血紅素加氧酶—1在原發(fā)性肝癌中的作用及其機制研究

賴承治

【摘要】 目的：研究血紅素加氧酶-1（Heme oxygenase-1）在原發(fā)性肝癌中的作用及其機制。方法：選取本院2014年1月-2017年1月收治的原發(fā)性肝癌患者100例作為研究對象，按照隨機數(shù)字表法將其分為觀察組與對照組，各50例。對兩組的藥物敏感性進行測定，比較兩組疾病控制率、1年生存及不良反應發(fā)生情況。結(jié)果：觀察組對5-Fu的IC50為（1.500±0.012）mg/mL、ADM的IC50為（0.074±0.003）mg/mL和MMC的IC50為（0.010±0.001）mg/mL均明顯低于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。觀察組疾病控制率為80.0%明顯高于對照組的44.0%，差異有統(tǒng)計學意義（字2=11.258，P=0.006）。觀察組1年生存率為70.0%，明顯高于對照組的40.0%，差異有統(tǒng)計學意義（字2=11.132，P=0.014）。兩組不良反應發(fā)生情況比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。結(jié)論：Heme oxygenase-1的高表達是導致原發(fā)性肝癌多藥耐藥的主要原因。采用黃芪抑制H0-1表達，可有效提高疾病控制率。

【關鍵詞】 Heme oxygenase-1； 原發(fā)性肝癌； 黃芪； ZnPP Ⅸ； GSTs

【Abstract】 Objective：To study the role and mechanism of heme oxygenase-1 in primary liver cancer.Method：A total of 100 patients with primary liver cancer admitted in our hospital from January 2014 to January 2017 were selected as the study objects.According to the random number table method，they were divided into observation group and control group，50 cases in each group.The drug sensitivity of the two groups were measured and the disease control，1 year survival and adverse reactions between the two groups were compared.Result：The IC50 of 5-Fu in the observation group was （1.500±0.012） mg/mL，IC50 of ADM was （0.074±0.003） mg/mL and IC50 of MMC was （0.010±0.001） mg/mL，those were significantly lower than those in the control group，the differences were statistically significant （P<0.05）.The disease control rate of the observation group was 80.0%，which was significantly higher than 44.0% of the control group，the difference was statistically significant （字2=11.258，P=0.006）.The 1 year survival rate of the observation group was 70.0%，which was significantly higher than 40.0% of the control group，the difference was statistically significant （字2=11.132，P=0.014）.There was no significant difference in the incidence of adverse reactions between the two groups （P>0.05）.Conclusion：The high expression of Heme oxygenase-1 is the main cause of multidrug resistance in hepatocellular carcinoma.Astragalus Membranaceus can inhibit the expression of H0-1，which can effectively improve the disease control rate.

【Key words】 Heme oxygenase-1； Primary liver cancer； Astragalus Membranaceus； ZnPP Ⅸ； GSTs

First-authors address：Ganzhou Peoples Hospital，Ganzhou 341000，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2018.31.031

作為惡性腫瘤中較為常見的一種，原發(fā)性肝癌具有明顯的多藥耐藥性。血紅素加氧酶-1（Heme oxygenase-1），為血紅素代謝限速酶的一種，對血紅素的降解及氧化具有催化作用[1-2]。在Heme oxygenase-1的作用下，膽紅素可逐漸生成[3]。有研究指出，Heme oxygenase-1在原發(fā)性肝癌中呈高表達狀態(tài)[4]。為進一步明確Heme oxygenase-1的作用及其機制，于本院2014年1月-2017年1月收治的原發(fā)性肝癌患者中，隨機選取100例作為樣本，分析了其作用機制，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取本院2014年1月-2017年1月收治的原發(fā)性肝癌患者100例作為研究對象，納入標準：（1）均已確診為原發(fā)性肝癌；（2）均需接受化療；（3）均知曉本次研究并簽署知情同意書。排除標準：（1）繼發(fā)性肝癌；（2）預計生存期<6個月；（3）中途退出研究。按照隨機數(shù)字表法將其分為觀察組與對照組，各50例。本研究已經(jīng)醫(yī)院倫理學委員會批準。

1.2 方法

1.2.1 細胞培養(yǎng)方法 取兩組患者的肝癌Bel/Fu耐藥細胞株，采用培養(yǎng)基給予培養(yǎng)。于培養(yǎng)基中，加入0.2%碳酸氫鈉（NaHCO3）+羥乙基哌嗪乙磺酸（HEPES）10 mmol/L+青霉素100 ?/mL+氟尿嘧啶20 ?g/mL。將溶液置于37 ℃環(huán)境下培養(yǎng)3 d。

1.2.2 藥物敏感性測定方法 取兩組患者的肝癌Bel/Fu耐藥細胞株，以1×105的密度，將其接種于96孔板中。對照組細胞不做處理。觀察組加入鋅原卟啉Ⅸ（ZnPP Ⅸ）給予誘導。誘導24 h后，棄培養(yǎng)基，加入阿霉素（ADM）、絲裂霉素（MMC）以及5-氟尿嘧啶（5-Fu），作用24 h，再次棄培養(yǎng)基。加入二甲基亞砜，震蕩10 min，測定抑制率。

