背景
与非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)相关的肝癌通常是不可治愈的，由于肥胖大流行，预计发病率和流行率将逐步增加，这是NAFLD发病机制的基础。NAFLD会增加所有四种类型肝癌(即肝细胞癌(HCC)、肝内和肝外胆管癌(CCa)和混合型(HCC-CCa)的发病几率。与大多数主要增加HCC风险的慢性肝病不同，NAFLD经常会导致非肝硬化肝脏的癌症。由于在NAFLD中增加肝胆癌发生易感性的机制尚不清楚，因此开发生物标志物和干预措施以改善NAFLD相关肝癌的预防、诊断和治疗的工作进展缓慢。
简介
年5月5日，来自美国杜克大学医学系的AnnaMaeDiehl及其团队在JHepatol(IF:20.)杂志上发表名为DysregulationoftheESRP2-NF2-YAP/TAZaxispromoteshepatobiliarycarcinogenesisinnon-alcoholicfattyliverdisease的研究[1]。
研究亮点
1、ESRP2的肝细胞表达受到抑制，胎儿NF2在慢性损伤肝脏(包括NASH)中蓄积。
2、胎儿NF2失去了激活海马激酶的功能，因此，YAP/TAZ活性增加。
3、ESRP2-NF2-YAP/TAZ轴的异常表达促进慢性损伤肝脏的癌变。
4、ESRP2低、胎仔NF2mRNA高的肝癌患者复发率高、生存概率低。
主要结果
患有NASH的小鼠表现出成人剪接因子ESRP2的肝细胞表达降低
为了确定NASH中ESRP2及其靶点是否发生改变，我们向小鼠喂食胆碱缺乏、L-氨基酸定义的高脂肪饮食(CDAHFD)22周。与进食对照相比，CDAHFD小鼠表现出肝脏Tnf表达增加(图1A)、肝损伤(图1B)、系统性葡萄糖耐受不良(图1C)、肝脏Esrp2mRNA(图1D)和蛋白(图1E)的抑制以及Esrp2在肝细胞核中的定位减少(图1F)。
图1.在NASH小鼠中，ESRP2表达与肝脏炎症、肝脏损伤和系统性葡萄糖耐受不良的严重程度呈负相关
在CDAHFD小鼠中用胎儿NF2剪接变体富集、YAP/TAZ激活和诱导胎儿基因表达程序
ESRP2通过将外显子16剪接到较小的胎儿NF2mRNA剪接变体中，生成较大的成人NF2转录物mRNA剪接变体。因此，当ESRP2活性较低时，较大的成人NF2剪接变体较少。在CDAHFD小鼠的肝脏中，NF2外显子16的剪接入百分比(PSI)显著降低(图2A)。NF2编码一个上游Hippo激酶(HK)，成年NF2剪接变异体的缺失会降低HK级联的活性。这会抑制YAP/TAZ的磷酸化，使其稳定在非磷酸化(活跃)状态，并增加YAP/TAZ诱导基因的表达。与对照组相比，CDAHFD小鼠表现出HK、MST1/2表达减少、p-YAP/总YAP减少(即YAP活化)、TAZ累积减少(图2B)，以及YAP/TAZ靶基因诱导减少(图2C)。
图2.在NASH小鼠中胎儿Nf2变异累积，激活YAP/TAZ并促进成人-胎儿重编程
人类NASH和肝癌显示ESRP2抑制、胎儿NF2剪接变异体富集和YAP/TAZ激活
NASH增加了HCC病和胆道癌(CCa)的风险。与增加肝癌几率的NASH小鼠模型相似，NASH患者表现出发育信号通路的肝诱导、YAP/TAZ激活、YAP(+)导管细胞积聚以及与癌症相关通路的肝脏富集。为了确定NAFLD患者是否也表现出ESRP2表达降低，我们分析了公开的肝脏RNA-seq数据。在有严重NAs评分的NAFLD队列中，ESRP2mRNAs显著低于无明显肝病的相应对照组或有轻度NAS评分的NAFLD(图3A)。为了确定成人NF2剪接变异体在NAFLD中是否受到类似的抑制，我们从另外47名NAFLD患者、14名无或轻度非特异性肝脏异常患者、10名HCC患者和1名NASH肝硬化和CCa患者的存档肝脏样本中分离并分析了RNA。与非NAFLD对照相比，NAFLD肝脏表现出显著较低的NF2外显子16PSI，证实成人剪接因子ESRP2及其产生的特异性NF2剪接变异体在人类NAFLD中均减少，允许胎儿NF2变体的相对富集(图3B)。
图3.人类NASH和肝癌中的ESRP2抑制、胎儿NF2变异体富集和YAP/TAZ激活
TCGA数据显示，ESRP2较少、胎儿NF2变异较多的人肝癌预后较差
严重酒精相关性脂肪性肝炎患者体内蓄积的促炎细胞因子会抑制肝细胞中ESRP2的表达。然而，尚未见报道过抑制ESRP2是否会影响人类肝癌的进展。在5例偶然发现HCC的NASH患者肝脏切片中，我们发现癌细胞基本上没有ESRP2(图6A)。为了确定ESRP2抑制和/或胎儿NF2剪接变异的累积是否与人类HCC或CCa结局相关，我们使用基因表达谱交互式分析(GEPIA)2或Wander评估了癌症基因组图谱(TCGA)数据库。在TCGA·HCC队列中，ESRP2在肿瘤中的表达往往低于非肿瘤性肝脏，尽管这种差异没有达到统计学意义(图6B)。另一方面，在ESRP2表达较低的肿瘤中，HCC复发的可能性更大(图6C)。
图6.胎儿NF2变异的富集和ESRP2降低与HCC患者低存活率相关
结论及展望
非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)会增加肝胆癌发生的风险。然而，其潜在机制尚不清楚。我们的研究表明，慢性炎症会抑制ESRP2(一种激活NF2的成人RNA剪接因子)的肝细胞表达。因此，失活(胎儿)NF2丧失可激活Hippo激酶的功能，下游YAP/TAZ活性增加，促进慢性损伤肝脏(如NAFLD)的肝胆癌发生。胎儿NF2mRNA较多的肝癌患者生存概率较差。
总之，我们提出了一个新的模型来解释NAFLD会促进肝癌的原因。在代谢综合征期间增加的炎性细胞因子会抑制ESRP2，ESRP2是一种产生NF2成人变体的RNA剪接因子。这降低了成人NF2的相对丰度，并用胎NF2丰富肝细胞。由于胎儿NF2编码的HK对去活化YAP/TAZ的作用要小得多要，因此损伤肝脏的肝细胞中的YAP/TAZ活性增加，NF2抑癌基因功能的持续丧失会促使肝细胞变得更加增殖和去分化。这些肝细胞衍生的反应性导管型细胞释放旁分泌因子，刺激邻近的基质细胞纤维化，并募集免疫细胞，使局部肝脏炎症持续存在。后者重新强化ESRP2抑制并维持胎儿NF2优势，限制YAP/TAZ失活，并施加有利于突变肝细胞的选择压力，使其能够在持续YAP/TAZ活化引起的慢性致癌应激期间存活。
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