SIRT1參與肝細(xì)胞癌發(fā)生發(fā)展和治療的研究進(jìn)展

張彩靈 覃小珊，2 黃贊松，2，3▲

1.右江民族醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院，廣西百色 533000；2.右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院消化內(nèi)科，廣西百色 533000；3.廣西肝膽疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心，廣西百色 533000

肝細(xì)胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）是最常見的原發(fā)性肝癌，也是世界范圍內(nèi)最常見的癌癥相關(guān)死亡原因[1]。肝癌的主要治療方法包括肝移植、手術(shù)切除和化療。然而，大多數(shù)患者確診時已經(jīng)達(dá)到晚期，錯過手術(shù)治療的時機(jī)。即使是分子靶向治療，一線化療藥應(yīng)答率也很低[1],而化療具有化療耐藥性[2]。因此,HCC的治療已成為目前全世界面臨的難題。近年來HCC的分子靶向治療仍沒有新進(jìn)展。研究表明,肝癌發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制可能是肝癌診療與預(yù)后評估的瓶頸。

沉默信號調(diào)節(jié)因子1（silent information regulator 1，SIRT1）是新發(fā)現(xiàn)的一類依賴煙堿胺腺嘌呤二核苷酸的第Ⅲ類組蛋白去乙酰化酶[3]，在多種成熟組織中表達(dá),胚胎早期即生殖細(xì)胞中含量豐富[4-5]，是參與正常細(xì)胞生理活動的關(guān)鍵環(huán)節(jié),并與人類的多種腫瘤密切相關(guān)。近年來SIRT1與腫瘤的關(guān)系已成為腫瘤領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn),在HCC中,SIRT1是Sirtuin家族中唯一持續(xù)高表達(dá)的成員，對維持肝癌的發(fā)生起著非常重要的作用[6]，一定程度上影響HCC的增殖、侵襲、遷移能力,對肝癌的化療耐藥性有一定影響[7]。此外，SIRT1的表達(dá)增加與腫瘤治療和預(yù)后[8]相關(guān)。

1 SIRT1結(jié)構(gòu)特征與生理功能

SIRT1編碼基因位于人體染色體10q21.3，其基因長度為33 000 bp，編碼的蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量為120 000。SIRT1蛋白位于細(xì)胞核中，由500個氨基酸殘基組成，第363位的組氨酸是其去乙?；谋匦杌鶊F(tuán)。SIRT1參與人體的多種生理活動中：①通過去乙?；图谆揎椬饔谜{(diào)控組蛋白和非組蛋白，從而調(diào)控腫瘤細(xì)胞的凋亡過程。②參與DNA修復(fù)和基因組的穩(wěn)定性的維持，在DNA雙鏈斷裂時，誘導(dǎo)依賴Ku70的DNA修復(fù),從而達(dá)到誘導(dǎo)斷裂處的表觀遺傳學(xué)改變達(dá)到染色質(zhì)重飾的作用，同時SIRT1也通過核苷酸切除修復(fù)參與ssDNA的損傷修復(fù)。③促進(jìn)細(xì)胞生長、血管舒張，抑制細(xì)胞衰老、分化、凋亡。在細(xì)胞中SIRT1的高表達(dá)通過調(diào)控組蛋白和啟動子甲基化、組蛋白的去乙?；约耙种颇[瘤轉(zhuǎn)錄抑制因子促進(jìn)細(xì)胞凋亡；也可使NF-κB去乙?；?，調(diào)節(jié)DNA的結(jié)合和轉(zhuǎn)錄活動，通過NF-κB促進(jìn)細(xì)胞生長、血管生成、血管舒張。

2 HCC中異常表達(dá)的SIRT1

實(shí)驗(yàn)表明，SIRT1在肝癌組織中的表達(dá)高于癌旁組織[9]，與正常肝細(xì)胞系相比，SIRT1在多種人肝癌細(xì)胞系中過度表達(dá)。但關(guān)于SIRT1在肝癌中的作用仍然存在爭議，因?yàn)橐恍﹫蟮里@示SIRT1在人肝癌中的表達(dá)下調(diào),并可能有腫瘤抑制作用。

