吳 軍，鄭慶范，盛基堯，姚小曉*

(1.吉林大學(xué)第二醫(yī)院 肝膽胰外科，吉林 長春 130041；2.吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院 胃腸內(nèi)科，吉林 長春130033)

在全球范圍內(nèi)，肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是癌癥相關(guān)死亡第二大腫瘤，占90%[1]。其特點(diǎn)為病死率、致死率高，侵襲性強(qiáng)，對(duì)化療藥物敏感性低，易產(chǎn)生耐藥性[2]。晚期HCC化療方案主要得益于阿霉素(adriamycin，DOX)，5-氟尿嘧啶(5-Fluorouracil，5-FU)和鉑類等藥物。但是由于肝細(xì)胞癌的多藥耐藥性(Multi-drug Resistant，MDR)，一些HCC患者對(duì)化療的反應(yīng)較差，對(duì)特定藥物以及其他具有不同結(jié)構(gòu)和機(jī)制的藥物也具有抗性，常易導(dǎo)致轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)、預(yù)后不良[3-4]。研究表明，HCC患者的Bcl-2水平呈高表達(dá)，同時(shí)Bcl-2家族參與HCC化療耐藥機(jī)制[5-6]?，F(xiàn)階段，在臨床HCC治療中化療耐藥仍然是一個(gè)艱巨的問題，進(jìn)一步研究Bcl-2家族在HCC化療耐藥的分子機(jī)制，有利于開發(fā)針對(duì)HCC新的治療靶點(diǎn)及相關(guān)診斷生物標(biāo)志物，為解決化療耐藥問題提供堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)。

1 Bcl-2蛋白家族在HCC化療耐藥機(jī)制的研究

B細(xì)胞淋巴瘤-2(B-cell lymphoma-2，Bcl-2) 家族蛋白由抗凋亡蛋白和促凋亡蛋白組成，常位于造血細(xì)胞中的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細(xì)胞核及線粒體附近，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的Bcl-2家族成員有25種[7]。Bcl-2家族蛋白分為3個(gè)亞組，其中抗凋亡Bcl-2家族蛋白包括Bcl-2、Bcl-xL、Mcl-1、BFL1/hA1、Bcl-w、Bcl-B蛋白[5,8]。促凋亡Bcl-2家族蛋白因其均含有BH1-3結(jié)構(gòu)域，又稱為“多結(jié)構(gòu)域蛋白”，其中包括Bax、Bok及Bak。其余只具有BH3結(jié)構(gòu)域的促凋亡蛋白被稱為“BH3-only”蛋白，如Bid、Bad、Bim、Noxa、Bik及Puma蛋白[9]。Bcl-2蛋白通過抑制線粒體中細(xì)胞色素C的釋放并通過氧化阻止細(xì)胞的破壞來阻止細(xì)胞凋亡過程，其過表達(dá)及磷酸化參與細(xì)胞增殖的調(diào)控，在腫瘤的形成和多藥耐藥中存在極為重要的作用，是一個(gè)有效的腫瘤治療靶點(diǎn)[10]。HM[6]等人利用45例HCC患者的血清與腫瘤組織評(píng)估Bcl-2蛋白的表達(dá)，研究表明HCC患者血清相比健康人血清Bcl-2水平顯著升高(50.28±25.83u/ml vs 26.65±8.63u/ml，P<0.05)，Bcl-2免疫組織化學(xué)定位在HCC中達(dá)35.9%，其陽性率與組織學(xué)等級(jí)成反比(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ級(jí)分別為47.4%，25%，25%)，Bcl-2家族在HCC發(fā)生中發(fā)揮抗凋亡的作用。已有研究證明，甘氨鵝脫氧膽酸鈉(glycochenodeoxycholate，GCDA)通過增強(qiáng)Bcl-2家族中在T163磷酸化，促進(jìn)HCC細(xì)胞的具有耐藥性[11]。此外，Zhou等[12]人證實(shí)了GCDA誘導(dǎo)的肝癌細(xì)胞的存活和化學(xué)抗性可能通過MAPK/ERK1/2途徑在Ser70位點(diǎn)被磷酸化激活Bcl-2而發(fā)生，為Bcl-2家族在HCC化療耐藥機(jī)制的研究提供了理論支持。Wu等[13]人在研究肝癌中淀粉樣蛋白前體蛋白(APP)與5-氟尿嘧啶(5-FU)耐藥性的關(guān)系中發(fā)現(xiàn)，APP的過表達(dá)和沉默可以調(diào)節(jié)Bcl-2和Bcl-xl的表達(dá)，初步揭示了APP的過表達(dá)通過Bcl-2途徑促進(jìn)HCC對(duì)5-FU的耐藥性。Chen[14]等人研究發(fā)現(xiàn)染色體縮合調(diào)控子2(RCC2)介導(dǎo)的生存蛋白表達(dá)的下調(diào)是通過AKT和Bcl-2途徑發(fā)生的，促進(jìn)HCC的轉(zhuǎn)移以及產(chǎn)生對(duì)順鉑耐藥性。另外You等[15]人研究發(fā)現(xiàn)，BCL-2 的AKT依賴性表達(dá)介導(dǎo)了TFF3刺激HCC細(xì)胞的致瘤性和化療耐藥性，抑制TFF3表達(dá)可能能夠阻礙HCC的發(fā)生進(jìn)展，并克服HCC的化療耐藥性。Fang等[16]人在探討 UBC9 介導(dǎo)的肝細(xì)胞癌細(xì)胞對(duì)DOX化療敏感性的機(jī)制中發(fā)現(xiàn)，下調(diào)UBC9 表達(dá)減少了Bcl-2和Bcl-xl的表達(dá)，與DOX誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡減少有關(guān)。敲除UBC9可能具有腫瘤抑制作用，UBC9亦可能是治療HCC癌癥的潛在靶點(diǎn)。

