，LDH)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)、葡萄糖、白蛋白、总胆红素；③代谢指标：三酰甘油(triglycerides，TG)、HFF、Lac、Cho。

2 结果

2.1 各组间人口统计学及血清生化指标比较LC组血清ALP水平较对照组升高，CLH组血清AST、LDH、ALP、葡萄糖水平较对照组升高，CLH组血清AST、葡萄糖水平较LC组升高，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 不同组间人口统计学及血清生化指标比较

2.2 各组间脂肪变性程度及肝细胞代谢物水平比较LC组、CLH组Lac+TG(1.3 ppm)水平较对照组、HCC组降低，差异有统计学意义(P<0.05)。CLH组Cho(3.2 ppm)水平较对照组升高，HCC组Cho(3.2 ppm)水平较对照组、LC组、CLH组升高，差异有统计学意义(P<0.05)。LC组、CLH组、HCC组TG(0.9 ppm)及TG(2.1 ppm)水平较对照组降低，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

2.3 患者肝细胞代谢物水平与年龄及酶活性的相关性LC、CLH和HCC组患者中，Lac+TG(1.3 ppm)水平与年龄、LDH呈正相关，Cho(3.2 ppm)水平与ALP呈正相关。见表3。

2.4 Lac+TG及Cho代谢变化相关危险因素的广义估计方程分析Lac+TG及Cho代谢变化的相关危险因素是年龄60～80岁。交互作用分析结果示，Lac+TG水平与40～50岁男性或女性的HCC及60～80岁男性或女性的LC、CLH、HCC有关(P<0.05)。Cho水平与60～80岁男性或女性的HCC有关(P<0.05)。见表4。

3 讨论

与LC组比较，HCC组Lac+TG水平升高。此外，与对照组比较，LC、CLH和HCC组TG(0.9 ppm)及TG(2.1 ppm)水平降低。尽管在1.3 ppm的Lac信号与TG重叠，但Lac水平仍有助于反映出CLH和HCC之间代谢模式的差异。Kim et al[7]发现非酒精性脂肪肝患者也出现特定Lac+TG峰。研究表明[8]，Lac在HCC癌变和转移过程中在癌细胞中积累，使肿瘤的细胞外pH始终保持酸性。酸性厌氧代谢会导致内环境紊乱，这可能增加导致肿瘤发生的遗传突变率[9]。根据几项超极化13C MRS研究[10-11]，肝损伤和HCC中Lac升高，并且HCC中LDH-A水平高于正常肝脏，表明HCC中Lac水平升高可能归因于LDH-A酶水平增加。本研究发现，LC、CLH和HCC组患者中Lac+TG(1.3 ppm)水平与LDH呈正相关，提示LDH水平升高可能与Lac代谢异常有关。这表明Lac+TG水平可能是一种反映LC背景下HCC发生过程中特异性代谢的潜在生物标志物。

本研究显示，HCC组Cho(3.2 ppm)水平高于LC、CLH、对照组。Cho是与磷脂代谢相关的细胞膜中的重要成分，因此是细胞增殖的有效指标[12]。Cho增加可能会通过激活编码与胆碱代谢相关酶的基因来促进HCC细胞的增殖与侵袭[13]。因此，HCC中高水平的Cho可能是持续细胞增殖的指标[14]。LC、CLH和HCC组患者中Cho(3.2 ppm)水平与ALP呈正相关。表明Cho可能是与HCC相关细胞增殖的潜在生物标志物。此外，本研究广义估计方程分析结果示Lac+TG及Cho代谢变化的相关危险因素是年龄，尤其是60～80岁。作为Lac+TG水平改变的危险因素，HCC患者中年龄超过60岁的男性OR值是40～50岁男性OR值的2倍，Cho水平也与60～80岁男性或女性的HCC有关。提示年龄超过60岁的肝硬化患者，随着Lac+TG和Cho水平的改变，可能发生HCC的风险更高。

表2 各组间脂肪变性程度及肝细胞代谢物水平比较