病毒性肝炎肝硬化患者早期肝細胞癌代謝變化及其與衰老和酶活性的關系

蔣 黎，朱 研，劉慧敏，呂化杰，劉 明

肝細胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是最常見的原發性肝惡性腫瘤，常由肝炎和肝硬化(liver cirrhosis，LC)發展而來[1]。LC患者的肝細胞癌變在很大程度上是一個從再生結節到HCC的多步演變過程，但早期診斷HCC仍具有挑戰性[2]。肝活檢是診斷慢性肝病的金標準，但因其具有侵入性，使用常受到限制[3]。氫質子磁共振波譜(proton magnetic resonance spectroscopy，1H-MRS)是一種非侵入性成像技術[4]。目前，1H-MRS已廣泛應用于中樞神經系統、乳腺和前列腺，但在肝臟中的應用卻相對不足[5]。LC、肝硬化肝細胞癌(cirrhotic liver with hepatocellular carcinoma，CLH)和HCC患者的衰老和酶活性可能會影響細胞代謝物的形成機制。因此，該研究旨在探討病毒性肝炎肝硬化患者早期肝細胞癌代謝變化及其與衰老和酶活性的關系。

1 材料與方法

1.1 病例資料選取2018年6月―2020年6月在陸軍軍醫大學第一附屬醫院感染病科就診的140例患者為研究對象。根據診斷結果分為4組，其中LC組35例，CLH組35例，HCC組35例，同期就診的健康體檢者(對照組)35例。排除標準：① HCC最長直徑<2 cm；② 肝臟中脂肪沉積；③ 酒精性肝硬化。本研究經陸軍軍醫大學第一附屬醫院倫理委員會批準，所有患者均知情同意并簽署知情同意書。

1.21H-MRS檢查采用3.0 T超導磁共振儀(Siemens 公司，德國)。使用3D T1高分辨力各向同性容積激發脈沖序列獲取T1加權圖像。采用激勵回波采集模式序列進行高速T2校正多回波1H-MRS測量，用于定量肝脂肪含量。

具有長T2弛豫時間的乳酸(lactic acid,Lac)和膽堿(choline,Cho)代謝物，采用點分辨波譜序列進行單體素1H-MRS測量。在感興趣容積的上下、左右、前后界添加6個飽和帶，以消除周圍組織造成的影響。檢查前先進行自動預掃描完成勻場及抑水，預掃描完成后以T2WI圖像用作1H-MRS 定位。對照組和LC組中將體素置于在肝右葉上，CLH及HCC組中將一個體素置于腫瘤實質內，避開腫瘤壞死區域，將另一個體素置于肝實質內，放置遠離肝臟邊緣，并避開大血管及肝內膽管。

掃描完成后，將波譜數據傳輸至西門子工作站進行調節和校正，記錄主要的肝細胞代謝物Lac+TG峰(1.3 ppm)、Cho峰(3.2 ppm)及TG峰(0.9 ppm和2.1 ppm)的峰下面積和各相關峰比值，殘留水峰在4.7 ppm處用作內部參考。通過使用線性最小二乘擬合算法校正T2的效應，得到校正后水峰下面積(S水)和脂肪峰下面積(S脂)，計算肝臟脂肪分數(hepatic fat fraction，HFF)。HFF=S脂/(S脂+S水)×100%[6]。

1.3 觀察指標主要觀察指標包括：①人口統計學指標：年齡、性別；②生化指標：天門冬氨酸氨基轉移酶(aspartate aminotransferase，AST)、丙氨酸氨基轉移酶(alanine aminotransferase，ALT)、乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase，LDH)、堿性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)、葡萄糖、白蛋白、總膽紅素；③代謝指標：三酰甘油(triglycerides，TG)、HFF、Lac、Cho。

2 結果

2.1 各組間人口統計學及血清生化指標比較LC組血清ALP水平較對照組升高，CLH組血清AST、LDH、ALP、葡萄糖水平較對照組升高，CLH組血清AST、葡萄糖水平較LC組升高，差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 不同組間人口統計學及血清生化指標比較

