索拉非尼治療肝細(xì)胞肝癌耐藥機(jī)制的研究進(jìn)展

劉宇文，楊 炎，鐘佳寧，謝斌輝

（1. 贛南醫(yī)學(xué)院2018級(jí)碩士研究生；2. 贛南醫(yī)學(xué)院心腦血管疾病防治教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；3. 贛南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院肝膽外科，江西 贛州 341000）

肝細(xì)胞肝癌（hepatocellular carcinoma，HCC）是全球第6 大常見的惡性腫瘤，也是導(dǎo)致癌癥相關(guān)死亡的第3 大原因，其發(fā)病率約占原發(fā)性肝癌的70%至90%［1-2］。全球每年有近70萬新發(fā)病例，其中50%以上出現(xiàn)在中國(guó)，給中國(guó)人民的生命安全造成嚴(yán)重的威脅［3］。目前，對(duì)于早期HCC 患者可通過根治性肝切除術(shù)、肝移植和局部消融來實(shí)現(xiàn)治愈。然而，大部分HCC 患者一經(jīng)診斷即為中晚期，只能通過動(dòng)脈化療栓塞、放化療等手段來延長(zhǎng)生存時(shí)間［4］。由于早期診斷困難、病情進(jìn)展迅速、復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移率高及缺乏有效的治療方法等原因，導(dǎo)致HCC 患者的預(yù)后極差，5年生存率僅為10.1%［5］。

索拉非尼作為一種小分子多激酶抑制劑是目前治療晚期肝細(xì)胞肝癌患者的唯一批準(zhǔn)藥物，它通過抑制絲氨酸-蘇氨酸激酶（Raf-1）和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體（VEGFRs）的受體酪氨酸激酶活性，并干擾由Raf-1 和VEGFRs 途徑介導(dǎo)的細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，從而抑制腫瘤細(xì)胞增殖和血管生成并促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡［6］。雖然索拉非尼可以延長(zhǎng)晚期HCC患者的中位生存時(shí)間，但由于腫瘤細(xì)胞對(duì)索拉非尼耐藥性的產(chǎn)生降低了這種效益，最終導(dǎo)致治療失敗。索拉非尼耐藥性的產(chǎn)生已成為現(xiàn)階段臨床治療晚期HCC 患者的主要障礙，因此充分了解HCC 患者對(duì)索拉非尼治療耐藥性產(chǎn)生的機(jī)制顯得尤為重要。本綜述總結(jié)了HCC 對(duì)索拉非尼治療耐藥的機(jī)制，并討論了可用于改善治療結(jié)果的策略。

HCC 患者對(duì)于索拉非尼治療產(chǎn)生耐藥的機(jī)制主要為先天性耐藥和獲得性耐藥。先天性耐藥被稱為原發(fā)性耐藥，是指由于腫瘤細(xì)胞的遺傳異質(zhì)性而導(dǎo)致對(duì)治療藥物初始不敏感現(xiàn)象。獲得性耐藥又稱繼發(fā)性耐藥，是指在藥物治療一段時(shí)間后腫瘤細(xì)胞對(duì)相應(yīng)的一種或多種化療藥物的敏感性降低而導(dǎo)致治療失敗的現(xiàn)象，后者又被稱為多重耐藥（MDR）。在先前的研究基礎(chǔ)上，結(jié)合目前最新的研究發(fā)現(xiàn)，索拉非尼治療HCC 患者產(chǎn)生耐藥性機(jī)制可包括以下幾方面。

1 原發(fā)性耐藥

1.1 癌癥干細(xì)胞（Cancer Stem Cell，CSC）與索拉非尼原發(fā)性耐藥CSC是腫瘤組織內(nèi)的一種細(xì)胞亞群，其主要負(fù)責(zé)腫瘤組織形成和生長(zhǎng)及對(duì)化療藥物的先天性耐藥，CSC 的提出解釋了傳統(tǒng)放化療不能完全根治腫瘤及易復(fù)發(fā)的原因。MA S 等［7］研究發(fā)現(xiàn)HCC 中存在以CD133+表型為特征的CSC 細(xì)胞亞型，對(duì)于索拉非尼等化療藥物的刺激CD133+CSC 可優(yōu)先激活絲氨酸/蘇氨酸激酶（Protein kinase B，PKB，也稱Akt）分子通路和B 淋巴細(xì)胞瘤-2（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）細(xì)胞生存途徑來抵抗細(xì)胞毒作用。此外，過表達(dá)CD133+HCC 細(xì)胞可通過穩(wěn)定表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）/Akt 信號(hào)軸來促進(jìn)CSC 樣特性，從而進(jìn)一步增強(qiáng)HCC 細(xì)胞對(duì)索拉非尼的抵抗作用［8］。因此，CD133+CSC 可作為一個(gè)新靶標(biāo)來提高HCC患者對(duì)索拉非尼的敏感性。

