Kupffer細胞與肝癌的發生、發展、轉移關系的研究進展

向明祥綜述，劉作金審校

（重慶醫科大學附屬第二醫院肝膽外科，重慶400010）

Kupffer細胞與肝癌的發生、發展、轉移關系的研究進展

向明祥綜述，劉作金△審校

（重慶醫科大學附屬第二醫院肝膽外科，重慶400010）

枯否細胞；肝腫瘤；腫瘤轉移；綜述

Kupffer細胞是存在于肝臟組織中一種特殊的巨噬細胞，也是肝細胞生長微環境中的重要成員。近年來，越來越多的相關研究表明Kupffer細胞在肝臟慢性炎性反應、脂肪性肝病、肝纖維化（hepatic fibrosis）及肝癌的發生中起重要作用。我國是乙型肝炎病毒感染及肝癌的高發國家。本文通過近年來國內外相關文獻對Kupffer細胞在肝癌發生、發展、轉移中的相關作用的最新研究成果進行綜述，以期對肝癌的治療及進一步研究提出一些啟示。

1　肝癌的微環境

肝癌是我國乃至全世界發病率最高的消化系惡性腫瘤之一。肝細胞癌（HCC）最為常見，約占原發性肝癌的90%，常見的相關危險因素包括性別、肝炎病毒、肝硬化、黃曲霉毒素、過量酒精消耗、肥胖和糖尿病［1］。HCC多繼發于肝硬化，肝臟慢性疾病及肝纖維化在HCC發生、發展及疾病預后中起重要作用［2］。

腫瘤生長的微環境是保障腫瘤細胞特性的必要條件。在肝癌的發生、生長和侵襲過程中，肝癌細胞所處的微環境能促進或限制其生長，引導腫瘤的轉歸及治療效果［3］。肝癌細胞所在的微環境十分龐大，含有細胞［腫瘤實質細胞、炎癥細胞，肝星形細胞（HSC）等］、細胞外基質（extracellular matrix，ECM）、細胞因子［表皮細胞生長因子（EGF）、血管內皮細胞生長因子（vascular endothelial cell growth factor，VEGF）、轉化因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）等］及其他化學成分，這些成分的共同作用結果的凈效益主導了肝癌的最終轉歸方向及治療效果［4］。

2　腫瘤相關巨噬細胞（TAM）

最近越來越多的研究發現，巨噬細胞在腫瘤的發生、侵襲轉移過程中起重要作用。TAM成為很多學者研究的對象，TAM相關的作用機制也逐漸被發現。巨噬細胞是人體固有免疫系統的重要組成部分，能吞噬特定的病原體，輔助病原體及免疫復合物的提呈，也能分泌多種細胞因子，在炎癥、防御、修復、代謝等生理過程中發揮重要作用，同時也是機體維持自身穩定的關鍵因素。巨噬細胞通過JAK/STAT、PI3K/Akt、C-Jun氨基末端激酶（C-Jun N-terminal kinase，JNK）、Notch及B7-H3/ STAT3等信號通路激活極化成為M1、M2型巨噬細胞［5］。M1型巨噬細胞主要產生促炎性細胞因子［白介素-1（IL-1）、IL-6、腫瘤壞死因子α（TNF-α）等］參與機體炎性反應，組成機體固有免疫系統的第一道防線，并能吞噬、消滅外來病原體和激活T細胞的適應性免疫反應。M2型巨噬細胞能釋放VEGF、血小板源生長因子（platelet derived growth factor，PDGF）、TGF-β和IL-10等在血管生成、抗炎因子分泌及促進組織修復和傷口愈合方面起到重要作用［6］。

Kupffer細胞是位于肝竇狀隙內的特殊巨噬細胞，占單核-巨噬細胞系總數的80%～90%。Kupffer細胞表面有特殊的功能表型，又處于肝臟血流入肝的位置，能夠抵御經門靜脈入肝的細菌及病毒，其分泌的細胞因子又可避免過度炎性-免疫反應以維持肝臟內環境穩態［7］。作為肝癌微環境中的特殊成分，Kupffer細胞在肝癌的發生、侵襲、轉歸中起著重要作用，M2型的Kupffer細胞是肝臟內的TAM。

3　Kupffer細胞與肝纖維化

肝纖維化是繼發于肝臟對各種慢性刺激損傷和炎癥后的一種病理過程，具有修復和損傷的雙重性并有可能發展為肝硬化和肝癌。與肝纖維化密切相關的Toll樣受體4（Toll-like receptor-4，TLR-4）、髓樣分化因子88（myeloid differentiation factor 88，MyD88）、TGF-β1和核因子κB（NF-κB）有促進肝癌發生作用［8］。肝纖維化的發生有多條信號系統，目前已知的有TGF-β1/Smad、MAPK、PI-3K/Akt、JAK/STAT、Rho-ROCK整合素等信號系統。

