索拉非尼基于Hippo/YAP 及PI3K/Akt/mTOR 信號(hào)通路介導(dǎo)細(xì)胞自噬在肝細(xì)胞癌中產(chǎn)生耐藥機(jī)制研究進(jìn)展

曹 智，周 塏，陳 騁，梁賢文，劉路政，武金才，

（1.海南醫(yī)學(xué)院臨床學(xué)院， 海南 ?？?571199；2.海南省人民醫(yī)院肝膽胰外科，海南 ?？?570311；3.海南醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院介入血管外科，海南 ?？?570216）

肝細(xì)胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）是全球最常見(jiàn)的實(shí)體惡性腫瘤之一［1］，許多患者發(fā)現(xiàn)時(shí)已為晚期，并且只能通過(guò)全身藥物治療方式進(jìn)行治療，但大部分患者往往達(dá)不到治療的預(yù)期效果。其主要原因是HCC 細(xì)胞對(duì)相關(guān)藥物出現(xiàn)耐藥［2］，導(dǎo)致許多藥物療效逐漸下降，其中包括索拉非尼，相關(guān)研究表明，雖然索拉非尼能夠抑制HCC 腫瘤細(xì)胞的進(jìn)展，但長(zhǎng)期服用會(huì)誘導(dǎo)HCC 對(duì)其產(chǎn)生耐藥，目前有許多學(xué)者探討了索拉菲尼在HCC 中出現(xiàn)耐藥的原因，認(rèn)為可能是由PI3K/Akt/mTOR 信號(hào)通路介導(dǎo) 自 噬 所 致［3］。如Cao 等［4］研 究 發(fā) 現(xiàn)PI3K/Akt/mTOR 通路可通過(guò)抑制自噬增強(qiáng)肝細(xì)胞癌對(duì)索拉菲尼的耐藥。因此，索拉菲尼與PI3K/Akt/mTOR通路抑制劑聯(lián)合療法成為治療HCC 未來(lái)方向，如今此類研究在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中取得一定的成果。值得注意的是，索拉菲尼還可參與Hippo/YAP 信號(hào)通路在HCC 中發(fā)揮作用，相關(guān)研究證實(shí)，Hippo/YAP 信號(hào)通路在HCC 中介導(dǎo)自噬影響索拉非尼的療效［5］。因此，研究由索拉菲尼介導(dǎo)的PI3K-Akt-mTOR 途徑及Hippo/YAP 信號(hào)通路參與HCC 的細(xì)胞自噬與增殖等過(guò)程，進(jìn)一步明確索拉菲尼的在HCC 中的耐藥機(jī)制，確定HCC 的新治療靶點(diǎn)，對(duì)未來(lái)HCC 臨床治療方面有著重要意義。

1 索拉非尼治療HCC 的機(jī)制

索拉非尼為一種廣譜酪氨酸酶抑制劑，是被美國(guó)食品和藥物管理局批準(zhǔn)用于治療晚期HCC 患者的藥物［6］。其主要通過(guò)兩種方式來(lái)達(dá)到抗肝腫瘤的目的，其一，索拉非尼通過(guò)抑制Raf-1、B-Raf 和相關(guān)激酶在Ras/Raf/MEK 信號(hào)通路中的活性來(lái)抑制肝腫瘤細(xì)胞增殖活性［7］。其二，索拉非尼可以通過(guò)靶向肝細(xì)胞因子受體（c-Kit）、Fms 樣酪氨酸激酶（FLT-3）、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體（VEGFR）-2、VEGFR-3、血小板衍生生長(zhǎng)因子受體（PDGFR-β）和其他酪氨酸激酶來(lái)抑制血管生成，抑制肝腫瘤細(xì)胞攝取營(yíng)養(yǎng)，致使肝細(xì)胞發(fā)生凋亡（圖1）［8］。如今，索拉非尼作為晚期HCC 靶向藥物已廣泛應(yīng)用于臨床，在HCC 治療中發(fā)揮了巨大的作用。但不幸的是HCC 對(duì)索拉非尼的耐藥性的發(fā)展變得越來(lái)越普遍，主要是由于體內(nèi)腫瘤微環(huán)境（EMT）的改變、表觀遺傳調(diào)節(jié)、癌癥干細(xì)胞、自噬以及相關(guān)通路之間的串?dāng)_參與了索拉非尼耐藥性［9］進(jìn)而導(dǎo)致HCC 對(duì)其敏感性下降。目前索拉非尼在HCC 中產(chǎn)生耐藥機(jī)制已成為了當(dāng)前的研究熱點(diǎn)，許多藥物還在研究與開(kāi)發(fā)當(dāng)中，相信在未來(lái)索拉非尼聯(lián)合療法可以提高本身敏感性，從而會(huì)改善其療效，緩解晚期HCC 病情進(jìn)展。

