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

肝臟由于其獨特的位置與血供，會接觸到大量來自腸道的食物抗原以及微生物抗原，為了維持機體的穩(wěn)態(tài)，避免過度炎癥，肝臟必須在免疫應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，肝臟也是一個代謝活躍的器官。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)分泌信號分子調(diào)節(jié)多種生物過程，其中就包括免疫反應[4]。但是目前我們并不清楚肝臟的新陳代謝會如何影響腫瘤的發(fā)生與發(fā)展。

近日，由復旦大學附屬華山醫(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銜的研究團隊在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的表達顯著下調(diào)，并且SIRT5的低表達與患者的不良預后相關。這是由于缺乏SIRT5會引起初級膽汁酸增加，而膽汁酸可以促進巨噬細胞M2極化，營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)巨噬細胞的M2極化，抑制HCC的生長。

論文首頁截圖

研究人員分析公共數(shù)據(jù)庫以及臨床數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，SIRT5在HCC組織中顯著下調(diào)，并且SIRT5的低表達與HCC患者生存期較短相關。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表達上調(diào)，因此，研究人員依據(jù)YAP的靶基因CTGF和CYR61的表達，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的表達在YAP-ON的患者中與生存期呈正相關，而在YAP-OFF患者中則沒有這種相關性。這些數(shù)據(jù)提示，SIRT5的下調(diào)可能與癌基因協(xié)同促進HCC的發(fā)生發(fā)展。

SIRT5表達下調(diào)與HCC患者不良預后相關

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)粒導入WT小鼠或者SIRT5^-/-小鼠肝臟，構(gòu)建了小鼠肝癌模型。實驗發(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HCC的發(fā)生發(fā)展。

SIRT5缺陷與癌基因協(xié)同促進HCC發(fā)生發(fā)展

為了進一步明確肝實質(zhì)細胞SIRT5缺陷與癌基因表達是導致HCC發(fā)生發(fā)展的原因。研究人員在單個轉(zhuǎn)座子中同時插入YAP^5SA和針對SIRT5的shRNA元件，通過高壓注射將構(gòu)建的載體轉(zhuǎn)入WT小鼠的肝實質(zhì)細胞，發(fā)現(xiàn)在肝實質(zhì)細胞中轉(zhuǎn)入癌基因的同時敲低SIRT5的表達，會促進HCC的發(fā)生，并縮短小鼠的生存期。

另一方面，如果向SIRT5^-/-小鼠肝實質(zhì)細胞導入YAP^5SA以及SIRT5過表達質(zhì)粒，則顯著抑制了HCC的發(fā)生，延長小鼠的生存期。

這些結(jié)果說明，肝細胞（而不是其他類型的細胞）中的SIRT5缺陷可以協(xié)同癌基因促進HCC的發(fā)生發(fā)展。

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

為了探究SIRT5在HCC發(fā)生中的作用機制，研究人員開展了進一步的研究，通過細胞系實驗他們發(fā)現(xiàn)，SIRT5缺陷并不影響腫瘤細胞本身的增殖、遷移能力。這排除了SIRT5缺陷通過增強肝細胞成瘤能力促進HCC發(fā)生的可能性。

那么SIRT5缺陷是通過怎樣的機制促進腫瘤發(fā)生的呢？研究團隊分析了腫瘤微環(huán)境中的免疫細胞組成發(fā)現(xiàn)，SIRT5^-/-小鼠肝臟中M2極化巨噬細胞以及MDSC數(shù)量顯著增加，而CD8⁺T細胞的數(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M2巨噬細胞數(shù)量增加

由于SIRT5的底物包括多種與代謝相關的酶，因此研究人員對高壓注射了YAP^5SA的SIRT5^-/-和WT小鼠肝臟進行了代謝組學分析。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有顯著變化，但是其中T-CA（膽汁酸和膽酸與?；撬峤Y(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T-CA影響腫瘤微環(huán)境，研究人員進行了體外共培養(yǎng)實驗以及巨噬細胞極化實驗，發(fā)現(xiàn)T-CA可以促進巨噬細胞M2極化，并且這種作用依賴于T-CA的核受體FXR。這些數(shù)據(jù)表明，SIRT5缺陷的肝細胞可以通過增加T-CA的含量促進巨噬細胞M2極化。

 SIRT5缺陷促進T-CA增加并促進巨噬細胞M2極化

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

為了搞清楚這個問題，研究人員使用臨床常用的消膽胺治療導入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極化的巨噬細胞數(shù)量，并且減少了腫瘤結(jié)節(jié)數(shù)量與重量。這說明使用消膽胺螯合T-CA能夠有效逆轉(zhuǎn)MDSC與M2極化巨噬細胞引起的免疫抑制，抑制腫瘤生長。

消膽胺治療逆轉(zhuǎn)免疫抑制并減輕腫瘤負荷

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促進巨噬細胞M2極化引起免疫抑制促進腫瘤生長的機制。為了探究同樣的機制是否存在于人類HCC患者中，研究人員分析了TCGA數(shù)據(jù)庫中HCC患者轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)以及HCC患者臨床標本，發(fā)現(xiàn)SIRT5基因表達量與TAM、M2巨噬細胞標志基因呈顯著負相關。

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巨噬細胞數(shù)量存在正相關。這些數(shù)據(jù)說明，在小鼠中發(fā)現(xiàn)的機制同樣存在與HCC患者中。

HCC患者血清T-CA濃度與M2巨噬細胞標志物呈正相關

總的來說，這項研究成果揭示了在HCC中，SIRT5的低表達增加T-CA含量，進而導致腫瘤免疫逃逸的機制，同時也提出使用已經(jīng)獲批的消膽胺治療HCC患者的潛在治療策略，這對于SIRT5低表達或血清高水平T-CA的HCC患者來說具有重要意義。期待有進一步的臨床試驗探究消膽胺對HCC的治療作用，從而為廣大HCC患者帶來希望。