Гепатоцеллюлярная карцинома: этиологические факторы и механизмы развития. Обзор литературы

ВВЕДЕНИЕ

Рак печени остается глобальной проблемой здравоохранения, и заболеваемость этой патологией имеет тенденцию к росту во всем мире [1][2]. По оценкам разных авторов к 2025 году будет выявляться ежегодно более 1 миллиона пациентов с диагнозом «рак печени» [3]. Гепатоцеллюлярная карцинома (ГЦК) — наиболее распространенная формой рака печени и составляет примерно 90 % случаев. Вирус гепатита В (ВГВ) является наиболее важным фактором риска развития ГЦК и становится причиной примерно 50 % случаев [4]. Риск развития ГЦК связывают с вирусом гепатита С (ВГС). Этот риск значительно снижается за счет достижения устойчивого вирусологического ответа на противовирусные препараты [5]. Неалкогольный стеатогепатит (НАСГ), ассоциированный с метаболическим синдромом или сахарным диабетом, становится самой быстрорастущей этиологией ГЦК, особенно на Западе [6].

Молекулярный патогенез ГЦК варьирует в зависимости от различных генотоксических поражений и этиологии. Хотя наши представления о патофизиологии и драйверах ГЦК имеют тенденцию к улучшению, эти понимания еще далеки от воплощения в клиническую практику. Примерно 25 % случаев ГЦК связаны с различными мутациями. Однако распространенность большинства мутаций составляет менее 10 %, и таким образом исследования по проверке концепции о доминирующих драйверных мутациях при ГЦК, таких как TERT, TP53 и CTNNB1, остаются не изученными и не имеющими подходов к терапии [7–9]. В настоящее время конкретные достижения в нашем понимании механизмов, лежащих в основе ГЦК, связанной с НАСГ, позволили по-новому взглянуть на вклад микроокружения опухоли, особенно иммунной системы и активации тромбоцитов, в патофизиологии этого заболевания [10][11]. Диагноз ГЦК обычно основывается на неинвазивных критериях, хотя растет потребность в молекулярной характеристике опухоли с использованием био­псии ткани в клинической практике [12][13]. Лечение ГЦК заметно улучшилось с начала 2010-х годов [8][12–14]. Резекция печени и трансплантация печени были основным методом лечения в случаях ГЦК. Тщательный отбор пациентов привел к улучшению результатов хирургического лечения и хорошему безрецидивному 10-летнему периоду после трансплантации печени [12][15]. Также применяется локальная абляция радиочастотным методом под визуальным контролем для нехирургических случаев ГЦК на ранних стадиях, несмотря на прогресс в других методиках [14]. Результаты адъювантной терапии после потенциально излечивающих подходов являются неудовлетворительными, поскольку рандомизированные клинические исследования до сих пор демонстрируют отрицательные результаты. Для промежуточной стадии ГЦК трансартериальная химиоэмболизация (ТАХЭ) — наиболее широко используемый стандарт лечения [16]. Трансартериальная радиоэмболизация (TARE) продемонстрировала эффективность в исследованиях II фазы, но не была принята в качестве основного стандарта лечения [17]. Ожидается, что другие локально-регионарные подходы к радиационной онкологии не расширят арсенал возможностей лечения в ближайшем будущем.

В настоящее время системная терапия, включая ингибиторы иммунных контрольных точек (ИКИ), ингибиторы тирозинкиназы (ИТК) и моноклональные антитела, бросили вызов использованию традиционных методов лечения ГЦК. Был отмечен значительный прогресс в развитии системной терапии за последние 5 лет, в рандомизированных исследованиях сообщается о заметном увеличении общей выживаемости и улучшении качества жизни пациентов [8]. Исторически случаи ГЦК на поздних стадиях подразумевали медиану общей выживаемости примерно 8 месяцев, а одобренная комбинация атезолизумаба (антитело кPDL1) и бевацизумаба (антитело против VEGF) увеличила этот показатель более чем в два раза [18]. Ингибиторы тирозинкиназ сорафениб и ленватиниб остаются наиболее эффективными препаратами монотерапии [19][20]. В случае прогрессирования однокомпонентные режимы терапии такими препаратами, какрегорафениб, кабозантиниб и рамуцирумаб, также показали улучшение выживаемости [21–23]. Монотерапия ингибиторами контрольных точек обеспечивает существенный клинический эффект у 15–20 % пациентов, но до настоящего времени не идентифицированы биомаркеры, характеризующие эту группу [24][25]. Более того, исследования III фазы, изучающие эффективность комбинированной терапии, то есть сочетания ИКИ с ИТК или сочетания ингибиторов PD1/PDL1 с ингибиторами CTLA4, продолжаются. Ожидается, что результаты этих испытаний полностью изменят ландшафт лечения ГЦК.