2 非編碼RNA在Bcl-2家族HCC化療耐藥的作用

2.1 miRNA在Bcl-2家族HCC化療耐藥中的作用

MicroRNA(miRNA)可以靶向mRNA，通過翻譯抑制或誘導(dǎo)mRNA降解參與轉(zhuǎn)錄后調(diào)控。HCC的化療耐藥性與miRNA在很大程度上密切相關(guān)，有許多研究報(bào)道m(xù)iRNA通過多種途徑參與到了HCC化療的多藥耐藥及單一耐藥的過程(表1)。但其中不可或缺的信號(hào)途徑是Bcl-2途徑。Song等[17]人發(fā)現(xiàn)miR-29a通過結(jié)合其mRNA 3’UTR下調(diào)HCC中的Bcl-2，驗(yàn)證了在HCC組織中miR-29a和 Bcl-2信號(hào)途徑之間的相關(guān)性，揭示了miR-29a 可以作為預(yù)防和干預(yù) HCC的關(guān)鍵靶點(diǎn)以及miR-29a通過Bcl-2信號(hào)途徑調(diào)控HCC化療耐藥。Xie[18]等人發(fā)現(xiàn)了miR-455的表達(dá)能夠下調(diào)Bcl-2家族蛋白水平，進(jìn)而促進(jìn)HCC細(xì)胞凋亡并且抑制其增殖。Liao等[19]人探究了miR-488在HCC中的作用發(fā)現(xiàn)，miR-488在HCC中的水平低于臨近正常組織，其下游靶標(biāo)為Bcl-2，呈高表達(dá)，miRNA-448可通過靶向肝癌中的Bcl-2而發(fā)揮抑癌作用。Ming等[20]人同樣對(duì)于miR-125a-5p在HCC的發(fā)生發(fā)展機(jī)制進(jìn)行研究，研究表明，miR-125a-5p在HCC細(xì)胞株中被下調(diào)，通過靶向Bcl-2抑制HCC細(xì)胞株的增殖與侵襲并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，miR-125a-5p可能是治療HCC的一種新穎而有希望的治療靶標(biāo)[20]。Fu等[21]人同樣發(fā)現(xiàn)miR-155-5p通過激活Bcl-2抑制HCC凋亡。同樣Zhao等[22]人也在miR-330-3p中得到相似結(jié)論。Jiang等[23]人探究了miR-26b與Mcl-1在TRAIL誘導(dǎo)HCC細(xì)胞凋亡中的作用，研究發(fā)現(xiàn)，miR-26b是Mcl-1的負(fù)調(diào)控因子，同時(shí)能夠敏化TRAIL誘導(dǎo)HCC細(xì)胞凋亡，提示miR-26b/Mcl-1途徑可能是治療HCC的新靶點(diǎn)。He等[24]人在研究中發(fā)現(xiàn)，在HCC細(xì)胞中miR-101是Mcl-1的負(fù)調(diào)控因子，miR-101通過靶向Mcl-1使HCC細(xì)胞對(duì)阿霉素誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡敏感性增加。Ge等[25]人探究了miR-377與Bcl-xl在HCC細(xì)胞凋亡中的作用，研究發(fā)現(xiàn)，miR-377在HCC細(xì)胞中明顯表達(dá)下調(diào)。miR-377表達(dá)的降低通過靶向其3′-非翻譯區(qū)(3′-UTR)促進(jìn)Bcl-xL表達(dá)的上調(diào)。在功能上，敲低miR-377明顯增加了HCC細(xì)胞的生長和集落形成，并抑制了細(xì)胞凋亡。這項(xiàng)研究為將miR-377用作HCC治療中的潛在分子靶點(diǎn)提供了新見解。