1.2 EGFR 激活與索拉非尼原發(fā)性耐藥EGFR是原癌基因c-erbB1的表達(dá)產(chǎn)物，它位于上皮細(xì)胞表面。EGFR 與配體結(jié)合后，可激活一系列下游信號(hào)傳導(dǎo)途徑，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖。ITO Y等［9］證實(shí)50%以上的HCC 患者中存在異常過表達(dá)及激活的EGFR。隨后的研究表明，EGFR 和人表皮生長(zhǎng)因子受體3（HER3）信號(hào)軸的異常激活和其配體的過度表達(dá)都可以抑制索拉非尼的抗腫瘤作用［10］。另外，在HCC細(xì)胞中，EGFR 的下游信號(hào)傳導(dǎo)途徑通常被激活，尤其是細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（ERK）信號(hào)通路。異常激活的ERK 信號(hào)軸引起細(xì)胞內(nèi)特異蛋白的表達(dá)譜變化，從而降低HCC 對(duì)索拉非尼的敏感性，這表明EGFR 或配體在HCC 細(xì)胞中的過表達(dá)可能導(dǎo)致EGFR 下游信號(hào)的持續(xù)激活并產(chǎn)生對(duì)索拉非尼的原發(fā)性耐藥［11］。

2 獲得性耐藥

2.1 ABC 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與索拉非尼獲得性耐藥ATP結(jié)合盒（ATP-binding cassette transporter，ABC）是一類依賴能量來介導(dǎo)藥物及細(xì)胞內(nèi)源性物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白。人類基因組含48個(gè)編碼ABC 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的基因，它們被分成7個(gè)亞家族（A-G），所翻譯的蛋白在細(xì)胞膜上執(zhí)行轉(zhuǎn)運(yùn)不同細(xì)胞內(nèi)底物的功能［12］。早前的研究證實(shí)腫瘤細(xì)胞存在多種異常過表達(dá)的ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白如P-糖蛋白（P-GP/ABCB1）、多重耐藥相關(guān)蛋白（MRPs/ABCCs）和乳腺癌耐藥蛋白（BCRP/ABCG2），這些異常過表達(dá)的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與MDR 的發(fā)展有關(guān)［13］。ABC 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在腫瘤細(xì)胞內(nèi)介導(dǎo)多藥耐藥主要通過增加細(xì)胞內(nèi)藥物的外排，減少藥物的攝取，改變化療藥物在腫瘤細(xì)胞內(nèi)的藥代動(dòng)力學(xué)，從而減弱或抵抗藥物的抗腫瘤作用。除此之外，腫瘤細(xì)胞內(nèi)ABC 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的過表達(dá)還可調(diào)控腫瘤干細(xì)胞分化、自我更新等性能，進(jìn)一步介導(dǎo)耐藥性的發(fā)生。FUNG SW 等［14］發(fā)現(xiàn)在具有選擇性耐藥的HCC 細(xì)胞株中存在異常過表達(dá)的ABCF1，并證明ABCF1 與索拉非尼治療耐藥相關(guān)。然而，ABC 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的臨床意義仍存在爭(zhēng)議，因臨床實(shí)驗(yàn)中針對(duì)ABC 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白活性的抑制劑未能逆轉(zhuǎn)化療耐藥的發(fā)生。盡管如此，ABC 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與臨床多藥耐藥之間的聯(lián)系在某些情況下得到了支持。

2.2 自噬與索拉非尼獲得性耐藥自噬是人體內(nèi)各種壓力誘導(dǎo)下的一種自我保護(hù)機(jī)制，主要通過促進(jìn)長(zhǎng)壽或錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)聚集物和受損細(xì)胞器的清除或更新，參與細(xì)胞穩(wěn)態(tài)維持和細(xì)胞成分控制［15］。目前，自噬在癌癥中的作用仍存在爭(zhēng)議，其在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中起著雙重作用。多項(xiàng)研究證實(shí)，索拉非尼在治療HCC 時(shí)可增加腫瘤細(xì)胞自噬通量。SHI Y H 等［16］發(fā)現(xiàn)索拉非尼可獨(dú)立誘導(dǎo)HCC 細(xì)胞產(chǎn)生內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）應(yīng)激反應(yīng)，激活肌醇酶-1（IRE1）信號(hào)通路從而誘導(dǎo)HCC 細(xì)胞凋亡和自噬，該途徑對(duì)HCC 自噬的誘導(dǎo)至關(guān)重要。此外，索拉非尼也可通過激活A(yù)kt通路或抑制動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白敏感型復(fù)合體（Mammalian target of rapamycin complex 1，mTORC1）途徑來誘導(dǎo)自噬。TAI W T等［17］最新研究表明，索拉非尼通過與髓細(xì)胞白血病基因-1（Myeloid cell leukemia-1，Mcl-1）蛋白結(jié)合釋放Beclin1（BECN1）激活自噬。很明顯，在HCC中通過自噬反應(yīng)來調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞對(duì)索拉非尼的適應(yīng)性而起到逃避細(xì)胞毒作用。相關(guān)研究進(jìn)一步通過使用自噬抑制劑或敲低自噬相關(guān)基因來抑制HCC 細(xì)胞的自噬反應(yīng)，從而提高了HCC 細(xì)胞對(duì)索拉非尼的敏感性［18-19］。此外，某些蛋白參與索拉非尼介導(dǎo)的肝癌細(xì)胞自噬調(diào)控。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，在HCC 細(xì)胞中