Хотелось бы остановиться на вопросах эпидемиологии ГЦК. Рак печени является шестым наиболее распространенным видом рака в мире: в 2018 году было зарегистрировано 841 080 новых случаев рака печени. ГЦК является четвертой по значимости причиной смерти от рака в глобальном масштабе [3] (рис. 1).

Заболеваемость и основные этиологические факторы, участвующие в гепатоканцерогенезе, изображены на рисунке 1. Самая высокая частота ГЦК наблюдается в Восточной Азии, при этом Монголия демонстрирует самую высокую заболеваемость ГЦК в мире. Вирус гепатита В (HBV) является основным этиологическим фактором в большинстве стран Азии (кроме Японии), Южной Америки и Африки. Вирус гепатита С (ВГС) является преобладающей причиной в Западной Европе, Северной Америке и Японии, а употребление алкоголя — этиологическим фактором в Центральной и Восточной Европе. Неалкогольный стеатогепатит основной этиологии, включенный в категорию «Другое», представляет собой быстрорастущий фактор риска, который, как ожидается, станет преобладающей причиной ГЦК у пациентов с высоким уровнем доходов в ближайшем будущем [3][26][27].

Самая высокая заболеваемость и смертность от ГЦК наблюдаются в Восточной Азии и Африке, хотя имеется тенденция к увеличению этих показателей в различных регионах Европы и США [28]. Действительно, наблюдение за конечными результатами в реестре SEER демонстрирует ГЦК как самую быстрорастущую причину смерти от рака в США с начала 2000-х годов, и прогнозируется, что ГЦК станет третьей ведущей причиной смерти от рака к 2030 г., если эти тенденции сохранятся [29].

Возвращаясь к факторам риска, более 90 % случаев ГЦК возникают на фоне хронического заболевания печени. Цирроз любой этиологии является одним из важнейших факторов риска развития ГЦК [12v13]. ГЦК является основной причиной смерти у пациентов с циррозом печени с ежегодной заболеваемостью ГЦК в этой группе до 1–6 % [30]. К основным факторам риска ГЦК относятся хроническое употребление алкоголя, диабет или ожирение, НАСГ и инфицирование HBV или HCV (рис. 1). Другие меньше распространенные факторы риска ГЦК включают первичный билиарный холангит, гемохроматоз и дефицит α1-антитрипсина. Действительно, у пациентов с развивающимся циррозом печени вследствие гемохроматоза особенно высок риск ГЦК, она в течение жизни появляется у 45 % таких больных [31].

Патофизиология ГЦК представляет собой сложный, многоэтапный процесс. Взаимодействие различных факторов лежит в основе ранних стадий злокачественной трансформации гепатоцитов и развитии ГЦК. К этим факторам относятся генетическая предрасположенность, реципрокные взаимодействия между вирусными и невирусными факторами риска, клеточное микроокружение и различные иммунные клетки, а также тяжесть сопутствующих хронических заболеваний печени. Измененное микроокружение является ключевой характеристикой рака. Известно, что микроокружение участвует во всех стадиях злокачественного роста, от начальных фаз трансформации до инвазивного рака, и в конечном счете приводит к метастазированию. В нашем обзоре проводится попытка детализировать текущее понимание механизмов, лежащих в основе ГЦК связанной с НАСГ. Одним из компонентов понимания развития ГЦК является так называемая ячейка происхождения. Аналогично любому типу рака исходная клетка может быть стволовой клеткой печени, транзитной амплифицирующей популяцией или зрелым гепатоцитом. В целом наличие и роль стволовых клеток в печени само по себе спорно. Кроме того, зрелые гепатоциты — это долгоживущие клетки, и они сохраняют значительную пролиферативную возможность в ответ на травму. Многие мышиные модели подтверждают возможность того, что ГЦК возникает в трансформированных клетках зрелых гепатоцитов, хотя некоторые авторы полагают, что стволовые клетки печени могут быть источником развития ГЦК [32]. Как это ни парадоксально, внутрипеченочные холангиокарциномы и опухоли со смешанной морфологией ГЦК часто возникают из зрелых гепатоцитов, что подчеркивает концепции метаплазии и клеточной пластичности (что и есть трансдифференцировка). Этот вывод подтверждает представление о том, что морфология и эпигенетический ландшафт опухоли не обязательно отражает исходную клетку [33][34].