圖1 索拉非尼治療HCC 機(jī)制過(guò)程Fig 1 Mechanism of sorafenib treatment of HCC

2 Hippo/YAP 信 號(hào) 通 路 與HCC 關(guān) 系

Hippo 信號(hào)通路又稱“河馬通路”，其中Yes 關(guān)聯(lián)蛋白（YAP）是該信號(hào)通路中重要的轉(zhuǎn)錄因子，主要調(diào)節(jié)細(xì)胞的凋亡、增殖、維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)等多種過(guò)程［10］，該通路的失調(diào)會(huì)促使多種癌癥的發(fā)生，相關(guān)研究顯示Hippo/Yap 信號(hào)通路的過(guò)表達(dá)或失調(diào)，可導(dǎo)致肝臟生長(zhǎng)、主細(xì)胞擴(kuò)增以及腫瘤發(fā)生［11］。然后，Hippo/Yap 與HCC 之間的關(guān)系主要通過(guò)自噬進(jìn)行介導(dǎo)的，許多研究已證實(shí)了YAP/TAZ（具有PDZ序列的轉(zhuǎn)錄共激活因子）激活后，將會(huì)通過(guò)自噬方面，從而調(diào)控肝腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲和存活能力［12］，與此同時(shí)，Hippo/Yap 信號(hào)通路的過(guò)度激活，會(huì)抑制細(xì)胞自噬，從而降低相關(guān)靶向藥物（索拉非尼）治療HCC 的療效。因此，下將詳細(xì)介紹Hippo/YAP 信號(hào)通路介導(dǎo)自噬在HCC 中的作用。

2.1 Hippo/YAP 信號(hào)通路介導(dǎo)自噬參與HCC 的調(diào)控

Hippo/ YAP 與細(xì)胞增殖密切相關(guān)，并廣泛地參與調(diào)控臟器生長(zhǎng)、細(xì)胞自噬、腫瘤的發(fā)生、轉(zhuǎn)移［13］。據(jù)相關(guān)研究闡述Hippo/YAP 被激活后，則會(huì)抑制自噬，從而導(dǎo)致肝臟組織重塑、原始細(xì)胞激活以及腫瘤發(fā)生，自噬對(duì)HCC 的具體調(diào)節(jié)機(jī)目前尚不明確［14］。有研究顯示，Hippo/YAP 被激活后，可促使TAZ 表達(dá)從而導(dǎo)致Armus 的表達(dá)上調(diào)，而Armus是自噬體周轉(zhuǎn)所需的RAB7-GAP，其表達(dá)增加會(huì)抑制自噬，從而增加自噬通量，導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生［15］（圖2）。因此，Hippo/ YAP 異常激活可通過(guò)介導(dǎo)自噬促使HCC 細(xì)胞增殖。目前YAP 與自噬之間的關(guān)系日益受到醫(yī)學(xué)界的重視，有許多研究相關(guān)分子通過(guò)影響YAP 與自噬的之間作用，從而緩解HCC 病情。如Zeng 等［16］發(fā) 現(xiàn) 芹 菜 素 降 低 了YAP 的 表 達(dá)，從 而減少了HCC 的遷移和侵襲，并通過(guò)調(diào)節(jié)自噬相關(guān)基因的表達(dá)促進(jìn)了HCC 細(xì)胞的自噬。同時(shí)，還包括相關(guān)基因的研究，如Wang 等［17］通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明lncRNA-ATB 可以通過(guò)調(diào)節(jié)YAP 活性和增加ATG5 表達(dá)來(lái)調(diào)控自噬，從而抑制HCC 細(xì)胞生長(zhǎng)。此外，還有許多通過(guò)介導(dǎo)Hippo/YAP 信號(hào)通路參與自噬調(diào)控的因子尚未被研究或者正在研究中，望將來(lái)能夠有所突破，為HCC 患者提供更好、更有效的治療。

圖2 YAP/Hippo 信號(hào)通路與PI3K/AKT/mTOR 通路介導(dǎo)自噬在HCC 中的作用Fig 2 YAP/Hippo signaling pathway and PI3K/AKT/mTOR pathway mediate autophagy in HCC