3 SIRT1與HCC的發(fā)生發(fā)展

3.1 SIRT1參與HCC發(fā)生

SIRT1在正常肝細(xì)胞和肝癌細(xì)胞中都有促生存作用。研究發(fā)現(xiàn)，在健康小鼠中，基礎(chǔ)SIRT1的表達(dá)可維持肝臟的生理形態(tài)和正常壽命，其過表達(dá)可防止惡性腫瘤的發(fā)生[10]。SIRT1在HCC細(xì)胞中主要定位于細(xì)胞核，其表達(dá)促進(jìn)腫瘤的發(fā)生，但也有報道稱HCC細(xì)胞質(zhì)中的SIRT1可能具有腫瘤抑制作用[11]。研究發(fā)現(xiàn)，SIRT1的表達(dá)對高脂飲食誘導(dǎo)的肝癌具有保護(hù)作用。最新研究發(fā)現(xiàn)[12]，SIRT1在HCC發(fā)生過程中，SIRT1會破壞肥胖相關(guān)蛋白（FTO）的穩(wěn)定性，操縱下游分子的m6A并表達(dá)mRNA,從而促進(jìn)HCC的發(fā)生。

3.2 SIRT1參與HCC增殖

腫瘤細(xì)胞的增殖是腫瘤發(fā)展和轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)，而SIRT1表達(dá)對HCC細(xì)胞的增殖發(fā)揮重要作用[10]。研究表明，SIRT1對HCC的增殖過程的影響與其表達(dá)量相關(guān)，在HCC中，SIRT1過表達(dá)加速了肝癌細(xì)胞的生長[10]，表達(dá)受抑制后肝癌細(xì)胞凋亡增加[13]，細(xì)胞增殖受到抑制。有研究證明，SIRT1在肝癌細(xì)胞中的低表達(dá)導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)外腫瘤的發(fā)展速度減慢，主要SIRT1的去乙?；δ苁垢伟┘?xì)胞的增殖和集落形成能力受到抑制[14]。而到目前為止,還沒有關(guān)于通過SIRT1過表達(dá)實(shí)驗(yàn)誘導(dǎo)腫瘤發(fā)生的報道。

3.3 SIRT1參與HCC遷移

肝癌細(xì)胞的遷移能力直接與肝癌的肝內(nèi)外轉(zhuǎn)移相關(guān)。Lin等[13]使用杜仲醇下調(diào)SIRT1的表達(dá)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，HepG2細(xì)胞的遷移能力受到明顯抑制。另一研究發(fā)現(xiàn)，SIRT1是抑制肝癌細(xì)胞遷移的重要調(diào)節(jié)因子，其通過NF-κB途徑促進(jìn)M1巨噬細(xì)胞極化，使得M1巨噬細(xì)胞的浸潤作用增強(qiáng)，改變肝癌細(xì)胞的腫瘤微環(huán)境，從而抑制肝癌轉(zhuǎn)移[15]。Li等[16]敲低MHCC97H細(xì)胞中SIRT1減少了體內(nèi)外HCC的轉(zhuǎn)移。最新研究發(fā)現(xiàn)，對SIRT1介導(dǎo)的去乙?；M(jìn)行干擾后，乙?；疉FP的水平提高，而AFP乙?；催^來促進(jìn)其致癌作用，增加了遷移的信號傳導(dǎo)[17]。SIRT1還在其他多種途徑中調(diào)節(jié)肝癌的遷移，研究表明，miR-204下調(diào)導(dǎo)致SIRT1表達(dá)增加，進(jìn)而促進(jìn)肝癌細(xì)胞的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）作用，誘發(fā)肝癌的遷移[18]。

