結(jié)直腸癌(colorectal cancer,CRC)在世界范圍內(nèi)仍維持高發(fā),至2018年,全球CRC新發(fā)病例數(shù)(1 800 977例)及死亡病例數(shù)(861 663例)均較前持續(xù)上升;其整體發(fā)病率位居惡性腫瘤第3位,而死亡率則高居第2位[1]。
中國CRC發(fā)病率曾長期維持在較低水平,但近年來快速上升。1973年至1975年,其粗死亡率僅為4.60/10萬;2004年至2005年,已經(jīng)達到7.25/10萬,提高了57.6%。城市居民更為突出,上海市2003年至2007年CRC粗死亡率高達2.42/10萬,已是1973年至1975年城市居民CRC死亡率的近400%[2]。2020年,預(yù)期中國整體CRC年齡標化(age standardized rate,ASR)發(fā)病率和死亡率將分別達到20.7/10萬和8.6/10萬,較2003年分別上升61.7%和45.8%[3]。2015年度統(tǒng)計顯示,全國范圍內(nèi)CRC新發(fā)病例數(shù)在男性和女性分別居惡性腫瘤第5和第4位,死亡病例數(shù)均居第5位[4]。2018年度統(tǒng)計顯示,雖然CRC死亡病例數(shù)仍居惡性腫瘤第5位,其新發(fā)病例數(shù)在男性和女性均已上升至第3位;2018年中國新發(fā)病例為521 490例,占全球新發(fā)病例數(shù)的28.2%,遠超第2位的美國(155 098例)[5]。CRC已成為嚴重危害中國人民健康的惡性腫瘤之一。
CRC是轉(zhuǎn)移性肝癌最常見的原發(fā)瘤來源。遠處轉(zhuǎn)移是CRC患者5年生存率最主要的獨立預(yù)后因素,其中肝臟又是CRC最常轉(zhuǎn)移至的器官,且通常是唯一累及的轉(zhuǎn)移器官。14%~25%的CRC患者發(fā)生同時性肝轉(zhuǎn)移(synchronous colorectal liver metastases,synCRLM),另外有20%~33%的患者在隨后治療中出現(xiàn)異時性肝轉(zhuǎn)移(metachronous liver metastases,metCRLM)[6-7],最終超過一半的CRC患者直接死于肝轉(zhuǎn)移。因此,CRLM是影響CRC治療效果及預(yù)后的關(guān)鍵因素。
不同的趨化因子通過其受體,特異性趨化募集某些亞群的髓系細胞(myeloid cells)并促進腫瘤進展[8]。這一機制在腫瘤轉(zhuǎn)移中也具有重要作用。
CCL2 又稱單核細胞趨化蛋白1(monocyte che?moattractant protein-1,MCP-1)。本課題組報道CCL2在促進CRLM進展中具有重要作用:CRC細胞可主動產(chǎn)生CCL2,通過其受體CCR2,從骨髓募集CD11b+/Gr-1mid/CCR2+表型的單核/巨噬細胞浸潤致肝內(nèi)CRLM病灶,繼而通過促血管生成機制,促進轉(zhuǎn)移灶進展[9]。此研究結(jié)論已被后續(xù)更多研究進一步證實。
CCL20又稱肝活化調(diào)節(jié)趨化因子(liver activation regulated chemokine,LARC)或巨噬細胞炎性蛋白3α(macrophage inflammatory protein-3 alpha,Mip-3α),其唯一受體為CCR6。CCL20通過CCR6主要趨化T淋巴細胞、部分類型的B淋巴細胞及樹突狀細胞(dendritic cell,DC)[10]。
CRC 中CCR6 水平顯著高于正常結(jié)直腸黏膜上皮[11-12]。CRC 原發(fā)瘤中CCR6 表達水平是synCRLM的獨立危險因素[11]。