2.2 索拉菲尼基于Hippo/YAP 信號(hào)通路介導(dǎo)自噬在HCC 中形成耐藥機(jī)制

自噬在癌癥耐藥性中有著極大的意義，相關(guān)研究表明，通過(guò)相關(guān)自噬類抑制劑抑制相關(guān)細(xì)胞自噬后，可增強(qiáng)癌細(xì)胞對(duì)抗藥物的耐藥［18］，具體而言，由于腫瘤細(xì)胞中YAP 被激活后，通過(guò)抑制ROS 產(chǎn)生并促使mTOR 蛋白的活化，進(jìn)一步加強(qiáng)抑制ROS的激活，從而阻止自噬相關(guān)細(xì)胞死亡并促進(jìn)相關(guān)耐藥性產(chǎn)生［5］，值得注意的是，腫瘤細(xì)胞在缺氧狀態(tài)下還可以誘導(dǎo)YAP 核易位，促進(jìn)細(xì)胞存活以及藥物殺傷逃逸，并反式激活細(xì)胞凋亡的靶基因，從而導(dǎo)致索拉非尼耐藥［19］，因此，許多學(xué)者致力于研究惡性腫瘤在形成缺氧環(huán)境下對(duì)抗藥物耐藥性的治療策略，發(fā)現(xiàn)抑制抗氧化劑或恢復(fù)細(xì)胞內(nèi)ROS 水平的藥物是解決問(wèn)題的最佳選擇，研究發(fā)現(xiàn)蒽環(huán)類藥物和紫杉醇可以通過(guò)增加細(xì)胞內(nèi)ROS 水平在一定程度上促進(jìn)抗癌作用［20］。但由于它們具有很強(qiáng)的清除細(xì)胞內(nèi)ROS 的能力導(dǎo)致其抗耐藥性失?。?1］。此類研究還在延續(xù)。而靶向YAP 藥物也可作為克服HCC 耐藥性的理想選擇。但尚未見(jiàn)相關(guān)研究報(bào)道，值得注意的是，索拉菲尼是目前治療HCC 的常規(guī)一線藥物，是否也會(huì)通過(guò)YAP 介導(dǎo)mTOR 通路抑制自噬導(dǎo)致肝腫瘤細(xì)胞對(duì)其出現(xiàn)耐藥性？Zhou 等［19］的關(guān)研究表明HCC 患者在長(zhǎng)期服用藥物治療時(shí)會(huì)導(dǎo)致肝腫瘤組織周邊形成缺氧環(huán)境，這將導(dǎo)致HCC對(duì)索拉非尼耐藥性增強(qiáng)，而他汀類藥物能有效消除缺氧激活的YAP 蛋白作用，從而改善腫瘤組織缺氧微環(huán)境，致使HCC 細(xì)胞對(duì)索拉非尼的敏感性下降。因此，他汀類藥物與索拉菲尼聯(lián)合應(yīng)用可能也成為未來(lái)的逆轉(zhuǎn)HCC 耐藥性的關(guān)鍵治療策列，但目前由Hippo/YAP 信號(hào)通路介導(dǎo)自噬在HCC 中對(duì)索拉非尼形成耐藥機(jī)制的相關(guān)研究較少，這可能會(huì)為索拉非尼耐藥性提供新的治療途徑。

3 PI3K/Akt/mTOR 信 號(hào) 通 路 與HCC 相 關(guān)

PI3K/Akt/mTOR 通路對(duì)于細(xì)胞來(lái)說(shuō)是一條重要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，它不僅參與正常的組織細(xì)胞活動(dòng)，通過(guò)調(diào)節(jié)正常細(xì)胞的活動(dòng)過(guò)程如細(xì)胞周期、細(xì)胞增殖、凋亡和血管生成等，也與大多數(shù)腫瘤細(xì)胞活動(dòng)有關(guān)聯(lián)，并且有研究證實(shí)PI3K/Akt/mTOR 信號(hào)通路與肝腫瘤細(xì)胞的發(fā)生、發(fā)展息息相相關(guān)，而介導(dǎo)自噬在HCC 中的影響中也有所關(guān)聯(lián)［22］。值得關(guān)注的是，PI3K/Akt/mTOR 通路還可影響HCC 相關(guān)靶向藥物如索拉非尼的療效，但通過(guò)參與自噬過(guò)程致使HCC 對(duì)索拉非尼耐藥方面也是眾多確立因素之一［23］。因此，以下將詳細(xì)介紹PI3K/Akt/mTOR 信號(hào)通路介導(dǎo)自噬對(duì)HCC 的影響。

