肝硬化和肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）是两种重要的肝脏疾病，对全球公共卫生构成重大挑战。由于肝细胞的再生潜力有限，肝硬化的发生大大增加了治疗的难度。而HCC的治疗极具挑战性，大多数患者在确诊后都会经历短暂的生存期，但晚期HCC的治疗结果仍不令人满意。乙型肝炎病毒（Hepatitis B，HBV）感染是肝硬化和HCC进展的一个关键因素，慢性HBV感染可导致持续性肝炎，最终导致肝硬化或HCC的发生。因此，防控HBV感染对减少肝硬化和HCC的发生起着至关重要的作用。近期有研究探讨了NAC1在感染HBV的肝细胞中的表达及其潜在的生物学功能，医脉通特此摘译，以供临床医生参考。
一、研究方法
研究利用公共数据集，对HBV诱导的肝硬化/HCC数据进行了差异基因表达和加权基因共表达网络分析。通过将差异表达基因与共表达基因相交来确定候选基因。使用TCGA数据库验证了这些基因，并进行生存分析以确定影响HBV-HCC预后的关键基因。研究还将TIMER数据库用于免疫细胞浸润数据，并分析与已确定的关键基因的相关性，以揭示潜在的免疫逃逸途径。在体外研究了NAC1和乳酸脱氢酶A（Lactate dehydrogenase A，LDHA）对免疫细胞凋亡和HBV免疫逃逸的影响。
二、研究结果
1. NAC1可能是影响HBV感染后肝硬化和HCC发生发展的关键基因
基于TCGA数据库配对样本的差异表达分析（图1），发现TOP2A，CDC20，AURKA，TRAF2和NAC1是差异表达最显著的基因。此外，通过PubMed数据库筛选了上述预后基因与HCC相关的文献，结果显示NAC1与HCC的发生发展密切相关。
图1 基于TCGA数据库配对样本的差异表达分析
生存分析结果显示，NAC1高表达患者的生存率显著降低（图2A）。ROC曲线结果显示，NAC1预测患者生存时间时的准确率为0.65（图2B），但如果仅用于诊断病情，准确率可达90%（图2C）。
图2 A：NAC1的生存曲线（红色：高表达组，蓝色：低表达组）；B、C：NAC1预测患者生存期及疾病诊断的ROC曲线
独立预后分析结果显示，NAC1作为患者的独立预后因素的P值为0.041，（HR 1.354，95%CI 1.012～1.811），提示NAC1作为HCC的危险因素，可以独立作为患者的预后因素（图3）。
图3 基于TCGA-LIHC数据集的独立预后分析森林图
2. GO和KEGG功能分析预测NAC1可能参与HBV免疫逃逸过程
NAC1参与HCC相关基因，主要参与肝脏胆汁分泌代谢、药物、酒精等物质代谢等代谢功能以及免疫应答过程。肿瘤中NAC1过表达可通过LDHA介导的免疫逃逸促进黑色素瘤的进展。因此研究推测NAC1通过转录调控LDHA的表达，介导其参与HBV免疫逃逸，促进肝硬化和HCC的发生发展。
3. NAC1转录激活LDHA促进免疫细胞凋亡并诱导HBV免疫逃逸
通过Western Blot分析HBV感染后人肝星状细胞（LX-2）中NAC1和LDHA表达情况发现，HBV感染后LX-2细胞中NAC1和LDHA蛋白表达显著增加（图4）。Western Blot分析显示，NAC1过表达可增强LDHA的表达，而沉默NAC1的表达则可抑制LDHA表达（图5）。
图4 HBV感染LX-2后NAC1和LDHA的表达情况
图5 HBV-LX-2细胞中NAC1和LDHA的表达情况
4. NAC1转录激活可诱导LDHA诱发HBV免疫逃逸，进而促进肝硬化和HCC的发生
为了进一步探究NAC1介导的LDHA表达在HBV免疫逃逸、肝硬化和HCC发生的分子机制，研究利用CD137单克隆抗体诱导的HBV转基因小鼠进行NAC1沉默或同时进行NAC1沉默和LDHA过表达的处理，并分为：sh-NC+oe-NC组（小鼠先用慢病毒和过表达慢病毒处理3天，然后用CD137单克隆抗体Clone 2 A处理）、sh-NAC1+oe-NC组（小鼠先用NAC1敲低慢病毒和过表达慢病毒对照处理3天，然后用CD137单克隆抗体Clone 2 A处理）、sh-NAC1+oe-LDHA组（小鼠先用NAC1敲低慢病毒和LDHA过表达慢病毒处理3天，然后用CD137单克隆抗体Clone 2 A处理）。
结果显示，与sh-NC+oe-NC组相比，sh-NAC1+oe-NC组小鼠肝组织中NAC1和LDHA蛋白水平均显著降低；与sh-NAC1+oe-NC组相比，sh-NAC1+oe-LDHA组小鼠肝组织中NAC1蛋白水平无显著差异，而LDHA蛋白水平显著升高（图6）。
图6 小鼠肝组织中NAC1和LDHA蛋白的表达情况
此外，与sh-NC+oe-NC组比较，sh-NAC1+oe-NC组HBV转基因小鼠肝组织中ALT含量显著降低，肝组织炎症浸润减轻，肝细胞凋亡显著减少；与sh-NAC1+oe-NC组比较，sh-NAC1+oe-LDHA组HBV转基因小鼠肝组织中ALT含量显著升高，肝组织内可见弥漫性坏死性炎症及单核细胞浸润，肝细胞凋亡显著增多（图7A-C）。
图7 A:测定小鼠血清中ALT的释放情况；B:H&E染色观察小鼠肝脏病理变化；C:TUNNEL染色检测小鼠肝组织中肝细胞凋亡情况
染色分析显示，与sh-NC+oe-NC组比较，sh-NAC1+oe-NC组HBV转基因小鼠肝组织胶原沉积/纤维化显著减轻；与sh-NAC1+oe-NC组比较，sh-NAC1+oe-LDHA组HBV转基因小鼠肝组织胶原沉积/纤维化程度明显增加(图8)。
图8 染色分析小鼠肝脏胶原沉积/纤维化情况
· 总结 ·
研究结果显示，NAC1通过转录激活LDHA介导HBV免疫逃避，最终导致肝硬化和HCC的发展。这一发现对肝硬化和HCC的治疗具有重要意义，因为它引入了新的治疗靶点和策略。针对NAC1和LDHA的干预措施有可能成为未来治疗这些疾病的方法。尽管如此，仍需通过临床实践验证本研究结果以确定这些发现在人体中的适用性。需要进一步的临床研究来确认NAC1和LDHA是否可以有效地作为治疗靶点，为HBV相关肝硬化和HCC患者提供更好的治疗选择。
参考文献：
Chen W, Guo L, Xu H, Dai Y, Yao J, Wang L. NAC1 transcriptional activation of LDHA induces hepatitis B virus immune evasion leading to cirrhosis and hepatocellular carcinoma development. Oncogenesis. 2024 May 4;13(1):15. doi: 10.1038/s41389-024-00515-4. PMID: 38704368; PMCID: PMC11069585.
来源：医脉通肝脏科
