肝細胞癌對化療耐藥的機制研究進展

黃康 彭貴主

武漢大學中南醫(yī)院，武漢大學肝膽疾病研究院，武漢大學移植醫(yī)學中心，移植醫(yī)學技術(shù)湖北省重點實驗室（武漢430071）

肝細胞癌（HCC）是全球最常見的癌癥之一，其具有發(fā)病率高、致死率高、生長迅速、侵襲性強的特點，對化療藥物敏感性低，易產(chǎn)生耐藥性［1-2］。根據(jù)全球癌癥統(tǒng)計數(shù)據(jù)，肝癌是癌癥相關死亡的第二大原因，原發(fā)性肝癌中70%～90%是肝細胞癌（HCC）［3］。早期肝癌首選手術(shù)治療，包括肝癌切除和肝移植，而化療作為中晚期的肝癌的一種綜合治療方式［4］。HCC對化療藥物的敏感性低于許多其他腫瘤，多重耐藥性（multi?drug resistance，MDR）的特點是腫瘤細胞不僅對特定藥物，而且對其他具有不同結(jié)構(gòu)和機制藥物也具有抗性［5］。肝癌細胞化療的抗性極大限制了化療的療效，MDR是HCC藥物治療失敗的主要原因之一，其發(fā)生機制極為復雜。目前，在肝癌治療方面，化療耐藥仍然是一個臨床難以解決的問題。因此，研究化學抗性背后的分子機制，有利于開發(fā)新的治療靶標和診斷生物標志物，為臨床解決化療耐藥難題提供理論基礎。HCC對化療耐藥主要有以下幾種制：

1 藥物轉(zhuǎn)運蛋白表達增加，加速藥物的排出

HBX基因是HBV基因組中的一個基因，通過整合到肝細胞中，在肝癌的發(fā)生發(fā)展和肝癌耐藥中具有重要作用［6］。最近研究顯示，HBX通過上調(diào)TGF?β/TβR?Ⅱ信號通路，使肝癌細胞對索菲拉尼產(chǎn)生抗性［7］。研究還顯示HBX可能通過上調(diào)Notch?1信號和多藥耐藥相關蛋白（multidrug?resistance like protein1，MRP）的表達使肝癌產(chǎn)生化療耐藥［8］。由MDR1基因編碼的P?糖蛋白（P?gp，P?gly?coprotein）在多重耐藥性腫瘤細胞中高度表達，P?gp是能量依賴性“藥泵”功能的跨膜糖蛋白，能將細胞內(nèi)的藥物泵至細胞外［9］。近些年，人們對調(diào)控肝癌藥物轉(zhuǎn)蛋白的調(diào)節(jié)機制有了新的認識，YAHYA等［10］發(fā)現(xiàn)miR?122的過表達通過誘導細胞周期停滯而抑制HCC細胞生長，并且這種停滯與MDR相關基因的下調(diào)相關。ZHAO等［11］發(fā)現(xiàn)miR?491?3p在P?gp/ABCB1介導的HCC多藥耐藥中的新作用，并揭示了 miR?491?3p通過直接靶向下調(diào)P?gp/ABCB1及其轉(zhuǎn)錄因子Sp3的表達的潛在機制。WANG等［12］發(fā)現(xiàn)miR?375通過抑制 YAP1（yes?associated protein 1）和 AEG?1（astrocyte elevated gene?1）可以阻斷小鼠的HCC進展。在肝癌細胞中，AEG?1促進MDR1的表達，從而導致耐藥。XIE等［13］發(fā)現(xiàn)在HCC中，缺氧條件下HepG2細胞對阿霉素，5?氟尿嘧啶和順鉑的敏感性變差，缺氧條件下與常氧條件下孵育相比，HepG2細胞的孵育增加了AEG?1和MDR?1的表達，AEG?1 通過調(diào)節(jié) PI3K/AKT/HIF?1/MDR?1 途徑與缺氧誘導的肝細胞癌化療耐藥有關。LING等［14］發(fā)現(xiàn)去泛素化酶泛素特異性蛋白酶22（deubiquitinating enzyme ubiquitin?specific protease 22，USP22）通過調(diào)節(jié) SIRT1/AKT/MRP1信號通路影響HCC藥物敏感性，HCC中MDR的機制提供了新的見解。FANTAPPIE等［15］發(fā)現(xiàn)在應激的狀態(tài)下（如暴露在化療藥），肝癌細胞線粒體通過調(diào)節(jié)線粒體中iNOS和P?gp的表達來保護線粒體損傷而產(chǎn)生耐藥。ZHENG等［16］發(fā)現(xiàn)凝集素（clusterin，CLU）通過Wnt/β?catenin上調(diào)MDR1/p?gp的表達而產(chǎn)生耐藥。CHENG等［17］發(fā)現(xiàn)FUT基因可能通過調(diào)控PI3K/Akt途徑參與腫瘤MDR的調(diào)控。這些研究可以為腫瘤耐藥提供解決的依據(jù)，通過各種途徑增加細胞內(nèi)藥物濃度，減少細胞內(nèi)的藥物外排速度，從而達到化療藥物的作用效果。