Рассмотрим мутации генов — драйверов рака при ГЦК. Использование метода высокопроизводительного секвенирования нового поколения позволило идентифицировать гены — драйверы рака с онкогенными функциями или функциями подавления опухолей, которые периодически встречаются при ГЦК. Активация теломеразы через мутации промотора TERT, вирусные вставки, хромосомная транслокация или амплификация генов — наиболее частые изменения генов-драйверов, наблюдаемые у примерно 80 % случаев ГЦК [7][35]. Исследования продемонстрировали, что активация сигнального пути Wnt-β-катенин в30–50 % случаев вызвана мутациями в CTNNB1 (кодирует β-катенин), AXIN1 или APC (ингибиторы Wnt пути) инактивации [7][35]. Другие частые мутации или генетические изменения обнаружены в TP53, RB1, CCNA2, CCNE1, PTEN, ARID1A, ARID2, RPS6KA3 или NFE2L2, все они изменяют регуляцию клеточного цикла. Кроме того, варианты в генах, участвующих в эпигенетической регуляции, окислительном стрессе и путях AKT-mTOR и MAPK, были вовлечены в развитие ГЦК. И повторяющиеся фокальные амплификации хромосом в CCND1, FGF19, VEGFA, MYC или MET, приводящие к сверхэкспрессии, вызывают активацию различных онкогенных сигнальных путей, в том числе рецепторные тирозинкиназы [36]. Хотя мутации в гене — драйвере рака накапливаются случайным образом, определенные гены связаны с точными молекулярными подклассами ГЦК, определяемыми транскриптомными профилями и гистологическими фенотипами [8][9][37] (рис. 2).

Все варианты ГЦК можно разделить на две основные молекулярные группы на основе транскриптомных фенотипических классов [36][39–41]. Класс пролиферации характеризуется более агрессивной опухолью с низкой гистологической дифференцировкой, высокой сосудистой инвазией и повышенным уровнем α-фетопротеина (АФП) [37]. Этот класс можно разделить на два подкласса: S1, или iCluster 3, характеризующийся активацией Wnt-TGFβ, которая вызывает истощение иммунного фенотипа; и S2, или iCluster 1, характеризующийся предшественникоподобным фенотипом, с экспрессией маркеров стволовых клеток (CK19, EPCAM) и активированным IGF2 и сигнальным путем EPCAM53 [38][39][42]. Наличие опухолей, ассоциированных с вирусом гепатита В (HBV), — частая активация классических путей пролиферации клеток, таких как PI3K-AKT-mTOR, каскадов PI3K-AKT-mTOR, RAS-MAPK, MET и IGF. Кроме того, частые мутации TP53, высокая хромосомная нестабильность и глобальное гипометилирование ДНК представляют собой дополнительные признаки этого класса. Класс нераспространения характеризуется менее агрессивными опухолями с гистологической дифференциацией от хорошей до умеренной, низким уровнем АФПи менее частой сосудистой инвазией. Эти опухоли вызваны неалкогольным стеатогепатитам (НАСГ), алкогольным стеатогепатитом и инфекцией, вызванной вирусом гепатита С (ВГС). В этом классе были охарактеризованы отдельные подгруппы: WNT-β-катенин — подкласс CTNNB1 характеризуется частыми мутациями CTNNB1 и активацией WNT-сигнального пути β-катенина, который приводит к иммуноисключенному фенотипу с низкой иммунной инфильтрацией [36][41][42], а подкласс интерферона представляет собой высокоактивированный сигнальный путь IL6-JAK-STAT с более воспаленным микроокружением опухоли. Этот класс представляет хромосомную стабильность с частыми мутациями промотора TERT [1][7–9][38–42].