3.1 PI3K/Akt/mTOR 信號(hào)通路介導(dǎo)自噬參與HCC 的調(diào)控機(jī)制

目前相關(guān)研究已證實(shí)，HCC 中的PI3K/AKT/mTOR途徑存在異常激活現(xiàn)象，且相關(guān)蛋白激酶（PI3K、AKT、mTOR 等）在HCC 中往往呈現(xiàn)高表達(dá)，為此造成HCC 治療預(yù)后較差［24］。原因是該通路被激活后可抑制肝腫瘤細(xì)胞發(fā)生自噬，促進(jìn)HCC 相關(guān)細(xì)胞增殖，導(dǎo)致病情的惡化［25］。其主要作用機(jī)制過(guò)程是PI3K/AKT 通路激活后，導(dǎo)致mTOR 激酶發(fā)生活化，進(jìn)而促使自噬相關(guān)復(fù)合物發(fā)生磷酸化（如ATG13）和ULK1/2），促使HCC 細(xì)胞增殖，同時(shí)，mTOR 激酶還可抑制激酶1 復(fù)合物（ULK1），抑制了自噬機(jī)制的發(fā)生。此外，PI3K/AKT 通路激活后，可導(dǎo)致Beclin 1 的相關(guān)位點(diǎn)（Ser295、234 位點(diǎn)）磷酸化，通過(guò)抑制自噬致使HCC 病情進(jìn)一步發(fā)展［26］。因此，PI3K/AKT/mTOR 途徑在HCC 中的異常激活是目前導(dǎo)致HCC 進(jìn)展的潛在機(jī)制，通過(guò)阻斷PI3K/AKT/mTOR途徑從而抑制HCC 是具有重要的臨床意義。有研究發(fā)現(xiàn)，Xue 等［27］通過(guò)Anemoside B4（AB4）抑制了PI3K/Akt/mTOR 軸，以增加相關(guān)自噬因子的表達(dá)從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡及自噬，進(jìn)而達(dá)到抑制HCC 作用。因此，PI3K/Akt/mTOR軸抑制劑得到了相當(dāng)大的關(guān)注，如今在此方面已取得突破性的進(jìn)展，而有趣的是，當(dāng)前有許多學(xué)者正在研究相關(guān)RNA（如LncRNA ）介導(dǎo)PI3K/AKT/mTOR 在HCC 中 作 用［28］。但 目 前 來(lái) 說(shuō) 對(duì) 相 關(guān)RNA 的研究仍不夠成熟，未來(lái)可能會(huì)研究出治療HCC 的 最 佳RNA 靶 點(diǎn)。

3.2 索拉菲尼基于PI3K/Akt/mTOR 信號(hào)通路介導(dǎo)自噬在HCC 中形成耐藥機(jī)制

HCC 對(duì)索拉非尼形成耐藥與許多復(fù)雜因素相關(guān)（如腫瘤微環(huán)境、相關(guān)遺傳因子、相關(guān)信號(hào)通路等），其中PI3K/AKT/mTOR 途徑異常活化起重要作 用［29］。研 究 發(fā) 現(xiàn)，PI3K/AKT/mTOR 是 導(dǎo) 致 許多藥物出現(xiàn)耐藥性的重要途徑，主要是通過(guò)介導(dǎo)的自噬而發(fā)揮作用。如Cao 等［30］研究發(fā)現(xiàn)，在HCC 中PI3K/AKT/mTOR 和自噬途徑的異常激活，是促使索拉非尼耐藥的最重要因素。同時(shí)，也有研究表明PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路在索拉非尼耐藥機(jī)制中細(xì)胞自噬相關(guān)［31］，此外，索拉非尼長(zhǎng)期使用后致使自噬體的不斷沉積，從而影響其療效，如Shimizu 等［32］發(fā)現(xiàn)通過(guò)索拉非尼治療HCC 后，其自噬體逐漸累積和以及自噬通量發(fā)生活化，如LC3 脂質(zhì)增加以及Huh62、HLF、細(xì)胞自噬底物 p5 明顯下降，從而促進(jìn)肝細(xì)胞存活并限制索拉非尼效率。因此，克服該藥物的耐藥性的主要策略是聯(lián)合治療；也就是說(shuō)，兩種藥物以不同的方式抑制一個(gè)或多個(gè)關(guān)鍵信號(hào)通路，從而阻斷耐藥機(jī)制。如Kirstein 等［6］通過(guò)使用mTOR抑制劑后可改善HCC 對(duì)索拉非尼的敏感性，從而增強(qiáng)抗腫瘤作用，同時(shí)，Dai N 等［34］研究發(fā)現(xiàn)一種名為辣椒素的抑制劑，可通過(guò)抑制PI3K/Akt/mTOR 分子途徑的，從而促進(jìn)Beclin-1 和LC3（自噬相關(guān)因子）的表達(dá)，引起細(xì)胞自噬，從而使肝腫瘤細(xì)胞對(duì)索拉非尼耐藥性性發(fā)生逆轉(zhuǎn)。因此，索拉非尼聯(lián)合治療可以抑制HCC 細(xì)胞的生長(zhǎng)，侵襲和轉(zhuǎn)移，并以協(xié)同方式誘導(dǎo)自噬，此治療方式作為HCC 治療選擇最佳的潛力。