PSMD10（Proteasome 26S Subunit，Non-ATPase 10）易位于細(xì)胞核，并與核熱休克轉(zhuǎn)錄因子1（Heat Shock Transcription Factor 1，HSF1）協(xié)同結(jié)合于自噬相關(guān)蛋白7（Autophagy related protein 7，Atg7）啟動(dòng)子上啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄增加自噬通量而導(dǎo)致索拉非尼耐藥［20］。相反地，在某些情況下（例如溶瘤病毒療法）自噬通量的增加也可能導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞死亡，這有助于靶向HCC 治療［21］。盡管部分研究論證了自噬在癌癥中的作用，但自噬在腫瘤細(xì)胞上的確切作用仍存在爭(zhēng)議，在索拉尼治療HCC 耐藥中仍有待進(jìn)一步闡明。

2.3 上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化與索拉非尼獲得性耐藥上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（Epithelial-Mesenchymal Transition，EMT）是一個(gè)復(fù)雜的分子和細(xì)胞重編程過程。通過該過程上皮細(xì)胞會(huì)失去其分化特征并獲得間充質(zhì)特征包括運(yùn)動(dòng)性、侵襲性、逃避免疫細(xì)胞能力及增強(qiáng)抗凋亡性［22］。近年來，EMT 在肝癌的發(fā)展和耐藥性發(fā)展中的作用越來越受到關(guān)注。DAZERT E 等［23］通過對(duì)索拉非尼治療的HCC 患者進(jìn)行腫瘤樣本蛋白質(zhì)組學(xué)和磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，EMT 途徑參與索拉非尼耐藥的產(chǎn)生。一項(xiàng)研究證實(shí)，長(zhǎng)期接受索拉非尼治療后，耐藥的HCC 細(xì)胞外觀發(fā)生改變，伴隨E-鈣黏著蛋白、人角蛋白19的丟失和波形蛋白的異常表達(dá)，并表現(xiàn)出更高的遷徙和轉(zhuǎn)移能力［24］。種種跡象表明EMT 途徑可能參與索拉非尼耐藥的產(chǎn)生。DONG J 等［25］通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了索拉非尼結(jié)合MK-2206通過下調(diào)磷酸化的Akt促進(jìn)EMT 的發(fā)展而獲得耐藥性。此外，近期有研究發(fā)現(xiàn)，索拉非尼治療后，HCC 細(xì)胞通過EMT 途徑獲得CSC 表型而發(fā)生索拉非尼耐藥［26］。在肝臟腫瘤微環(huán)境下，EMT 的發(fā)生可促進(jìn)肝臟腫瘤細(xì)胞CSC 樣表型的獲得，獲得干細(xì)胞性的腫瘤細(xì)胞又進(jìn)一步促進(jìn)EMT 的進(jìn)程，這是一個(gè)相互調(diào)控的正反饋?zhàn)饔?。因此，抑制HCC 細(xì)胞的EMT 進(jìn)程，可能是增強(qiáng)索拉非尼治療敏感性的一種有效方法。