В целом только примерно 20–25 % пациентов с ГЦК имеют как минимум одну потенциальную драйверную мутацию в соответствии с текущими стандартами. Мутации, вызывающие злокачественный рост, взаимодействие факторов риска, хорошо описаны в патогенезе ГЦК. Например, токсическое действие афлатоксина B1 потенцируется инфекцией HBV, особенно у пациентов с нулевым полиморфизмом GSTT1 [43][44]. Кроме того, было установлено, что полиморфизмы в PNPLA3, TM6SF2 и HSD17B13 связаны с тяжестью течения НАСГ и заболеваемостью ГЦК, особенно у пациентов с высоким хроническим потреблением алкоголя [45][46].

Молекулярные изменения, связанные с вирусной инфекцией

Наиболее частая локализация HBV-опосредованного инсерционного мутагенеза находится внутри промотора TERT, который приводит к гиперэкспрессии теломеразы, фермента, отвечающего за поддержание длины теломер [47]. Активация теломеразы предотвращает эрозию хромосом, которая физиологически возникает при каждом клеточном делении при старении. Эктопическая активация теломеразы защищает клетки от старения и способствует трансформации [48]. Другие повторяющиеся вставки, связанные с HBV, были идентифицированы для активации мощных онкогенов, таких как CCNA2 или CCNE1, участвующих в контроле клеточного цикла. Эти онкогенные изменения вызывают репликативный стресс и сложные перестройки по всему геному [49]. В небольшой группе пациентов с ГЦК, аденоассоциированным вирусом 2, продемонстрирован аналогичный инсерционный онкогенный мутагенез с общей горячей точкой вирусной инсерции внутри промотора TERT, CCNA2 и CCNE1 [50]. Эти наблюдения показывают, что специфические онкогены, активированные вирусной инфекцией, действуют как ранние помощники трансформации гепатоцитов. Напротив, инфекция ВГС не может привести к сильному, прямому онкогенному эффекту и индукции мутаций в результате окислительного стресса, вызванного хроническим воспалением.

При развитии хронических заболеваний печени и цирроза, которые лежат в основе возникновения ГЦК, в большинстве случаев находятся гепатоциты, постепенно накапливаются многочисленные генетические мутации и эпигенетические изменения. По ходу этого процесса несколько факторов риска, вызывающих мутации ДНК, связаны со специфическими мутационными сигнатурами [7][51].

Молекулярные классы ГЦК

Несколько исследований, основанных на геномном, эпигеномном, гистопатологическом и иммунологическом анализе, установили молекулярную и иммунную классификацию ГЦК [1][9][52]. Данные представлены на рисунке 2. Определены молекулярные классы ГЦК на основе главных молекулярных драйверов и вовлеченных сигнальных путей [9][38–41] или в зависимости от иммунного статуса опухоли [8][42]. Эти молекулярные классы коррелируют со специфическими геномными нарушениями, гистопатологическими особенностями и клиническими исходами. Для примерно 50 % случаев ГЦК и в целом имеются мутации в гене TP53 и в амплификациях FGF19 или CCND1 [36]. Кроме того, данные мутации чаще встречаются при ВГВ-ассоциированном ГЦК и имеют худший прогноз. Данный класс включает два подкласса: группу клеток — предшественников пролиферации и группу клеток — предшественников пролиферации Wnt-TGFβ. Группа клеток — предшественников пролиферации, которая составляет 25–30 %, характеризуется ГЦК c активацией классических путей пролиферации клеток (таких как как сигнальный путь PI3K-AKT-mTOR, путь RAS-MAPK и сигнальные каскады MET и IGF9 ) и экспрессией маркеров клеток-предшественников (таких, как EPCAM и α-фетопротеин) и соответствует кластеру 1 [36][38]. Группа WNT-TGFβ, на которую приходится 20 % случаев ГЦК, характеризуется неканонической активацией Wnt и коррелирует с кластером 3 TCGA. И наоборот, непролиферативный класс опухоли, на долю которого приходится 50 % ГЦК, чаще встречается при ГЦК, связанной с употреблением алкоголя, и ГЦК, связанной с ВГС; эти опухоли коррелируют с кластером 2 TCGA [39].