1.2.3 治療方法 對照組采用常規(guī)西藥化療藥物治療。觀察組將黃芪應用到治療過程中，給藥劑量為32 mg/mL。

1.3 觀察指標與判定標準 觀察Heme oxygenase-1對化療藥物敏感性的影響，采用IC50（半數(shù)抑制濃度）表示，IC50指標越低，代表藥物敏感性越高。觀察兩組的疾病控制、1年生存及不良反應發(fā)生情況[5]?？刂坡逝卸镃R（痊愈）：靶病灶消失，無新病灶產(chǎn)生，腫瘤標志物無異常時間≥4周；PR（顯效）：靶病灶減小≥30%，時間維持≥4周；SD（有效）：靶病灶減小<30%，或未增大；PD（無效）：靶病灶增加≥20%，或新病灶產(chǎn)生，或出現(xiàn)轉(zhuǎn)移。疾病控制率=（CR例數(shù)+PR例數(shù)+SD例數(shù)）/總例數(shù)×100%[6]。

1.4 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 24.0軟件對所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，計量資料用（x±s）表示，比較采用t檢驗；計數(shù)資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組一般資料比較 觀察組男28例，女22例；年齡41～90歲，平均（55.41±2.84）歲。對照組男29例，女21例；年齡42～91歲，平均（55.53±2.92）歲。兩組患者的性別、年齡一般資料比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05），具有可比性。

2.2 兩組Heme oxygenase-1對化療藥物敏感性比

較 觀察組對5-Fu的IC50為（1.500±0.012）mg/mL、ADM的IC50為（0.074±0.003）mg/mL和MMC的IC50為（0.010±0.001）mg/mL均明顯低于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05），見表1。

2.3 兩組疾病控制情況比較 觀察組疾病控制率為80.0%明顯高于對照組的44.0%，差異有統(tǒng)計學意義（字2=11.258，P=0.006），見表2。

2.4 兩組1年生存及不良反應發(fā)生情況比較 觀察組1年生存率為70.0%，明顯高于對照組的40.0%，差異有統(tǒng)計學意義（字2=11.132，P=0.014）。兩組不良反應發(fā)生情況比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。見表3。

3 討論

3.1 原發(fā)性肝癌及其多藥耐藥問題 原發(fā)性肝癌為臨床常見的惡性腫瘤[7]，需于根治術后，采用放、化療等方法繼續(xù)治療，殺除殘留的腫瘤細胞，抑制病情進展[8]。臨床研究發(fā)現(xiàn)，全身化療難度大，藥物難以在肝內(nèi)達到有效的抗癌濃度[9]。因此，當前原發(fā)性肝癌的化療方法，均以肝動脈插管藥物灌注治療為主[10]。5-氟尿嘧啶、阿霉素、絲裂霉素為臨床常用的原發(fā)性肝癌化療藥物[11]。受多種因素的影響，腫瘤細胞對上述藥物的敏感性均較差[12]。多藥耐藥問題，已然成了限制原發(fā)性肝癌患者病情康復的主要因素[13]。為提高原發(fā)性肝癌治療有效率，我國對疾病多藥耐藥問題的重視程度逐漸提升[14]。實驗發(fā)現(xiàn)，腫瘤細胞產(chǎn)生后，可經(jīng)多種途徑，促使MDR生成[15]。多藥耐藥問題由MDR的生成所導致[16]。P-糖蛋白的轉(zhuǎn)運，與原發(fā)性肝癌MDR生成的過程顯著相關，P-糖蛋白具有較強的細胞膜通透性[17]。當人體健康的情況下，該物質(zhì)在肝臟、肺部、直腸及結(jié)腸中均廣泛存在，且呈高表達。P-糖蛋白具有明顯的跨膜結(jié)構(gòu)，藥泵作用顯著。將其定位于7號染色體q21.1帶MDR-1基因上，活性較強。研究指出，MDR-1基因上游，存在-258至-198，以及-136至-76兩大特殊區(qū)域，而Heme oxygenase-1正處于上述區(qū)域當中[18]。鑒于兩大區(qū)域與腫瘤的發(fā)生與進展顯著相關，可以認為Heme oxygenase-1可能與原發(fā)性肝癌的發(fā)生與進展，以及多藥耐藥問題存在一定的聯(lián)系。

3.2 Heme oxygenase-1在原發(fā)性肝癌中的作用 Heme oxygenase的同工酶，包括HO-1、HO-2、HO-3共3種，其中Heme oxygenase-1亦稱熱休克蛋白。該蛋白與機體的氧化應激反應、細胞及生長因子存在較大的聯(lián)系。Heme oxygenase-1死亡后，可生成血紅素。在Heme oxygenase-1高表達的情況下，血紅素生成量會逐漸加大。一旦超過正常限度，極容易對機體各器官造成損傷，導致各類疾病發(fā)生。有研究指出，在胃癌、原發(fā)性肝癌等多種惡性腫瘤中均可見Heme oxygenase-1高表達現(xiàn)象[19]。如機體處于氧化應激狀態(tài)，則高表達現(xiàn)象會逐漸加劇，患者的病情同樣可能因此進展。本文研究發(fā)現(xiàn)，原發(fā)性肝癌患者對5-Fu的IC50為（7.500±0.017）mg/mL、

