肝細(xì)胞癌（HCC）是一種惡性程度很高的腫瘤，根據(jù)中國(guó)國(guó)家癌癥中心最新數(shù)據(jù)，肝癌（主要是HCC）位居癌癥死亡率排名第二位[1]，給我國(guó)人民帶來(lái)了極大的健康負(fù)擔(dān)。我們迫切需要了解肝癌的發(fā)病機(jī)制并開(kāi)發(fā)更有效的治療策略。

肝臟由于其獨(dú)特的位置與血供，會(huì)接觸到大量來(lái)自腸道的食物抗原以及微生物抗原，為了維持機(jī)體的穩(wěn)態(tài)，避免過(guò)度炎癥，肝臟必須在免疫應(yīng)答與耐受之間維持平衡。若這種平衡被打破則有可能引起炎癥、感染或者腫瘤[2,3]。

同時(shí)，肝臟也是一個(gè)代謝活躍的器官。例如，肝臟是膽汁酸代謝的中心樞紐，膽汁酸不僅對(duì)于脂質(zhì)的吸收代謝具有重要作用，還能作為內(nèi)分泌信號(hào)分子調(diào)節(jié)多種生物過(guò)程，其中就包括免疫反應(yīng)[4]。但是目前我們并不清楚肝臟的新陳代謝會(huì)如何影響腫瘤的發(fā)生與發(fā)展。

近日，由復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院的葉丹教授、王璞副教授和中山醫(yī)院的史穎弘副教授領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)在Journal of Hepatology期刊發(fā)表研究成果[5]。

他們發(fā)現(xiàn)人HCC組織中SIRT5的表達(dá)顯著下調(diào)，并且SIRT5的低表達(dá)與患者的不良預(yù)后相關(guān)。這是由于缺乏SIRT5會(huì)引起初級(jí)膽汁酸增加，而膽汁酸可以促進(jìn)巨噬細(xì)胞M2極化，營(yíng)造了免疫抑制的微環(huán)境，有利于HCC的發(fā)生發(fā)展。

好消息是，利用臨床常用藥物消膽胺（CHO）可以螯合膽汁酸，逆轉(zhuǎn)巨噬細(xì)胞的M2極化，抑制HCC的生長(zhǎng)。

論文首頁(yè)截圖

研究人員分析公共數(shù)據(jù)庫(kù)以及臨床數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，SIRT5在HCC組織中顯著下調(diào)，并且SIRT5的低表達(dá)與HCC患者生存期較短相關(guān)。這提示SIRT5可能具有抑制腫瘤的作用。

由于60%以上的HCC都表現(xiàn)出癌基因YAP表達(dá)上調(diào)，因此，研究人員依據(jù)YAP的靶基因CTGF和CYR61的表達(dá)，將TCGA數(shù)據(jù)集中HCC患者數(shù)據(jù)分為YAP-ON與YAO-OFF兩組，發(fā)現(xiàn)SIRT5的表達(dá)在YAP-ON的患者中與生存期呈正相關(guān)，而在YAP-OFF患者中則沒(méi)有這種相關(guān)性。這些數(shù)據(jù)提示，SIRT5的下調(diào)可能與癌基因協(xié)同促進(jìn)HCC的發(fā)生發(fā)展。

SIRT5表達(dá)下調(diào)與HCC患者不良預(yù)后相關(guān)

為了在體內(nèi)研究SIRT5在HCC發(fā)病中扮演的角色，研究人員通過(guò)尾靜脈高壓注射的方式，將包含癌基因YAP5SA或AKT1/NRas^G12V的質(zhì)粒導(dǎo)入WT小鼠或者SIRT5^-/-小鼠肝臟，構(gòu)建了小鼠肝癌模型。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與WT小鼠相比，SIRT5^-/-小鼠的腫瘤數(shù)量更多，尺寸更大，小鼠生存期更短。這些數(shù)據(jù)表明，SIRT5的缺失與癌基因協(xié)同促進(jìn)HCC的發(fā)生發(fā)展。

SIRT5缺陷與癌基因協(xié)同促進(jìn)HCC發(fā)生發(fā)展

為了進(jìn)一步明確肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞SIRT5缺陷與癌基因表達(dá)是導(dǎo)致HCC發(fā)生發(fā)展的原因。研究人員在單個(gè)轉(zhuǎn)座子中同時(shí)插入YAP^5SA和針對(duì)SIRT5的shRNA元件，通過(guò)高壓注射將構(gòu)建的載體轉(zhuǎn)入WT小鼠的肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)在肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞中轉(zhuǎn)入癌基因的同時(shí)敲低SIRT5的表達(dá)，會(huì)促進(jìn)HCC的發(fā)生，并縮短小鼠的生存期。

另一方面，如果向SIRT5^-/-小鼠肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞導(dǎo)入YAP^5SA以及SIRT5過(guò)表達(dá)質(zhì)粒，則顯著抑制了HCC的發(fā)生，延長(zhǎng)小鼠的生存期。

這些結(jié)果說(shuō)明，肝細(xì)胞（而不是其他類(lèi)型的細(xì)胞）中的SIRT5缺陷可以協(xié)同癌基因促進(jìn)HCC的發(fā)生發(fā)展。