В пределах непролиферативного класса по крайней мере две отдельные подгруппы были определены: одна характеризуется доминантной канонической передачей сигналов Wnt, связанной с мутациями в CTNNB1 (ref.72), а вторая характеризуется путем активации передачи сигналов IFNα [36][53]. Отчеты о классификации ГЦК согласно статусу иммунных клеток еще больше расширили наше понимание молекулярных признаков ГЦК (рис. 2) [42]. Эта классификация предоставляет дополнительную информацию, основанную на иммунных признаках, и делит варианты ГЦК на отчетливые подклассы: иммуноактивные, иммуноистощенные, иммунно-промежуточные и иммунно-исключенные. Иммунный класс, который включает как иммуноактивные, так и иммуноистощенные подклассы, характеризуется инфильтратами иммунных клеток различной природы. Иммуноактивные опухоли ГЦК (выявляются в 20 % случаев) обогащены активными Т-хелперами (CD4⁺), клеточными инфильтратами и цитотоксическими Т (CD8⁺) клетками, инфильтрирующими и реагирующими к ингибиторам контрольных точек. И наоборот, опухоли, где преобладает состояние истощения клеток CD8⁺, вызванное TGF-β, иммуноистощенные опухоли, которые представляют собой другой конец спектра, характеризуются недостатком инфильтрирующих Т-клеток и увеличением регуляторных Т-(Treg) клеток, и в них доминируют канонические сигналы Wnt и другие иммунно-дрессуативные каскады. Иммуноисключенные опухоли в первую очередь устойчивы к ингибиторам контрольных точек [54].

ГЦК, связанная с неалкогольным стеатогепатозом (НАСГ)

Ожирение связано с повышенным риском развития рака во многих органах [55]. Ожирение может вызвать системные изменения, включая измененную иммунную функцию и системные эндокринные изменения, которые являются отличительными чертами нескольких типов злокачественных новообразований. Имеющиеся данные показывают, что жировая болезнь печени быстро становится ведущей причиной ГЦК на Западе [6]. Исследования показали, что специфические для печени механизмы, посредством которых неалкогольная жировая болезнь печени или НАСГ способствуют развитию ГЦК, включают метаболический и окислительный стресс, измененную иммунную функцию, патологические воспалительные реакции и измененную эндокринную передачу сигналов [10][56].

Окислительный стресс

Гепатоциты, перегруженные жирными кислотами, вызывают окислительный стресс и эндоплазматический ретикулярный (ЭР) стресс, вызывающий патологическое воспаление и повреждение клеток [10][11]. Одно исследование доказало причинную роль ЭР стресса при НАСГ-индуцированном ГЦР у мышей; ЭР стресс в гепатоцитах мышей приводил к активации воспалительных сигнальных путей, в частности NF-kB и TNF, приводя к индукции ГЦК [57]. Однако эти патогенные механизмы еще предстоит доказать в роли развития ГЦК у человека. Нарушение метаболизма жирных кислот в гепатоцитах может вызывать повреждение ДНК из-за увеличения количества активных форм кислорода (АФК), образующихся в результате дисфункции митохондрий [58]. При НАСГ образование липидов может не только увеличиваться, но, возможно, изменяться, чтобы генерировать больше патогенных липидов, которые служат онкометаболитами [59][60]. Например, постоянная активация mTORC2 в гепатоцитах мышей увеличивала образование сфинголипида глюкозилцерамида, вызывая повышенную продукцию АФК, что в конечном итоге может привести к развитию ГЦК [59]. Точно так же измененный метаболизм холестерина также может способствовать патогенезу ГЦК, потенциально за счет продукции проонкогенных лигандов ядерных рецепторов [60].

Хотя аутофагия может иметь противоопухолевые функции, одно исследование продемонстрировало важную роль липофагии (то есть аутофагической деградации липидных капель) в патогенезе ГЦК. Сверхэкспрессия секвестосомы 1 (также известной как p62), которая регулирует липофагию в гепатоцитах больных сНАСГ и в мышиной модели, была связана с развитием ГЦК [61]. Исследования показали более высокий риск ГЦК у пациентов с НАСГ, чем у пациентов с неалкогольной жировой болезнью печени [6]. Одно экспериментальное исследование показало, что окислительные реакции, вызванные жирными кислотами, обуславливаю стресс в гепатоцитах, в свою очередь активируют STAT1 и STAT3, оба они являются провоспалительными транскрипционными факторами, которые обычно действуют параллельно [62]. Примечательно, что в этой мышиной модели высокие уровни STAT1 вызывали прогрессирование НАСГ, в то время как высокие уровни STAT3 способствовали развитию ГЦК, независимо друг от друга [62]. Это говорит о том, что сходные воспалительные сигналы могут по-разному способствовать прогрессированию неалкогольной болезни печени в НАСГ или ГЦК. Поскольку неалкогольная болезнь печени более распространена, чем НАСГ, в общей популяции, это открытие подчеркивает необходимость лучшего понимания того, как неалкогольная болезнь печени сама по себе, независимо от НАСГ, может перейти в ГЦК [6]. В совокупности ЭР стресс, патологическая липофагия, увеличение производства АФК и уменьшение мощности восстановления (низкий уровень NADH или NADPH) могут вызвать онкогенные генетические изменения в перегруженных жирными кислотами гепатоцитах и способствуют размножению злокачественных клеток.