ADM的IC50為（0.505±0.045）mg/mL和MMC的IC50為（0.048±0.005）mg/mL。提示原發(fā)性肝癌腫瘤細胞對5-氟尿嘧啶、阿霉素、絲裂霉素存在多藥耐藥問題。給予ZnPP Ⅸ誘導后，患者對5-Fu的IC50為（1.500±0.012）mg/mL、ADM的IC50為（0.074±0.003）mg/mL和MMC的IC50為（0.010±0.001）mg/mL。與未給予誘導時相比，患者對藥物的半數(shù)抑制濃度顯著降低，提示ZnPP Ⅸ的應用，有效提高了腫瘤細胞對各類化療藥物的敏感性。有學者通過小鼠實驗，對ZnPP Ⅸ在原發(fā)性肝癌中的作用機制進行了觀察。指出GST-π是已被證實與原發(fā)性肝癌多藥耐藥問題有關的一種酶。ZnPP Ⅸ則可通過抑制Heme oxygenase-1表達的途徑，實現(xiàn)對GST-π的抑制，進而降低原發(fā)性肝癌的多藥耐藥性，提高各類藥物治療原發(fā)性肝癌的有效率。

3.3 Heme oxygenase-1在提高原發(fā)性肝癌化療敏感性中的機制 GSTs亦稱谷胱甘肽-s-轉(zhuǎn)移酶。在機體健康的情況下，GSTs對細胞具有保護作用。原發(fā)性肝癌發(fā)病后，腫瘤細胞往往會經(jīng)GSTs，加快化療藥物的代謝速度，致使腫瘤細胞對化療藥物的敏感性下降，對疾病控制率的提升造成阻礙。臨床普遍認為，GSTs在加速化療藥物代謝方面作用的發(fā)揮，可能與GSTs與親脂性藥物有關系[20]。GSTs更容易與親脂性藥物結(jié)合，導致藥物的水溶性上升，從而導致其療效下降。有學者比較了同一原發(fā)性肝癌患者，化療前后腫瘤細胞的耐藥情況。發(fā)現(xiàn)與化療前相比，化療后患者對阿霉素以及順鉑的耐藥性均明顯提升。進一步觀察發(fā)現(xiàn)，患者可見明顯的GSTs水平升高現(xiàn)象。提示原發(fā)性肝癌的多藥耐藥問題與GSTs活性顯著相關。GSTs包括α、μ、π等多種類型，其中，GSTs-π屬于同工酶的一種。如可抑制GSTs-π，使其活性降低，將能夠有效降低原發(fā)性肝癌患者腫瘤細胞的多藥耐藥性，提高疾病的控制率，使患者的壽命得以延長。GSTs-π可被多種物質(zhì)所誘導，該現(xiàn)象可能與機體的氧化應激反應存在一定的聯(lián)系。當機體處于病理狀態(tài)時，Heme oxygenase-1表達常會明顯提升，進而實現(xiàn)對機體細胞的保護?？梢哉J為，原發(fā)性肝癌患者Heme oxygenase-1的高表達，可能與氧化應激損傷存在一定的聯(lián)系。ZnPP Ⅸ具有改善細胞缺氧狀況的作用，因此，將其應用到原發(fā)性肝癌腫瘤細胞的誘導過程中，?？蓽p輕氧化應激損傷，抑制Heme oxygenase-1的高表達，使疾病得到控制。

3.4 原發(fā)性肝癌的治療 鑒于Heme oxygenase-1的高表達與氧化應激損傷，以及原發(fā)性肝癌之間顯著相關。臨床可通過抑制氧化應激損傷的方式，實現(xiàn)對Heme oxygenase-1表達的抑制。黃芪為豆科植物的一種，其中含有的黃酮、異黃酮類成分，已被證實具有較強的抗氧化功效。有效成分進入人體后，機體免疫力同樣可有所增強。本文研究發(fā)現(xiàn)，給予原發(fā)性肝癌患者32 mg/mL黃芪治療后，疾病控制率80.0%、1年生存率70.0%，與單獨給予5-氟尿嘧啶等化療藥物治療者相比，差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。提示黃芪的應用，有效提高了原發(fā)性肝癌患者的疾病控制率以及1年生存率。上述研究結(jié)果表明，黃芪可通過抑制Heme oxygenase-1表達的方式，治療原發(fā)性肝癌，使患者的壽命得以延長。

綜上所述，Heme oxygenase-1的高表達是導致原發(fā)性肝癌多藥耐藥的主要原因。采用黃芪抑制H0-1表達，可有效提高疾病控制率。

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（收稿日期：2018-07-17） （本文編輯：李瑩瑩）