肝細(xì)胞中SIRT5缺陷協(xié)同癌基因促進(jìn)HCC發(fā)生發(fā)展

為了探究SIRT5在HCC發(fā)生中的作用機(jī)制，研究人員開(kāi)展了進(jìn)一步的研究，通過(guò)細(xì)胞系實(shí)驗(yàn)他們發(fā)現(xiàn)，SIRT5缺陷并不影響腫瘤細(xì)胞本身的增殖、遷移能力。這排除了SIRT5缺陷通過(guò)增強(qiáng)肝細(xì)胞成瘤能力促進(jìn)HCC發(fā)生的可能性。

那么SIRT5缺陷是通過(guò)怎樣的機(jī)制促進(jìn)腫瘤發(fā)生的呢？研究團(tuán)隊(duì)分析了腫瘤微環(huán)境中的免疫細(xì)胞組成發(fā)現(xiàn)，SIRT5^-/-小鼠肝臟中M2極化巨噬細(xì)胞以及MDSC數(shù)量顯著增加，而CD8⁺T細(xì)胞的數(shù)量顯著減少。這提示SIRT5的缺陷創(chuàng)造了有利于腫瘤發(fā)生發(fā)展的免疫抑制微環(huán)境。

SIRT5缺陷促進(jìn)M2巨噬細(xì)胞數(shù)量增加

由于SIRT5的底物包括多種與代謝相關(guān)的酶，因此研究人員對(duì)高壓注射了YAP^5SA的SIRT5^-/-和WT小鼠肝臟進(jìn)行了代謝組學(xué)分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)SIRT5^-/-小鼠肝臟膽汁酸生物合成通路上調(diào)。雖然SIRT5^-/-小鼠肝臟總膽汁酸的含量沒(méi)有顯著變化，但是其中T-CA（膽汁酸和膽酸與牛磺酸結(jié)合產(chǎn)物）在膽汁酸中的比例顯著升高，并且SIRT5^-/-小鼠血清中T-CA的濃度也顯著高于WT小鼠。

為了探究SIRT5缺陷是否通過(guò)T-CA影響腫瘤微環(huán)境，研究人員進(jìn)行了體外共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)以及巨噬細(xì)胞極化實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)T-CA可以促進(jìn)巨噬細(xì)胞M2極化，并且這種作用依賴(lài)于T-CA的核受體FXR。這些數(shù)據(jù)表明，SIRT5缺陷的肝細(xì)胞可以通過(guò)增加T-CA的含量促進(jìn)巨噬細(xì)胞M2極化。

 SIRT5缺陷促進(jìn)T-CA增加并促進(jìn)巨噬細(xì)胞M2極化

既然T-CA能夠引起免疫抑制，促進(jìn)HCC發(fā)生發(fā)展，那么中和T-CA是否能夠逆轉(zhuǎn)免疫抑制，從而抑制腫瘤生長(zhǎng)呢？

為了搞清楚這個(gè)問(wèn)題，研究人員使用臨床常用的消膽胺治療導(dǎo)入YAP^5SA的小鼠。消膽胺治療不僅有效地降低小鼠肝臟以及血清中的T-CA水平，同時(shí)也顯著減少了SIRT5^-/-小鼠（而不是SIRT5^+/+小鼠）腫瘤中MDSC以及M2極化的巨噬細(xì)胞數(shù)量，并且減少了腫瘤結(jié)節(jié)數(shù)量與重量。這說(shuō)明使用消膽胺螯合T-CA能夠有效逆轉(zhuǎn)MDSC與M2極化巨噬細(xì)胞引起的免疫抑制，抑制腫瘤生長(zhǎng)。

消膽胺治療逆轉(zhuǎn)免疫抑制并減輕腫瘤負(fù)荷

以上的研究結(jié)果在小鼠中揭示了SIRT5缺陷增加肝臟以及血清T-CA水平，T-CA促進(jìn)巨噬細(xì)胞M2極化引起免疫抑制促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)的機(jī)制。為了探究同樣的機(jī)制是否存在于人類(lèi)HCC患者中，研究人員分析了TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)中HCC患者轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)以及HCC患者臨床標(biāo)本，發(fā)現(xiàn)SIRT5基因表達(dá)量與TAM、M2巨噬細(xì)胞標(biāo)志基因呈顯著負(fù)相關(guān)。

并且相比于健康人，HCC患者血清T-CA水平顯著增高，并且血清高T-CA與腫瘤局部TAM、M2巨噬細(xì)胞數(shù)量存在正相關(guān)。這些數(shù)據(jù)說(shuō)明，在小鼠中發(fā)現(xiàn)的機(jī)制同樣存在與HCC患者中。

HCC患者血清T-CA濃度與M2巨噬細(xì)胞標(biāo)志物呈正相關(guān)

總的來(lái)說(shuō)，這項(xiàng)研究成果揭示了在HCC中，SIRT5的低表達(dá)增加T-CA含量，進(jìn)而導(dǎo)致腫瘤免疫逃逸的機(jī)制，同時(shí)也提出使用已經(jīng)獲批的消膽胺治療HCC患者的潛在治療策略，這對(duì)于SIRT5低表達(dá)或血清高水平T-CA的HCC患者來(lái)說(shuō)具有重要意義。期待有進(jìn)一步的臨床試驗(yàn)探究消膽胺對(duì)HCC的治療作用，從而為廣大HCC患者帶來(lái)希望。