血清CCL20水平在各個臨床分期的CRC中均是獨立的預(yù)后因素,同時是獨立的肝轉(zhuǎn)移預(yù)測因素[13]。已發(fā)生肝轉(zhuǎn)移的CRC患者原發(fā)瘤中CCL20表達的陽性率顯著高于無肝轉(zhuǎn)移者,與總生存期、無病生存期均顯著相關(guān)[14]。
CXCL9 又稱γ-干擾素誘導(dǎo)的單因子(monokine induced by gamma interferon,MIG),CXCL10 又稱γ-干擾素誘導(dǎo)蛋白10(interferon gamma-induced protein 10,IP-10),CXCL11 稱干擾素誘導(dǎo)T 細胞趨化物α(interferon-inducible T-cell alpha chemoattractant,i-TAC)或γ-干擾素誘導(dǎo)蛋白9(interferon gamma-in?ducible protein 9,IP-9)。CXCL9/10/11均通過CXCR3發(fā)揮功能。
有研究根據(jù)Gene Expression Omnibus數(shù)據(jù)庫中490余例CRC患者的資料分析顯示,CXCL9/10/11三個趨化因子的水平均與CRC患者無病生存期顯著相關(guān),CXCL10/11則均與CRC患者總生存期顯著相關(guān)[15]。
CRLM 中,兩個特殊的髓系細胞亞群(CD68+和CD11b+)分別通過產(chǎn)生CXCL9/10,趨化T細胞至肝轉(zhuǎn)移灶的浸潤前緣,這些T細胞繼而產(chǎn)生CCL5,通過其受體CCR5直接作用于CRC細胞,或作用于腫瘤相關(guān)巨噬細胞(tumor-associated macrophages,TAMs),發(fā)揮促腫瘤效應(yīng)[16]。
CRC患者外周血CXCL10 水平顯著高于健康志愿者,血清CXCL10 水平隨CRC 腫瘤UICC分期的升高(Ⅰ~Ⅳ期)及原發(fā)瘤T分期的升高(T1~T4)顯著逐步升高,而血清CXCL10水平被證實是肝轉(zhuǎn)移的獨立預(yù)測因素[17]。
2016年全球乙肝表面抗原(分期 B surface an?tigen,HBsAg)陽性率據(jù)估算為3.9%,中國為6.1%,雖已不再居世界首位,但龐大的人口基數(shù)使乙肝人群數(shù)仍為世界最高[18]。因此,中國有相當(dāng)比例的CRC患者同時伴發(fā)CHB。本課題組的一項研究顯示,在山東地區(qū)CRC患者中,伴發(fā)乙肝者占6.05%[19],這一比例與中國6.1%的HBsAg陽性率非常吻合。以此陽性率計算,2018年中國新發(fā)的521 490例CRC例中,有約31 811例同時伴有CHB,這一數(shù)字是美國每年新發(fā)肝癌病例數(shù)的兩倍(15 876例)。
目前中國NAFLD患者數(shù)量已居世界首位,患病率高達29.2%[20]。研究預(yù)測至2030年,NAFLD 高發(fā)國家中患病率增速最快的仍將是中國,病例數(shù)預(yù)計增加29.1%,達3.15億例[21]。
按29%的患病率估算,2018年中國有151 232例新發(fā)CRC患者同時伴有NAFLD,已非常接近排名第2位的美國全國新發(fā)CRC病例數(shù)。實際病例數(shù)可能將超過此數(shù),因為在CRC 高發(fā)的50~69 歲人群中,NAFLD患病率更高[20]。
過去三十年間,中國年人均酒精攝入量大幅增加,超過絕大多數(shù)其他國家[22]。1999年,中國肝硬化病例中10.8%為酗酒所致,至2003年這一比例已上升至24%[23]。
因缺乏權(quán)威的全國ALD患病率資料,如僅以8%左右的患病率估算[24],中國每年新發(fā)CRC患者中,有超過4萬例伴有ALD。