2.2 各組間脂肪變性程度及肝細胞代謝物水平比較LC組、CLH組Lac+TG(1.3 ppm)水平較對照組、HCC組降低，差異有統計學意義(P<0.05)。CLH組Cho(3.2 ppm)水平較對照組升高，HCC組Cho(3.2 ppm)水平較對照組、LC組、CLH組升高，差異有統計學意義(P<0.05)。LC組、CLH組、HCC組TG(0.9 ppm)及TG(2.1 ppm)水平較對照組降低，差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

2.3 患者肝細胞代謝物水平與年齡及酶活性的相關性LC、CLH和HCC組患者中，Lac+TG(1.3 ppm)水平與年齡、LDH呈正相關，Cho(3.2 ppm)水平與ALP呈正相關。見表3。

2.4 Lac+TG及Cho代謝變化相關危險因素的廣義估計方程分析Lac+TG及Cho代謝變化的相關危險因素是年齡60～80歲。交互作用分析結果示，Lac+TG水平與40～50歲男性或女性的HCC及60～80歲男性或女性的LC、CLH、HCC有關(P<0.05)。Cho水平與60～80歲男性或女性的HCC有關(P<0.05)。見表4。

3 討論

與LC組比較，HCC組Lac+TG水平升高。此外，與對照組比較，LC、CLH和HCC組TG(0.9 ppm)及TG(2.1 ppm)水平降低。盡管在1.3 ppm的Lac信號與TG重疊，但Lac水平仍有助于反映出CLH和HCC之間代謝模式的差異。Kim et al[7]發現非酒精性脂肪肝患者也出現特定Lac+TG峰。研究表明[8]，Lac在HCC癌變和轉移過程中在癌細胞中積累，使腫瘤的細胞外pH始終保持酸性。酸性厭氧代謝會導致內環境紊亂，這可能增加導致腫瘤發生的遺傳突變率[9]。根據幾項超極化13C MRS研究[10-11]，肝損傷和HCC中Lac升高，并且HCC中LDH-A水平高于正常肝臟，表明HCC中Lac水平升高可能歸因于LDH-A酶水平增加。本研究發現，LC、CLH和HCC組患者中Lac+TG(1.3 ppm)水平與LDH呈正相關，提示LDH水平升高可能與Lac代謝異常有關。這表明Lac+TG水平可能是一種反映LC背景下HCC發生過程中特異性代謝的潛在生物標志物。

本研究顯示，HCC組Cho(3.2 ppm)水平高于LC、CLH、對照組。Cho是與磷脂代謝相關的細胞膜中的重要成分，因此是細胞增殖的有效指標[12]。Cho增加可能會通過激活編碼與膽堿代謝相關酶的基因來促進HCC細胞的增殖與侵襲[13]。因此，HCC中高水平的Cho可能是持續細胞增殖的指標[14]。LC、CLH和HCC組患者中Cho(3.2 ppm)水平與ALP呈正相關。表明Cho可能是與HCC相關細胞增殖的潛在生物標志物。此外，本研究廣義估計方程分析結果示Lac+TG及Cho代謝變化的相關危險因素是年齡，尤其是60～80歲。作為Lac+TG水平改變的危險因素，HCC患者中年齡超過60歲的男性OR值是40～50歲男性OR值的2倍，Cho水平也與60～80歲男性或女性的HCC有關。提示年齡超過60歲的肝硬化患者，隨著Lac+TG和Cho水平的改變，可能發生HCC的風險更高。

表2 各組間脂肪變性程度及肝細胞代謝物水平比較

表3 LC、CLH和HCC組患者肝細胞代謝物水平與年齡及酶活性的相關性

表4 Lac+TG及Cho代謝變化相關危險因素的廣義估計方程分析

綜上所述，體內1H-MRS可用于量化肝Lac+TG和Cho的水平，其中高Lac+TG和Cho水平可能與病毒性肝炎肝硬化患者早期肝細胞癌代謝變化有關。此外，肝細胞癌中Lac+TG水平與較大年齡和LDH呈正相關。