Иммунная инфильтрация жировой дистрофии печени

Инфильтрация иммунными клетками жировой ткани печени является гистопатологическим признаком НАСГ [10]. Разработка моделей животных, точно воспроизводящих ГЦР человека, необходима для фундаментальных исследований изучения патогенеза и трансляционных исследований [63–77]. Данные представлены на рисунке 3.

Трансляционные исследования в ГЦК представляют собой дорогу с двусторонним движением между доклиническими и клиническими моделями. С одной стороны, доклинические модели помогают понять патогенез и механизмы, участвующие в инициировании и прогрессировании заболевания, и формируют основу для разработки клинических методов лечения. Например, клеточные линии обеспечивают быструю, относительно простую, но менее актуальную клиническую информацию, в то время как модели ксенотрансплантата пациента медленны, сложны, но более актуальны. Клинические исследования сосредоточены на разработке лекарств и открытии биомаркеров, а их результаты, хотя и отрицательные, часто приводят к новым гипотезам, требующим доклинического исследования. Исследования I фазы направлены на понимание фармакокинетики и профилей токсичности недавно разработанных лекарств, исследования II фазы предназначены для изучения предварительной эффективности, а исследования III фазы, рандомизированные контролируемые испытания, представляют самый высокий уровень доказательств, необходимых для одобрения регулирующими органами. Биомаркеры позволяют проводить отбор популяций, которые с наибольшей вероятностью выиграют от определенных видов лечения на основе их механизма действия.

Несколько экспериментальных моделей показали, что иммунные клетки и цитокины играют важную роль в патогенезе ГЦК. Например, длительный НАСГ у мышиных моделей индуцирует активацию CD8⁺ Т-клеток, что приводит к повреждению гепатоцитов и развитию ГЦК [78]. Кроме того, неалкогольная жировая болезнь печени вызывает избирательную потерю внутрипеченочных CD4⁺ клеток, которые имеют решающее значение для индукции эффективного противоопухолевого адаптивного иммунного ответа [79]. Другие иммунные типы клеток, включая В-клетки, Treg-клетки, естественные клетки-киллеры и различные типы миелоидных клеток, связаны с патогенезом ГЦК, индуцированным НАСГ [10][56]. Интересно, что в соответствии с клиническими данными рекрутирование и активация тромбоцитов в печени также способствуют развитию ГЦК у мышей, особенно путем передачи сигналов гликопротеина тромбоцитов Ib-α (GPIb-α), что предполагает терапевтический потенциал этого пути [80]. Было также показано, что цитокиновая среда лежит в основе причинной роли НАСГ в ГЦК [11]. Все вышеописанные механизмы могут одновременно способствовать развитию ГЦК на фоне жировой дистрофии печени. Однако их относительный вклад в человеческую ГЦК в настоящее время неизвестен. Анализ мутационных подтипов в ГЦК, связанной с НАСГ, по сравнению с ГЦК других этиологий, мог бы помочь определить относительный вклад различных факторов.

