肝细胞癌（HCC）是全球第六常见的恶性肿瘤，也是与癌症相关的死亡原因中排名第三的疾病，治疗方法有限。二甲双胍（Metformin）是一种合成的胍类似物，是Ⅱ型糖尿病患者降血糖的常用一线药物。二甲双胍还可通过直接抑制线粒体电子传递链的复合物I活性，导致ATP水平降低AMP水平升高，进而通过典型的腺嘌呤核苷酸-依赖性机制激活AMPK，从而促进细胞周期停滞并抑制肿瘤细胞增殖。根据临床前和回顾性人口研究的结果，已经证明二甲双胍在单独使用或与传统的抗癌药物联合使用时具有抗肿瘤活性。且在糖尿病患者中，长期使用二甲双胍可能与HCC发病率的降低有关。多个研究团队已经证明，二甲双胍可在小鼠模型中抑制非糖尿病诱导的HCC。然而二甲双胍在HCC的预防治疗中具体作用靶点不明确，抑制HCC的机制研究缺乏清晰，急需进一步阐明二甲双胍在慢性肝损伤（CLI）HCC模型中的作用和机制。

2023年11月23日，同济大学生命科学与技术学院/附属东方医院何志颖教授团队在期刊《Clinical and Translational Medicine》上发表题为“Metformin reduces hepatocarcinogenesis by inducing downregulation of Cyp26a1 and CD8⁺ T cells”的研究论文。本研究首次发现二甲双胍通过抑制Cyp26a1的表达进而增加全反式维甲酸（atRA）水平，进而抑制了慢性肝损伤（CLI）引起的HCC的发生。在慢性肝损伤（CLI）引起的肝细胞癌（HCC）形成过程中，二甲双胍和atRA都可以减少CD8⁺T细胞的浸润以及由CD8⁺T细胞分泌的促炎/促肿瘤细胞因子表达。

在这项研究中，研究团队证明了在CLI诱导的HCC模型中出现了几个独特的信号通路显著改变，这些通路以对葡萄糖和维生素A代谢通路的富集为特征，且AMPK的活性在CLI中被抑制。为了研究二甲双胍是否影响CLI Fah^-/-小鼠（在2.5% NTBC下）的HCC形成，小鼠被分为两组进行治疗：一组接受二甲双胍治疗（Met12），另一组接受等体积的生理盐水治疗（C12），治疗持续12周。二甲双胍的主要药理机制涉及AMPK通路的激活。免疫印迹实验证明，在CLI模型中，二甲双胍治疗组中AMPK被激活，表明二甲双胍的有效性。在所有Fah^-/-小鼠的宏观和组织学检查中都可见二甲双胍治疗显著延迟了肿瘤的形成。这表明二甲双胍可能通过激活AMPK信号通路预防了CLI Fah^-/-小鼠的肝癌发生。

RNA-seq数据显示二甲双胍抑制了Cyp26a1的表达，导致全反式维甲酸（atRA）表达水平升高。Cyp26a1 promoter-Luciferase报告系统以及一系列抑制剂实验证明二甲双胍通过AMPK/STAT3/Gadd45β/JNK/c-Jun通路抑制Cyp26a1的表达。

多色流式和免疫组化实验表明二甲双胍和atRA都可以减少CD8⁺T细胞的浸润，进而导致CD8⁺T细胞分泌的促炎症/促肿瘤细胞因子减少，从而抑制HCC的发生。

该研究首次显示二甲双胍可通过抑制Cyp26a1的表达增加atRA的表达水平，并且证实二甲双胍和atRA均可通过调控肿瘤免疫抑制CLI引起的HCC发生。

何志颖教授为本文通讯作者，同济大学博士后何维志，博士研究生王喜城、陈苗苗为共同第一作者。该研究获得科技部、基金委及上海市科委等项目的资助。