唐小芳,齊廣瑩
(1.桂林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院病理科,廣西 桂林 541000;2.廣西腫瘤免疫與微環(huán)境調(diào)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西 桂林 541000)
肝細(xì)胞癌(hepatocelluar carcinoma,HCC)是最常見的肝癌組織學(xué)類型,是全球第五大最常被診斷出的癌癥,也是全球第三大最常見的癌癥死亡原因[1]。我國(guó)是全球肝癌的高發(fā)國(guó)家之一,每年新增近70 萬(wàn)肝癌患者,占全球肝癌發(fā)病的一半以上,可達(dá)到百分之五十五。原發(fā)性肝癌大部分是肝細(xì)胞癌 ,占85%-90%以上[2]。眾所周知肝細(xì)胞癌(簡(jiǎn)稱肝癌)發(fā)生發(fā)展是一個(gè)極其復(fù)雜的過程,主要高危因素包括HBV/HCV感染、長(zhǎng)期大量飲酒、 黃曲霉毒素、吸煙和Ⅱ型糖尿病等。對(duì)于早期肝癌患者而言包括腫瘤切除和肝移植在內(nèi)的手術(shù)治療是首選治療[3],而大多數(shù)病例被發(fā)現(xiàn)時(shí)已經(jīng)是中晚期,治療方法有限,不適合治愈性治療手段如手術(shù)切除或肝移植,預(yù)后較差。針對(duì)這部分患者,可選用索拉非尼進(jìn)行全身系統(tǒng)治療。索拉非尼是FDA 批準(zhǔn)治療晚期肝細(xì)胞癌的獨(dú)特靶標(biāo)藥物;可明顯延長(zhǎng)患者中位生存時(shí)間,但常產(chǎn)生耐藥性[4]。
索拉非尼(sorafenib)是由Bayer 和Onyx 公司聯(lián)合研發(fā)的一種口服多激酶抑制劑,可抑制腫瘤細(xì)胞增殖、血管生成還可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡,現(xiàn)已批準(zhǔn)用于治療晚期腎細(xì)胞癌和肝細(xì)胞癌[5]。通過抑制Ras/Raf/MEK/ERK 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的絲氨酸-蘇氨酸激酶B-Raf 和Raf-1 的活性,索拉非尼可抑制腫瘤細(xì)胞增殖。此外,通過靶向于血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體(VEGFR)-1/2/3、肝細(xì)胞因子受體(c-Kit)、血小板衍生生長(zhǎng)因子受體(PDGFR-β)及其他受體酪氨酸激酶,索拉非尼可抑制血管生成[6,7]。索拉非尼通過抑制eIF4E 磷酸化和抗凋亡因子Mcl-1 的翻譯下調(diào)[8,9]或通過逐步增加與自噬轉(zhuǎn)向凋亡相關(guān)聯(lián)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激而促進(jìn)細(xì)胞凋亡[10]。
盡管索拉非尼可延長(zhǎng)HCC 患者的生存期,但由于耐藥細(xì)胞的進(jìn)展使其療效較差。雖然部分患者最初是因HCC 的異質(zhì)性而對(duì)索拉非尼產(chǎn)生耐藥的,但在大多數(shù)情況下是由于長(zhǎng)期暴露于該藥物而獲得了抗藥性。研究表明,相當(dāng)多的HCC患者用索拉非尼治療無(wú)效。索拉非尼僅對(duì)其中約30%的患者有效,并且獲得性耐藥常在接受治療后的6 個(gè)月內(nèi)發(fā)生[11]。多種機(jī)制與降低腫瘤細(xì)胞對(duì)索拉非尼的敏感性有關(guān)。在這里,我們簡(jiǎn)單綜述了HCC 對(duì)索拉非尼耐藥的部分潛在機(jī)制。
絲裂原激活蛋白激酶(MAPK)級(jí)聯(lián)由絲氨酸/蘇氨酸激酶構(gòu)成,其可將細(xì)胞外分子(如生長(zhǎng)因子、激素、促腫瘤物質(zhì)和分化因子)轉(zhuǎn)化為調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化和存活的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)[12,13]。MAPK 的表達(dá)水平可影響HCC 對(duì)索拉非尼的敏感性。在大鼠肉瘤病毒(Ras)/快速加速的纖維肉瘤(Raf)/絲裂原活化的蛋白激酶激酶(MEK)/ 細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(ERK)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中存在著四種核心蛋白激酶,即Ras、Raf、MEK 及ERK。在細(xì)胞表面配體與受體酪氨酸激酶(RTK)結(jié)合可激活Ras / Raf / MEK / ERK 信號(hào)通路,再在細(xì)胞核中上述四種核心蛋白激酶發(fā)生磷酸化,進(jìn)而調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄[14]。多數(shù)研究揭示,Ras / Raf / MEK / ERK 通路的異常激活常常導(dǎo)致肝細(xì)胞癌[8]。Hoffmann 等證實(shí)Ras、MEK、ERK 的mRNA 水平分別在33%、40%、50% 的肝細(xì)胞癌患者中過表達(dá)[15]。Liu 等研究表明,在肝硬化和肝癌中,Raf 及其下游基因MEK、ERK 的表達(dá)上調(diào)。研究表明,在HCC 中Ras / Raf/ MEK / ERK 信號(hào)通路的異常激活對(duì)腫瘤生長(zhǎng)、存活、遷移以及靶向治療耐藥的機(jī)制極為重要[16-18]。Zhang 等人研究發(fā)現(xiàn),下調(diào)pERK 可能與肝細(xì)胞癌對(duì)索拉非尼耐藥有關(guān)[19]。報(bào)道證實(shí),MAPK 家族中的另一成員c-Jun N 末端激酶(JNK)可預(yù)測(cè)HCC 對(duì)索拉非尼的敏感性[20]。Hagiwara 等檢測(cè)了在索拉非尼治療之前39 例晚期HCC 患者腫瘤標(biāo)本中JNK 活性,并發(fā)現(xiàn)無(wú)應(yīng)答組的腫瘤中磷酸化c-Jun 的表達(dá)水平和JNK的活性都更高[20]。