Хроническое воспаление

ГЦК является злокачественной опухолью, связанной с воспалением, при этом ~ 90 % случаев ГЦК связано с длительным воспалением вследствие вирусного гепатита, чрезмерного употребления алкоголя, неалкогольной жировой болезни печени или НАСГ. Иммунное микроокружение играет ключевую роль в патогенезе ГЦК [81]. При ГЦК наличие иммунных инфильтратов связано с лучшим прогнозом, вероятно, благодаря более эффективному противоопухолевому иммунитету [58][82]. Мышиные модели ГЦК показали, что иммунные сигналы, такие как IL-6, лимфотоксин-α и TNF, могут ускорять гепатоканцерогенез и воздействуют на агрессивность опухоли [34][83]. Тем не менее иммунный ответ также ограничивает прогрессирование рака печени [81]. Важно отметить, что печень содержит наибольшее количество иммунных клеток в организме и поддерживает уникальный иммунный статус, значительно более толерантный, чем другие органы, что позволяет ему противостоять постоянному потоку воспалительных сигналов из кишечника [81]. Понимание этой уникальной печеночной иммунной системы, вероятно, важно в контексте сложного взаимодействия между злокачественными гепатоцитами и иммунной системой печени [81][84]. Примечательно, что исследования на мышах и людях позволяют предположить, что фактор VEGF, секретируемый злокачественными гепатоцитами, образует иммунотолерантную проонкогенную микросреду, предполагая, что блокирование каскада VEGF-может быть эффективным путем изменения иммунной толерантности печени [36][85]. Интересно, что комбинации ингибиторов контрольных точек со специфическими таргетными препаратами, такими как VEGF-ингибиторы, показали более хорошие результаты в лечении ГЦК, чем использование отдельных препаратов [19][86]. В хронически воспаленной печени многие клеточные типы, в том числе макрофаги, звездчатые клетки, эндотелиальные клетки и различные подтипы лимфоцитов, взаимодействуют с гепатоцитами [81][84]. Пониманию роли адаптивной иммунной системы уделяется повышенное внимание в связи с ее важностью в иммуноонкологии. В частности, выводы на основании исследований на моделях мышей показывают, что практически каждый тип иммунных клеток может иметь как проопухолевую, так и противоопухолевую роль [81] — два основных проонкогенных механизма, посредством которых иммунные клетки способствуют развитию ГЦК, включая секрецию цитокинов и факторы роста. Эти механизмы способствуют пролиферации или противодействуют апоптозу опухолевых клеток, а также, как это ни парадоксально, подавлению противоопухолевой функции соседних лимфоцитов. Исследования показали, что пути NF-κB и JAK-STAT являются ключевыми воспалительными сигнальными путями, участвующими в промотировании ГЦК [87]. Этот вывод получил дальнейшее подтверждение в анализе транскриптома ГЦК человека [84]. Главная противоопухолевая функция адаптивной иммунной системы опосредуется через иммунный надзор и элиминацию предраковыхили полностью трансформированных злокачественных гепатоцитов [82].

Адаптивная иммунная система при ГЦК

Цитотоксические Т (CD8⁺) клетки считаются ключевыми эффекторами противоопухолевого иммунитета. Соответственно, одно исследование показало, что их истощение у мышей может увеличить риск развития ГЦК, и другое исследование показало, что эти Т-клетки опосредуют надзор за предраковыми гепатоцитами [89]. Как это ни парадоксально, в нескольких конкретных случаях истощение CD8⁺ Т-клеток у мышей привело к уменьшению опухолевой нагрузки, что указывает на то, что эти клетки также могут иметь проонкогенные функции. Анализы образцов ГЦК человека выявили наличие функциональных CD8⁺Т-клеток, экспрессирующих противоопухолевые эффекторные молекулы, такие как гранзим А, гранзим В и перфорин, у некоторых пациентов [91]. Тем не менее одноклеточное РНК секвенирование Т-клеток в ГЦК человека предполагает, что во многих случаях эти CD8⁺ Т-клетки дисфункциональны [92]. Причины дисфункции CD8⁺ Т-клеток, проявляющиеся снижением пролиферации и уменьшенной способностью продуцировать цитотоксические эффекторные молекулы, недостаточно выяснены.

Treg-клетки считаются главными виновниками дисфункции Т-клеток при ГЦК, и наличие их в большом количестве в опухоли связано с более неблагоприятными исходами заболевания [93]. Иммунодепрессивные функции Treg-клеток могут быть опосредованы секрецией CD10 и TGF-β116, если предполагать, что нацеливание на эти цитокины может повышать чувствительность ГЦК к ингибиторам контрольных точек. Интересно, что рецептор гиалуроновой кислоты, лайилин, был связан с супрессивной функцией Treg-клеток, инфильтрирующих ГЦК. Индукция лайилина вызывает дисфункцию CD8⁺ Т-клеток при ГЦК человека, и его гиперэкспрессия в лимфоцитах человека связана с уникальной сигнатурой экспрессии мРНК [92].