3.4 SIRT1參與HCC侵襲

肝癌細(xì)胞的侵襲與多因素有關(guān)，常見的有線粒體活性、耗氧量和ATP生成的增加程度[19]。PGC-1α是一種促進(jìn)線粒體生物發(fā)生和呼吸的轉(zhuǎn)錄輔激活物，PGC-1α的表達(dá)增強(qiáng)了肝癌細(xì)胞的侵襲和遷移[16]。在肝癌標(biāo)本中SIRT1的過度表達(dá)與PGC-1α的上調(diào)呈正相關(guān)。SIRT1在生理上與PGC-1α相互作用，可去乙?；⒓せ頟GC-1α，誘導(dǎo)的PGC-1α增加了線粒體拷貝數(shù)和質(zhì)量、細(xì)胞ATP水平、DNA轉(zhuǎn)錄水平和線粒體生物發(fā)生，促進(jìn)了HCC的遷移和侵襲[16]。SIRT1在肝癌細(xì)胞中的敲除可降低了線粒體質(zhì)量和拷貝數(shù)、細(xì)胞內(nèi)ATP和線粒體DNA轉(zhuǎn)錄水平，這些變化導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)ATP生成減少和肝癌轉(zhuǎn)移受損[16]。過表達(dá)的SIRT1可增強(qiáng)肝癌細(xì)胞的EMT作用，使細(xì)胞間連接減少、侵襲性和運(yùn)動性增強(qiáng)。沉默和下調(diào)SIRT1則可抑制上述人類肝癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移特性[20-21]。最新研究證明，F(xiàn)K866能降低肝癌細(xì)胞SIRT1水平并逆轉(zhuǎn)EMT進(jìn)程,減弱其侵襲能力[22]。動物實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了SIRT1敲除降低了肝癌細(xì)胞在體內(nèi)的侵襲和轉(zhuǎn)移[16]。

4 SIRT1在HCC治療中的意義

目前針對SIRT1與肝癌治療的研究停留在體外實(shí)驗(yàn)階段。實(shí)驗(yàn)證明，SIRT1負(fù)責(zé)維持肝癌干細(xì)胞的自我更新和致瘤性,外源性SIRT1的過度表達(dá)可恢復(fù)肝臟中非干細(xì)胞的自我更新[23]，因此推斷SIRT1可能是肝癌治療的分子靶點(diǎn)。SIRT1也與肝癌化療耐藥性有關(guān)。Xu等[24]使用流式細(xì)胞儀將HepG2和Huh7細(xì)胞的CD133+和CD133-群體進(jìn)行了分類和收集，并檢測CD133+HCC細(xì)胞對順鉑具有耐藥性，結(jié)果顯示，CD133+肝癌細(xì)胞在mRNA水平和蛋白質(zhì)水平上的SIRT1表達(dá)明顯高于CD133-的肝癌細(xì)胞。另一個實(shí)驗(yàn)證明，HULC的異位表達(dá)沉默SIRT1蛋白引起HCC細(xì)胞的自噬，從而減弱了HCC細(xì)胞對化療藥物的敏感性[25]。研究表明，SIRT1的過表達(dá)可促進(jìn)肝癌中MDR1的發(fā)生，下調(diào)SIRT1可能是改善HCC的化療耐藥性的一種靶向治療方法。

5 SIRT1作為HCC預(yù)后評估的價值

SIRT1的異常表達(dá)程度可能影響HCC的預(yù)后。SIRT1過表達(dá)與門靜脈腫瘤血栓形成、總生存率降低、無病生存率降低和TNM分期相關(guān)。與SIRT1陰性肝癌患者相比，SIRT1陽性肝癌活檢患者的10年生存率降低[17]。SIRT1蛋白水平與HCC分級呈正相關(guān)，尤其是在晚期HCC中SIRT1表達(dá)更高。一項(xiàng)對148例肝癌患者進(jìn)行跟蹤研究發(fā)現(xiàn)，MEK1/SIRT1通路的作用與腫瘤大小、血管和包膜侵犯、臨床腫瘤分期和預(yù)后不良密切相關(guān)[26]。一項(xiàng)Meta分析發(fā)現(xiàn)，SIRT1的高表達(dá)與患者總生存率和無死亡生存率降低相關(guān)[27]。此外，SIRT1的高表達(dá)與腫瘤大小、p53的表達(dá)、AFP水平和TNM分期相關(guān)[8]。

6 展望

綜上所述，已有的研究表明SIRT1與肝癌細(xì)胞的腫瘤特性相關(guān)，還可能作為肝癌診斷及其評估預(yù)后的生物學(xué)標(biāo)記物和潛在的靶向治療基因。SIRT1可能作為癌基因，也可能作為抑癌基因發(fā)揮作用，其作用機(jī)制及參與的通路眾多且交錯復(fù)雜，SIRT1參與HCC發(fā)生發(fā)展的相關(guān)通路的組成關(guān)系仍未完全明了。SIRT1是一個非常有前景的潛在靶向治療分子，但是目前其臨床應(yīng)用的可操作性仍有待進(jìn)一步臨床驗(yàn)證。