4 討論

Hippo/YAP 信號(hào)通路與PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路參與細(xì)胞凋亡、增殖、分化、代謝等病理生理過(guò)程，而值得關(guān)注的是，這兩條通路在HCC 中處于異常激活狀態(tài)，并促使腫瘤細(xì)胞發(fā)生、發(fā)展。同時(shí)、它們可與自噬之間建立了聯(lián)系，致使HCC 對(duì)多種靶向藥物產(chǎn)生了耐藥，導(dǎo)致晚期HCC 患者生存率逐年下降。目前有相關(guān)文獻(xiàn)表明通過(guò)相關(guān)信號(hào)通路抑制劑抑制PI3K/AKT/mTOR 途徑以及Hippo/YAP 信號(hào)通路可提高HCC 對(duì)相關(guān)靶向藥物的敏感性。因此聯(lián)合療法也正在逐漸取代單一治療，成為治療相關(guān)腫瘤疾病的重要手段。值得注意的是，索拉非尼仍是目前治療肝細(xì)胞癌的標(biāo)準(zhǔn)一線選擇，已廣泛應(yīng)用于臨床中，但由于患者長(zhǎng)時(shí)間服用出現(xiàn)耐藥現(xiàn)象，且只在一部分患者療效效果明顯。因此許多研究者也致力于研究HCC 對(duì)索拉非尼的耐藥機(jī)制，目前索拉非尼在治療肝癌時(shí)可能會(huì)通過(guò)Hippo/YAP 信號(hào)通路與PI3K/AKT/mTOR 通路介導(dǎo)自噬從而發(fā)生耐藥，或許未來(lái)的研究重點(diǎn)可側(cè)重于索拉非尼與PI3K / AKT / mTOR 信號(hào) 或YAP/Hippo 信號(hào)自噬軸之間的關(guān)聯(lián)性，這將有助于相關(guān)信號(hào)通路抑制類藥物以及蛋白、基因等眾多治療手段的開(kāi)發(fā)，并與索拉非尼聯(lián)合后可能成為治療HCC 的最佳選擇之一。

綜上所述，本文主要列舉了Hippo/YAP 通路及其PI3K/AKT/mTOR 信號(hào)通路各自在相關(guān)癌細(xì)胞中調(diào)控自噬來(lái)控制肝癌細(xì)胞對(duì)索拉非尼耐藥的的相關(guān)機(jī)制，并簡(jiǎn)要概述了兩條通路具有相關(guān)共通點(diǎn)，為肝癌的發(fā)病機(jī)制，癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移、癌癥預(yù)后、對(duì)靶向藥物耐藥性方面提供了新的看法和新的分子學(xué)基礎(chǔ)?；蛟S將PI3K / AKT / mTOR 信號(hào)通路或Hippo/YAP 信號(hào)自噬軸抑制劑與索拉菲尼聯(lián)合使用是治療HCC 潛在最佳選擇。

作者貢獻(xiàn)度說(shuō)明：

曹智：主要進(jìn)行文獻(xiàn)查找，翻閱，記錄，寫(xiě)作等工作；武金才：文章整體把控及內(nèi)容審校；周塏，劉路政：提供文章修改意見(jiàn)；陳騁，梁賢文：課題組成員，提供所在領(lǐng)域文獻(xiàn)和相關(guān)領(lǐng)域修改意見(jiàn)。

所有作者聲明不存在利益沖突關(guān)系。