2.4 肝癌微環(huán)境與索拉非尼獲得性耐藥肝癌微環(huán)境（Tumor microenvironment，TME）是由間質(zhì)內(nèi)的非腫瘤細(xì)胞、分子和可溶性因子組成的復(fù)雜的相互作用網(wǎng)絡(luò)，其作用為促進(jìn)肝癌的發(fā)生和發(fā)展。缺氧在諸如HCC 的實(shí)體瘤中很常見，并通過缺氧誘導(dǎo)因子-1α（HIF-1α）驅(qū)動(dòng)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）的產(chǎn)生促進(jìn)血管生成。抑制VEGF 的活性從而抑制腫瘤血管的生存就是索拉非尼抗HCC 的機(jī)制之一，因此，在治療前期，索拉非尼對(duì)HIF-1α 介導(dǎo)的促血管生存作用是抑制的。然而，持續(xù)的索拉非尼治療后，其抗血管生成作用會(huì)導(dǎo)致腫瘤饑餓和瘤內(nèi)低氧繼發(fā)，促進(jìn)適應(yīng)缺氧和缺乏營(yíng)養(yǎng)的抗性細(xì)胞克隆，導(dǎo)致HCC 細(xì)胞產(chǎn)生對(duì)索拉非尼的繼發(fā)性耐藥［27］。另一項(xiàng)研究表明，β2腎上腺素能受體（ADRB2）信號(hào)通過以Akt 依賴的方式干擾Beclin1/磷脂酰肌醇-3激酶VPS3/自噬相關(guān)蛋白14復(fù)合物來負(fù)調(diào)控自噬促進(jìn)HIF-1α 的穩(wěn)定，對(duì)HCC 內(nèi)葡萄糖代謝的相關(guān)細(xì)胞進(jìn)行重新編程，從而介導(dǎo)索拉非尼耐藥性的獲得［28］。一項(xiàng)研究證實(shí)索拉非尼能抑制HIF-1α 表達(dá)而上調(diào)HIF-2α 的表達(dá)，并通過激活HIF-2α/轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子（TGF）-α/表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）途徑促進(jìn)低氧HCC 細(xì)胞的耐藥性。這些研究證實(shí)了索拉非尼治療過程中HIF的高表達(dá)與對(duì)耐藥現(xiàn)象之間存在關(guān)系，這表明低氧顯著影響索拉非尼的治療，為克服耐藥性提供一種新的思路。

2.5 表觀遺傳學(xué)失調(diào)與索拉非尼獲得性耐藥近年來，表觀遺傳學(xué)的作用已成為HCC 治療化學(xué)抗性調(diào)控中的新興話題。已有研究表明，某些組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶（如EZH2）的表達(dá)有助于調(diào)節(jié)癌細(xì)胞生長(zhǎng)增殖相關(guān)基因的表觀遺傳沉默，介導(dǎo)HCC 細(xì)胞的索拉非尼耐藥性產(chǎn)生。使用EZH2 基因敲減技術(shù)或藥物抑制EZH2 的表達(dá)可增強(qiáng)索拉非尼的療效［29］。目前，miRNA 在腫瘤耐藥中的作用已成為研究熱點(diǎn)，部分miRNA 已被證明與索拉非尼治療HCC 耐藥相關(guān)。它們通過與靶基因的mRNA結(jié)合來執(zhí)行其調(diào)節(jié)功能，最終導(dǎo)致靶蛋白表達(dá)水平下降。例如miR-93、miR-216a和miR-217可通過靶向細(xì)胞周期蛋白依賴激酶1A（CDKN1A）并調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡和TGF-β 信號(hào)傳導(dǎo)通路，產(chǎn)生索拉非尼耐藥［30-31］。另外，miR-181、miR-494、miR-221 等通過靶向結(jié)合相應(yīng)蛋白調(diào)節(jié)下游信號(hào)通路而獲得索拉非尼耐藥。miRNA 對(duì)于藥物誘導(dǎo)的耐藥性具有雙重作用，已發(fā)現(xiàn)miR-122 是正常肝臟中表達(dá)最高的miRNA，在耐索拉非尼的HCC 細(xì)胞中顯著降低。miR-122 可通過發(fā)揮靶向調(diào)控作用來抑制胰島素樣生長(zhǎng)因子1 受體（IGF-1R）、血清反應(yīng)因子（SRF）、丙酮酸脫氫酶激酶4（PDK4）等蛋白的表達(dá)，從而增加HCC 細(xì)胞對(duì)索拉非尼的敏感性，逆轉(zhuǎn)索拉非尼耐藥現(xiàn)象［32］。目前，表觀遺傳調(diào)控在索拉非尼治療耐藥這領(lǐng)域還是起步階段，后續(xù)需繼續(xù)深入探討，并為研發(fā)出逆轉(zhuǎn)索拉非尼耐藥的治療手段提供一種可能。

綜上所述，索拉非尼作為一種多激酶抑制劑，是治療晚期HCC 的唯一有效的一線藥物。目前，大部分中晚期HCC 患者對(duì)索拉非尼治療產(chǎn)生耐藥已是事實(shí)。然而，索拉菲尼治療HCC 耐藥性產(chǎn)生的機(jī)制是復(fù)雜的，仍然不是十分清楚。在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探究及闡明介導(dǎo)HCC 患者索拉非尼治療耐藥的主要機(jī)制是未來的研究重點(diǎn)，這將有助于臨床醫(yī)生更好地理解索拉非尼治療耐藥的機(jī)理，并為開發(fā)出更有效的治療策略及進(jìn)一步提高和改善晚期HCC患者預(yù)后提供可能。