2 凋亡功能障礙

腫瘤對藥物產(chǎn)生耐藥是導致臨床抗癌化療失敗、影響患者預后及生存的重要原因之一。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激通過靶向COX?2介導的PI3K/AKT/CHOP信號通路的激活使肝癌細胞在抗阿霉素介導的凋亡中起重要作用［18］。抑制凋亡可能導致腫瘤的發(fā)生和對化療和放療的抗性。有研究表明抗凋亡蛋白在化療耐藥中起重要作用［19-20］。鑒于化療藥物主要通過促進細胞凋亡來抑制腫瘤生長，細胞凋亡抗性是HCC細胞中MDR形成的另一個重要因素［21］。WU等［22］發(fā)現(xiàn)NRAL通過競爭性地結(jié)合miR?340?5p，然后激活Nrf2依賴的抗氧化的信號途徑抑制肝癌細胞凋亡。肝癌干細胞在化療過程中通過上調(diào)Bcl?2，Bcl?xL，繼而激活Notch和NF?κB細胞通路抑制化療藥物誘導的細胞凋亡［23］。FU等［24］發(fā)現(xiàn)HCC通過激活自噬，并產(chǎn)生谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶Mu1，清除抗癌藥產(chǎn)生的過氧化物進而抑制細胞的凋亡。ANXA3是克服索拉非尼治療耐藥性的有效靶點［25］，化療藥物與腫瘤細胞作用，對腫瘤細胞產(chǎn)生損傷，進而促進細胞死亡，但腫瘤細胞通過啟動細胞內(nèi)各種機制抑制細胞的死亡，通過研究相關的機制，可以幫助臨床解決腫瘤耐藥的難題。

3 腫瘤干細胞的產(chǎn)生及作用

近些年研究［26］表明，腫瘤內(nèi)有一小部分具有干細胞特性的癌細胞即腫瘤干細胞（cancer stem stells，CSCs），是腫瘤形成、復發(fā)、轉(zhuǎn)移及化療耐藥的根源，包括肝癌中存在的肝癌干細胞（liver cancer stem cells，LCSC）。有研究［27］表明肝星狀細胞通過分泌肝細胞生長因子（HGF）及Ⅰ型膠原使癌細胞產(chǎn)生細胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM），進而使癌細胞獲得干細胞特性，抵抗化療藥物的作用，XIANG等［28］發(fā)現(xiàn)Tex10在低分化的HCC組織中高表達，并證實Tex10與CSCs的自我更新及化學抗性有關，SCHRADER等［29］在將CD47+HCC細胞鑒定為化學抗性腫瘤起始細胞的過程中，描述了一種自分泌機制來解釋在這個HCC亞群中類似干細胞性質(zhì)的維持。CD47+CSCs通過自分泌循環(huán)優(yōu)先分泌組織蛋白酶S（CTSS）和激活的蛋白酶活化受體2（PAR2），促進HCC以NF?κB依賴性方式發(fā)生，轉(zhuǎn)移和自我更新。在實體瘤中，血管生成和血管網(wǎng)絡的速度可能不足以滋養(yǎng)所有腫瘤區(qū)域，因此營養(yǎng)和氧氣剝奪是對腫瘤體內(nèi)的細胞具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境壓力。肝癌CSCs如何應對缺血缺氧的微環(huán)境是一個新探索的領域。已經(jīng)有報道CD133+HCC干細胞利用自噬維持其營養(yǎng)缺乏和缺氧環(huán)境下的存活［30］。CSCs在腫瘤的各種生物學行為中均起著重要作用，給臨床診治帶來的一定的困難，同時，給肝癌藥物治療帶了新方向。

4 腫瘤Warburg效應

惡性腫瘤不僅是一種基因病，也是一種能量代謝性疾病。即使在氧供應充分的條件下，腫瘤細胞也主要以糖酵解獲取能量，稱之有氧糖酵解或“Warburg效應”［31］。最近有報道，代謝酶6?磷酸果糖激酶?2/2，6?二磷酸果糖磷酸酶?3（6?phosphofructo?2?kinase/fructose?2，6?biphosphatase3，PFKFB3）的乙酰化修飾對糖酵解和腫瘤化療敏感性的重要調(diào)控作用，提示通過靶向抑制PFKFB3而提高順鉑等化療藥物的敏感性有可能成為臨床上一個新的治療策略［32］。代謝改變是癌癥的一個重要特征，腫瘤細胞通過上調(diào)糖酵解途徑產(chǎn)生更多重要的中間代謝物，用于合成腫瘤細胞快速增殖所需要的多種生物大分子［32］。最近的一些研究揭示了代謝對腫瘤化療敏感性調(diào)控的新機制。通過靶向相關抑制相關的耐藥靶點而提高化療藥物的敏感性有可能成為臨床上一個新的治療策略。

5 總結(jié)

目前，70%～80%的HCC患者在臨床首診時已為中晚期，已失去手術(shù)治療機會，只能接受非手術(shù)治療，經(jīng)導管肝動脈化療栓塞（transarterial chemoembolization，TACE）是最常用的非手術(shù)治療方法之一，能有效阻斷肝癌的動脈供血，同時持續(xù)釋放高濃度的化療藥物殺死腫瘤細胞，在一定程度上可以改善患者的預后，但腫瘤易復發(fā)，并且產(chǎn)生耐藥。腫瘤耐藥的分子機制十分復雜，對肝癌化療耐藥方面的研究的深入，有利于尋找到相關新的治療靶點。總而言之，需要進一步的研究來闡明肝癌耐藥的分子機制，為肝癌的診斷及治療帶來新的診斷分子標記物及治療靶點。