目前，已經證實HSC在肝纖維化過程中起重要作用，既往也有研究提示Kupffer細胞在肝纖維化的形成及消散中起重要作用，這2種雙重作用的效應決定了肝纖維化的最終轉歸。Kupffer細胞表面的膜受體如Toll樣受體、NOD樣受體、清道夫受體、識別補體及Fc段受體等，通過不同信號途徑激活下游分子，從而影響到肝纖維化過程［9］。被激活的Kupffer細胞極化成M1、M2型。M1型kupffer細胞分泌的促炎性細胞因子（IL-1、IL-6、IL-23等）能促進炎癥細胞局部聚集，促進局部炎癥反應，促進肝纖維化。M2型分泌的TGF-β1能有效激活HSC并維持其活性。激活的HSC增殖轉化為肌成纖維樣母細胞，繼而合成ECM，同時合成、釋放大量基質金屬蛋白酶抑制因子（TIMPs），使間質膠原酶活性下降，ECM降解減少，導致大量ECM堆積，形成肝纖維化甚至肝硬化［10］。

4　Kupffer細胞的抗腫瘤作用

Kupffer細胞的抗腫瘤作用與巨噬細胞的經典作用有很多相似之處，即有吞噬作用、抗體依賴細胞介導的細胞毒作用、抗體呈遞、分泌相關細胞因子改變肝癌微環境，達到抗腫瘤的作用［11］。位于肝臟組織中的Kupffer細胞被來自腸道的細菌內毒素脂多糖等物質激活極化［7］，活化的M1型Kupffer細胞通過其吞噬作用將腫瘤細胞吞噬，腫瘤細胞與Kupffer細胞內的溶解細胞酶結合后被殺死。Timmers等［12］將標記有熒光素的腫瘤細胞注入血液循環，通過追蹤被標記的腫瘤細胞發現其很快出現在Kupffer細胞中，并且在這些Kupffer細胞中的溶酶體中發現大量標記物，進一步說明Kupffer細胞對腫瘤細胞的吞噬作用。轉移性肝癌常來源于胃腸道腫瘤，Miyagawa等［13］通過抑制Kupffer細胞的功能對比發現，Kupffer細胞被抑制后吞噬腫瘤細胞能力明顯下降。由此可見，Kupffer細胞在抑制轉移性肝癌的作用中占據重要地位。

在人體免疫過程中，巨噬細胞本身就可作為抗原呈遞細胞。在人體抗腫瘤過程中，Kupffer細胞與腫瘤細胞結合后通過特殊細胞表型向T細胞及T細胞輔助克隆系提呈，這個過程使得腫瘤細胞能更有效地被識別、殺滅［14］。活化的巨噬細胞分泌大量的細胞因子，M1型巨噬細胞產生大量炎性因子，殺死入侵的生物體并激活適應性免疫。同時這些炎性因子又可誘導巨噬細胞凋亡或向M2型巨噬細胞極化，緩解炎癥作用，避免炎癥作用對機體的過度損傷。M1型巨噬細胞通過分泌活性氧和氮中間體來殺死腫瘤細胞，其分泌的TNF-α和IL-1β能招募細胞毒性T淋巴細胞（cytotoxic lymphocyte，CTL）來攻擊腫瘤細胞；TNF對血管內皮細胞有直接殺傷作用，可造成局部單核巨噬細胞系統激活，增強NK細胞的細胞毒作用，對腫瘤細胞的殺傷增強［11］。

5　Kupffer細胞對肝癌發生的促進作用

肝癌的發生常與肝臟組織的炎性反應及病毒感染有一定的相關性，“炎性反應-組織修復”的惡性循環在肝癌生長中起到重要作用［15］。在炎性反應過程中，被激活的炎癥細胞也改變了肝癌生長的微環境，一方面正常的肝細胞被破壞，另一方面為腫瘤生長提供了更多的血供。Kupffer細胞是肝臟組織內炎性反應的關鍵介質［16］。被病毒感染的肝臟組織中，Kupffer細胞可作為抗原提呈細胞輔助抗感染，能通過分泌促炎介質等破壞正常的肝臟細胞，為肝纖維化、慢性肝炎等慢性肝臟疾病及肝臟腫瘤生長提供環境［17］。