趨化因子表達在CHB中有顯著變化。國內(nèi)一項研究對健康對照者、無癥狀乙肝攜帶者及慢性活動性乙肝患者中血清趨化因子表達譜進行系統(tǒng)性比較[25],發(fā)現(xiàn)乙肝患者血清趨化因子顯著升高的為CCL20、CXCL6與CXCL9/10/11,而且這幾個趨化因子的表達水平從健康者到無癥狀乙肝攜帶者,再到活動性乙肝患者,依次顯著升高。
有其他研究證實CXCL10水平在CHB患者中升高,且與血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶(alanine aminotransferase,ALT)及乙肝病毒脫氧核糖核酸(HBV-DNA)水平顯著相關(guān)[26]。乙肝病毒X蛋白(分期 B virus X protein,HBx)可通過TRAF2/TAK1信號通路激活NF-κ B,后者上調(diào)CXCL10表達后,趨化外周血淋巴細胞浸潤入肝臟[27]。
與健康對照者相比,NAFLD患者血清CCL2、CCL19水平顯著升高。分層研究顯示,CCL2水平在非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholic steato分期,NASH)患者中顯著高于單純脂肪肝,提示CCL2水平升高可能在單純脂肪肝到NASH的進展過程中具有重要意義[28]。
與正常肝組織相比,NAFLD 肝纖維化組織中CCL20 RNA 水平顯著上升,而患者血清中CCL20 蛋白水平也顯著升高;CCL20 在NAFLD 中趨化幼稚樹突狀細胞,而后者產(chǎn)生多種炎性分子,介導(dǎo)肝纖維化的發(fā)生[29]。CCL20 受miR-590-5p 調(diào)控,其水平隨NAFLD進展及肝臟星狀細胞激活的不同階段逐步升高,并在后者中引起細胞外基質(zhì)相關(guān)成分表達的增加,進而引起纖維化[30]。
NASH患者外周血及肝臟內(nèi)CXCL10水平顯著升高,且與上述CCL2水平正相關(guān)。外周血CXCL10 水平與肝小葉炎癥程度相關(guān),是NAFLD患者進展至NASH的獨立危險因素[31]。
血清CCL2水平在酒精性肝炎(alcoholic hepati?tis,AH)患者中高于健康者,且與血清天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(aspartate aminotransferase,AST)及肌酐(creatinine,Cr)水平相關(guān),而在無活動性炎癥的酒精性肝硬變患者中則無顯著升高[32]。
ALD患者血漿CCL2水平顯著高于健康者,其中AH患者血漿及肝內(nèi)CCL2水平顯著高于無AH者,血漿及肝內(nèi)CCL2水平均與疾病嚴重程度相關(guān),肝內(nèi)CCL2水平與中性粒細胞浸潤及IL-8表達相關(guān),提示CCL2升高募集中性粒細胞浸潤,在ALD 發(fā)病機制中具有重要作用[33]。
綜上所述,上述幾類慢性肝病中,均伴隨有與CRLM密切相關(guān)的趨化因子的異常表達。
多數(shù)早期研究認為,伴發(fā)慢性肝病降低CRLM發(fā)生率。這些研究通常為較小樣本的回顧性研究,且未區(qū)分具體肝病類型,也未充分考慮不同治療方式之間,或同一治療方式的規(guī)范性對肝轉(zhuǎn)移的影響。新近一些研究開始提出不同結(jié)論,認為CRC 伴發(fā)慢性肝病會增加發(fā)生肝轉(zhuǎn)移的幾率。
早期研究認為伴發(fā)CHB 者CRLM 發(fā)病率降低。國內(nèi)Qiu 等[34]報道伴發(fā)CHB或CHC 者CRLM 發(fā)病率為14.2%,而對照組則為28.2%。這些研究均為回顧性,也未區(qū)分synCRLM與metCRLM。