在HCC 細(xì) 胞 中,PI3k/AKT/mTOR 與Ras / Raf / MEK /ERK 信號(hào)通路可協(xié)同調(diào)控腫瘤細(xì)胞的增殖[21]。此外,磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/ Akt 途徑也是HCC 細(xì)胞凋亡和藥物耐藥的重要途徑。抑制Akt 的表達(dá)可使細(xì)胞對(duì)索拉非尼誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡敏感[22]。已有研究表明,PI3K / Akt 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的激活介導(dǎo)了HCC 細(xì)胞對(duì)索拉非尼的獲得性耐藥[23]。Zhai等揭示在HCC 中,抑制Akt 可通過將保護(hù)性自噬轉(zhuǎn)換為自噬細(xì)胞死亡而來(lái)逆轉(zhuǎn)對(duì)索拉非尼的獲得性耐藥[24]。Chen 等研究證實(shí),在通過長(zhǎng)期暴露于索拉非尼而構(gòu)建的索拉非尼耐藥的HCC 細(xì)胞中,Akt 和PI3K 的調(diào)節(jié)亞基p85 的磷酸化水平增加[23]。同樣,異位表達(dá)構(gòu)成性Akt 的HCC 細(xì)胞也對(duì)索拉非尼耐藥。此外,敲低Akt 的基因或者使用Akt 的抑制劑MK-2206 均可逆轉(zhuǎn)對(duì)索拉非尼的抵抗。PI3K / Akt 信號(hào)途徑是mTORC1 的主要上游誘導(dǎo)物。mTORC1 的是一種高度保守的絲氨酸/蘇氨酸激酶復(fù)合物,也是一種關(guān)鍵的自噬負(fù)調(diào)節(jié)因子[25]。Shimizu 等研究發(fā)現(xiàn)在HCC 中mTORC1 可抑制索拉非尼誘導(dǎo)的自噬[26]。綜上所述,PI3K / Akt/mTOR 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的激活可能在HCC 對(duì)索拉非尼耐藥性產(chǎn)生過程中起作用,但尚需在臨床試驗(yàn)中進(jìn)一步探究闡明。
缺氧誘導(dǎo)因子(HIFs)是轉(zhuǎn)錄因子,可調(diào)節(jié)增殖、糖代謝、血管生成及腫瘤侵襲遷移相關(guān)的多種基因,這些過程均集中于細(xì)胞適應(yīng)缺氧[27]。HIFs 是異二聚體復(fù)合物,由HIF-α亞基和HIF-β 亞基構(gòu)成,其中HIF-α 亞基有三種同工型即HIF-1α,HIF-2α 和HIF-3α。在酒精性肝病、非酒精性脂肪肝病、放射誘導(dǎo)性肝損傷以及肝細(xì)胞癌等多種肝臟疾病中,HIF-1α 過表達(dá)[28]。缺氧在HCC 等實(shí)體腫瘤中較常見,可通過激活HIF-1α 而驅(qū)使血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)的產(chǎn)生和血管生成[29]。在不同HCC 細(xì)胞系中,索拉非尼可抑制缺氧誘導(dǎo)的HIF-1α 蛋白質(zhì)的合成,從而導(dǎo)致VEGF 表達(dá)水平降低、腫瘤血管化較低[30]。因此,索拉非尼可通過阻斷HIF-1α/VEGF 途徑發(fā)揮抗血管生成作用[30]。持續(xù)的索拉非尼治療的抗血管生成活性可導(dǎo)致腫瘤饑餓和瘤內(nèi)低氧,所形成的這種低氧微環(huán)境與獲得性索拉非尼耐藥緊密相關(guān),這有利于選擇適能應(yīng)缺氧微環(huán)境的抗性細(xì)胞克隆[31-32]。這種情況限制了索拉非尼的作用效率[32]。索拉非尼可抑制血管生成,持續(xù)作用可導(dǎo)致微血管密度降低,促進(jìn)腫瘤內(nèi)缺氧和HIFs 介導(dǎo)的細(xì)胞效應(yīng),從而利于選擇出適應(yīng)低氧微環(huán)境的抵抗性細(xì)胞。臨床研究表明,在肝細(xì)胞癌患者中,過表達(dá)HIF-1α 是預(yù)后不良的可靠指標(biāo)。
目前,肝細(xì)胞癌的總體治療效果尚不盡人意。大部分肝細(xì)胞癌患者在臨床首診時(shí)已是中晚期,失去手術(shù)治療機(jī)會(huì),只能接受非手術(shù)治療。索拉非尼是唯一被批準(zhǔn)用于治療晚期肝細(xì)胞癌的分子靶向藥,雖可延長(zhǎng)患者的生存期,但常常發(fā)生耐藥。HCC 對(duì)索拉非尼耐藥的分子機(jī)制十分復(fù)雜。深入研究肝細(xì)胞癌的索拉非尼耐藥機(jī)制,有利于尋找新的分子治療靶標(biāo),并且對(duì)研發(fā)新的治療方法具有極大的生物學(xué)和臨床意義。