miRNA通過作為腫瘤抑制或促進(jìn)因子通過靶向Bcl-2家族蛋白在HCC的發(fā)生發(fā)展、增殖凋亡過程中作用顯著，為研究HCC化療耐藥機(jī)制在miRNA水平找到了新的研究方向。

2.2 LncRNA在Bcl-2家族HCC化療耐藥中的作用

長鏈非編碼 RNA (Long non-coding RNA,lncRNA)是抑制腫瘤發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵RNA，通過調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡、藥物外排、藥物代謝，DNA修復(fù)、調(diào)節(jié)EMT等作用成為潛在介導(dǎo)藥物耐藥性的重要RNA。

表1 非編碼RNA在Bcl-2家族HCC化療耐藥的作用

越來越多的研究表明，lncRNA在HCC的發(fā)生發(fā)展和耐藥的調(diào)控中起著至關(guān)重要的作用，作為新型HCC治療靶點(diǎn)存在意義[26-31]。Xiao等[32]人探究了HCC相關(guān)的lncRNA(HANR)在HCC的發(fā)生發(fā)展和阿霉素(DOX)耐藥中的作用和機(jī)制，結(jié)果表明，上調(diào)HCC組織中的HANR可以拮抗HCC對(duì)DOX的敏感性，此外，Li等[33]人揭示了長非編碼RNA (lncARSR) 在 HCC 細(xì)胞化療耐藥中的關(guān)鍵作用， lncARSR 的過表達(dá)增強(qiáng)了HCC對(duì)于多柔比星的耐藥性，而在體外和體內(nèi)敲除 lncARSR 增加HCC對(duì)DOX的敏感性。上調(diào) lncARSR 通過調(diào)節(jié) PTEN-PI3K/Akt 通路促進(jìn)HCC對(duì)DOX的耐藥性，提示lncARSR可能作為HCC化療耐藥性的一個(gè)有前景的預(yù)后生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)。