雖然CRC與胰腺癌均同樣通過門靜脈系統(tǒng)轉(zhuǎn)移至肝臟,有報道伴發(fā)CHB 反而顯著增加胰腺癌患者肝轉(zhuǎn)移的發(fā)病率[35]。本研究認為原因可能在于胰腺癌預(yù)后極差,遠遜于CRC,即使能獲得根治性切除,術(shù)后也缺乏真正有效的輔助治療方案,這就使得不同治療方式所致的偏倚小于CRC,伴發(fā)CHB 本身對肝轉(zhuǎn)移的影響得以充分顯現(xiàn)。
本課題組通過一項臨床大樣本的回顧性橫斷面研究對此問題進行了研究。研究對象為連續(xù)6年4033例入院治療的初診CRC患者。研究針對synCRLM患病率在伴發(fā)與不伴發(fā)CHB的患者間的差異。所有患者均為初診CRC,之前未接受任何治療,由于不考慮治療后出現(xiàn)的metCRLM避免了前述不同治療方式對肝轉(zhuǎn)移的影響。研究最終證實,伴發(fā)CHB顯著增加CRC患者發(fā)生肝轉(zhuǎn)移的風(fēng)險[19]。
通過高脂飲食誘導(dǎo)C57Bl/6小鼠產(chǎn)生肥胖與非酒精性脂肪肝后接種MC38腫瘤細胞,可觀察到非酒精性脂肪肝小鼠較對照組肝轉(zhuǎn)移灶形成顯著增多,且與MC38細胞的TLR4(Toll-like receptor 4)有關(guān)[36]。在NAFLD狀態(tài)下,NLRC4(NOD-like receptor C4)引起TAMs的M2極化并產(chǎn)生IL-1β、VEGF,促進CRLM的生長[37]。
一項對2 715例CRLM患者的前瞻性臨床研究結(jié)果則顯示,在根治性CRLM 切除后,脂肪肝(fatty liver disease,F(xiàn)LD)是肝臟局部復(fù)發(fā)的獨立危險因素[38]。也有觀點認為,對此結(jié)果需要謹慎解讀:一方面,因為切除的是肝轉(zhuǎn)移灶,F(xiàn)LD有可能增加手術(shù)困難及術(shù)后并發(fā)癥的幾率,進而影響術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā),即FLD對腫瘤復(fù)發(fā)的影響并非源于其自身;另一方面,較晚期的患者需要更長、更強的化療,導(dǎo)致肝臟的脂肪變性,即FLD間接代表了更晚的分期,從而也間接與預(yù)后相關(guān)。
總體來說,伴發(fā)NAFLD可促進CRC的發(fā)生與進展。近年來已開始關(guān)注NAFLD對CRLM的具體影響,但尚無一致廣泛接受的結(jié)論,需進一步深入研究。
酒精喂食誘導(dǎo)Rag-1缺陷小鼠形成ALD后,脾內(nèi)注射LS174T人CRC細胞,可觀察到與對照組相比,ALD組形成肝轉(zhuǎn)移病灶更早、更嚴重[39]。MC38小鼠CRC細胞株在同一動物模型進行的實驗也顯示,接種腫瘤細胞前、后或全程喂食酒精均可顯著增加肝轉(zhuǎn)移病灶,并增加肝內(nèi)滯留的MC38腫瘤細胞數(shù)目[40]。
一項對133例CRC患者的研究報道,酒精攝入和腫瘤侵犯血管是肝轉(zhuǎn)移的獨立危險因素[41]。此外未見更多關(guān)于ALD影響CRLM的研究報道。各種慢性肝病通過趨化因子-髓系細胞軸促進CRLM的形成與進展示意見圖1。
圖1 各種慢性肝病通過趨化因子-髓系細胞軸促進CRLM的形成與進展
綜上所述,多種慢性肝病可致特定趨化因子表達上調(diào),同時這些趨化因子又與CRLM相關(guān)。結(jié)合這兩點,伴發(fā)慢性肝病是否可以通過改變趨化因子表達,募集特定亞群髓系細胞至肝臟微環(huán)境,最終增加CRC患者發(fā)生肝轉(zhuǎn)移的風(fēng)險值得進一步研究證實。未來有望在不同病理因素所致CRLM中找到共性,發(fā)現(xiàn)潛在的共同干預(yù)靶點,從而整體改善患者預(yù)后。但目前尚未見有系統(tǒng)性的研究報道,期待在此方向早日有所突破。