Хотя В-клетки считались ранее не принимающими участие в развитии рака, новые данные подтверждают их активное участие в перекрестных помехах между адаптивной иммунной системой и раком [94]. В мышиной модели ГЦК В-клетки как активируют, так и подавляют рост опухоли [95]. Кроме того, одно исследование показало, что IgA-экспрессирующие лимфоциты поддерживают рост ГЦК за счет активного подавления функции CD8⁺ Т-клеток [92]. Наконец, исследования на людях и мышах показали, что третичные лимфоидные структуры, играющие важную роль в адаптивном иммунном ответе на злокачественную опухоль, продемонстрировали способность к проопухолевому и противоопухолевому ответу при ГЦК [96–98]. Таким образом, третичные лимфоидные структуры, подобные макрофагам и лимфоцитам, могут являться либо противоопухолевыми, либо проонкогенными компонентами при ГЦК.

Цирротическое микроокружение и раковое поле

Несмотря на то что некоторые этиологии с большей вероятностью вызывают ГЦК, чем другие (например, ВГС против аутоиммунного гепатита), как только пациент достигает цирротической стадии, риск ГЦК достаточен для возмещения затрат на эффективный скрининг [12][13]. Ключевой клеткой, участвующей в реакции печени на хроническое повреждение, является звездчатая клетка печени, которая при активации претерпевает фенотипические изменения и синтезирует компоненты внеклеточного матрикса, в основном коллагена и факторов роста, которые способствуют миграции эндотелиальных клеток, неоангиогенезу и фиброзу [99][100]. Последующее искажение печеночной архитектуры и дезорганизованная сосудистой сети являются гистологическим субстратом цирроза и портальной гипертензии. В ответ предраковые стареющие гепатоциты секретируют хемокины, препятствующие надзору за старением, и нарушают иммуноопосредованное подавление опухоли в естественных условиях [90]. Кроме того, экспериментальные модели подтвердили важность CD4⁺ лимфоцитов в развитии ГЦК [79], связанной с неалкогольной болезнью печени, а также взаимодействие между врожденной иммунной системой и кишечной микрофлорой, что способствует развитию ГЦК [101][102]. Таким образом, помимо фиброза, иммунная система вносит существенный вклад в эффект поля рака при ГЦК. Пермиссивную микросреду при циррозе, способствующую развитию опухоли, обычно называют эффектом поля рака. Различные геномные исследования охарактеризовали доминирующие молекулярные элементы, разрегулированные в этом микроокружении. Многочисленные сигнатуры генов, полученные из цирротической ткани, коррелируют с риском развития ГЦК и могут быть использованы для стратификации риска пациентов [88][103][104]. Эти сигнатуры генов коррелируют с риском развития рака, а также с вероятностью заболевания печени в стадии декомпенсации и общей выживаемостью [103][104]. В большом количестве исследований подробно описаны геномные признаки воспалительного микроокружения при циррозе печени, способствующие развитию ГЦК [105]. Подкласс иммунодепрессантов, который продемонстрировал усиление в передаче сигналов TGF-β, истощение Т-клеток и гиперэкспрессию иммунных контрольных точек (таких как CTLA4, TIGIT, LAG3), был выявлен примерно у 10 % пациентов, которые имели более высокий риск развития ГЦК (увеличение риска в 3 раза через 5 и 10 лет) [105]. Решающую роль играет микроокружение опухоли. Окружающая среда в естественном течении ГЦК является убедительным обоснованием для модуляции динамических перекрестных помех между гепатоцитами и иммунной системой печени в качестве терапевтической стратегии [81].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Рак печени остается глобальной проблемой здравоохранения, и заболеваемость этой патологией имеет тенденцию к росту во всем мире. Несмотря на многие уже известные моменты в патогенезе развития ГЦК, еще остаются нерешенные вопросы. Современные возможности молекулярно-генетической диагностики и моделирование злокачественных опухолей на животных позволяют расширить горизонты знаний в этой области. В приведенном обзоре литературы мы постарались продемонстрировать основные открытия в области этиологии и патогенезе развития ГЦК. Безусловно, знания о патогенезе ГЦК позволят внедрить уже в ближайшем будущем новые терапевтические опции для лечения этой патологии. Очевидно, что продолжение исследований в этой области может переломить тренд неблагоприятного течения ГЦК в современном мире.

Информация о конфликте интересов. Конфликт интересов отсутствует.
Conflict of Interest . The authors declare no conflict of interest.

Информация о спонсорстве. Данная работа не финансировалась.
Sponsorship Data . This work is not funded.