腫瘤組織代謝較正常組織迅速，需要豐富的血供來維持。在肝癌生長的微環境中，激活的M2型Kupffer細胞分泌促血管生長因子如VEGF、PDGF、TGF-β、成纖維細胞生長因子（FGF）和血管生成趨化因子，促進腫瘤周圍異常血管增生［18］。另外，其分泌大量基質金屬蛋白酶2（MMP2）和MMP9，可溶解ECM并破壞基底膜的完整性，輔助腫瘤細胞破壞周圍組織及周圍組織的重塑［19］。正常的ECM處于分泌與分解的平衡中，肝纖維化時這種平衡被破壞，ECM堆積向肝纖維化或肝癌轉化。M2型Kupffer細胞高表達的TGF-β1激活HSC后ECM大量堆積，造成的局部缺氧、炎癥微環境又降低了肝癌細胞被機體識別殺滅的概率。

6　Kupffer細胞促進肝癌轉移作用

腫瘤向周圍浸潤及遠處轉移常伴腫瘤細胞增殖、異常血管增生、腫瘤細胞遷徙、周圍血管基底膜及ECM的破壞和腫瘤細胞在其他器官的定植［16］。腫瘤細胞的快速生長造成的局部缺氧狀態，可促進局部炎癥反應，致巨噬細胞增加，使局部血管生成增強。

在肝細胞生長的微環境中，正常的HSC生產分泌的ECM蛋白能夠浸潤細胞周圍基質，在肝細胞周圍形成纖維網絡，限制正常細胞的活動。慢性肝臟疾病、肝癌中，活化的Kupffer細胞產生促血管生成因子增強肝癌組織的侵襲；另一方面通過細胞旁分泌細胞因子激活HSC［20］，使HSC分泌ECM異常，促進腫瘤的發生、侵襲和轉移［21］。活化的Kupffer細胞釋放相關蛋白的水解酶，其中MMPs是其中具有代表性的酶，是降解ECM的主要酶類。正是MMPs使得腫瘤生長的原有屏障及肝組織降解，組織的基底膜被破壞，同時降解血管外基質，局部血管形成異常分支，進一步增強腫瘤的外滲和轉移［22］。

上皮間質化（epithelialmesenchymal transitions，EMT）在肝臟損傷及腫瘤發生時的病理學反應，是肝癌獲得遷移和侵襲能力的重要改變［23］。肝癌微環境中產生的特殊信號與癌細胞表面的相應受體結合，信息傳遞至細胞內后導致胞內基因突變。這種基因突變導致細胞表型重排變性，即細胞表面極性改變或消失，細胞間連接崩解，細胞外間質改變，使得腫瘤細胞的活動性增強，為腫瘤轉移創造條件［16］。研究表明，EMT可發生在各種腫瘤細胞的發生及轉歸中，并由各種信號分子及通路介導，生長因子、轉錄因子和局部微環境都可以是EMT發生的條件［24］。巨噬細胞參與炎性反應時釋放的TNF-α與相應受體結合后，激活NF-кB及Akt信號通路來抑制GSK-3的表達，引起轉錄因子Snail的上調。Snail是鋅指蛋白的轉錄因子，可以抑制鈣黏附蛋白E的表達，是誘發EMT的重要介質。也有研究發現，部分肝細胞肝癌組織中的Snail表達過度且相應癌組織分化程度較其他程度低［25］。Tang等［26］發現，IL-6可激活胞質內Jak激酶，誘導Snail使鈣黏附蛋白E表達下降，對肝癌細胞的EMT起重要作用。

7　小結

慢性肝臟損傷、酒精性肝病等因素均能導致肝纖維化，并進一步形成肝硬化并向肝癌轉變。Kupffer細胞作為單核-巨噬細胞系統的成員，在慢性肝臟疾病中參與炎性反應的發生及炎癥修復中均扮演了重要角色。近幾年關于Kupffer細胞與肝癌的研究已涉及肝癌發生、發展、轉移、轉歸的整個過程，相關機制也越來越清晰，但仍有許多有待攻克的難題。目前肝癌的治療方式仍以手術為中心的綜合治療為主，盡管現在的聯合肝離段聯合門靜脈結扎的二步肝切除術的推出能擴大肝癌的整體切除率，但仍有很多患者無法行手術治療。對于手術不能切除的肝癌，包括多發的轉移灶，基因治療成了與時俱進的產物，但肝癌的整體治療預后并不理想。Kupffer細胞在肝癌微環境中的作用，需要更多的實驗研究來證實，并最終運用到臨床，使肝癌的預防、治療均有更多、更優的選擇。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2016.18.017

A

1009-5519（2016）18-2833-04

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（2016-03-11

2016-04-18）