LncRNA同時(shí)也通過不同途徑對(duì)Bcl-2家族產(chǎn)生不同程度的調(diào)控(表2)，進(jìn)而調(diào)節(jié)HCC化療耐藥。Zhang等[34]人對(duì)于LncRNA HOTAIRM1在HCC發(fā)病機(jī)制中存在的作用及其潛在的機(jī)制對(duì)于30例HCC組織及癌旁組織進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在HCC組織中觀察到的lncRNA HOTAIRM1表達(dá)低于癌旁組織，過表達(dá)的lncRNA HOTAIRM1顯著增加了凋亡促進(jìn)因子Bax的表達(dá)，同時(shí)降低了Bcl-2的表達(dá)。LncRNA HOTAIRM1在HCC的下調(diào)，可能是通過上調(diào)Bcl-2的表達(dá)，同時(shí)抑制Wnt通路來抑制HCC的增殖能力并促進(jìn)其凋亡，從而抑制HCC的進(jìn)展。Zhang等[35]人探索了LncRNA MEG3在HCC發(fā)展侵襲的分子機(jī)制，研究發(fā)現(xiàn)，LncRNA MEG3在HCC中的過表達(dá)抑制了HCC細(xì)胞的增殖及轉(zhuǎn)移，并抑制了Bcl-2家族的表達(dá)，在HCC中發(fā)揮抑癌基因的作用，LncRNA MEG3的缺失或表達(dá)下調(diào)可能會(huì)促進(jìn)HCC的發(fā)展。Wu等人[36]在最新的研究中發(fā)現(xiàn)，在HCC細(xì)胞中，lncRNA Golgin A2假基因10(GOLGA2P10)可提高Bcl-xL蛋白水平，促進(jìn)BAD(Bcl-2-associated death protein)磷酸化，并使HCC細(xì)胞對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡具有抗性。同時(shí)，BCL-xL的過表達(dá)或BAD的敲除抑制了GOLGA2P10的促凋亡作用，GOLGA2P10的上調(diào)通過調(diào)節(jié)Bcl-2家族成員Bcl-xl、BAD，保護(hù)HCC細(xì)胞免受腫瘤微環(huán)境中持續(xù)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激出現(xiàn)的細(xì)胞毒性作用，這項(xiàng)研究突出了GOLGA2P10作為潛在的治療靶點(diǎn)有一定的意義?，F(xiàn)有研究證實(shí)了，在HCC中LncRNA RP5-833A20.1[37]、LncRNA HEIH[38]、LncRNA Tim3[39]等過表達(dá)也會(huì)降低Bcl-2的表達(dá)。

lncRNA通過多種分子機(jī)制及調(diào)節(jié)途徑，作用于HCC對(duì)化療耐藥的機(jī)制中，這為HCC的治療方案提供全新的思路。

表2 LncRNA在Bcl-2家族HCC化療耐藥的作用

2.3 circRNA在肝細(xì)胞癌化療耐藥的作用

新興的研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)狀RNA(circRNA)在HCC中差異表達(dá)，并在HCC的發(fā)生發(fā)展和轉(zhuǎn)移過程中起重要作用。circRNA是一類沒有聚(A)尾的共價(jià)閉合連續(xù)環(huán)特定的非編碼RNA[40,41]。它們的特征是。最近，發(fā)現(xiàn)了數(shù)千種內(nèi)源性circRNA。通過海綿化microRNA或與其他分子相互作用來介導(dǎo)基因表達(dá)，然后抑制其功能[42]。在長期化療期間，HCC中經(jīng)常發(fā)生多藥耐藥性，導(dǎo)致復(fù)發(fā)，越來越多的研究闡述了ncRNA(miRNA、lncRNA)在HCC化療耐藥中的關(guān)鍵作用。Luo等[43]人研究了circRNA在HCC順鉑耐藥中的作用，結(jié)果顯示，過表達(dá) circRNA_101505在體內(nèi)和體外抑制HCC增殖，并增強(qiáng)肝癌細(xì)胞中順鉑的毒性，circRNA_101505可以通過海綿化miR-103使HCC細(xì)胞對(duì)順鉑敏感性增加，結(jié)果表明，circRNA_101505 是HCC治療的潛在治療靶點(diǎn)。Zhou等[44]人同樣對(duì)于circRNA_101237在HCC順鉑耐藥中進(jìn)行研究，結(jié)果顯示，耐順鉑的HCC患者的血清中的circRNA_101237水平升高。circRNA_101237在HCC患者的組織和血清中表達(dá)上調(diào)，可作為診斷和預(yù)后的生物標(biāo)志物。證明circRNA_101237可以用作HCC的診斷生物標(biāo)志物和克服順鉑耐藥性的潛在治療靶標(biāo)。同樣，Chen等[44]人探究了circRNA_0003418在HCC發(fā)生發(fā)展中的機(jī)制，研究表明敲低可促進(jìn)HCC細(xì)胞的增殖，遷移和侵襲，在體內(nèi)和體外抑制circRNA_0003418增強(qiáng)了HCC細(xì)胞的順鉑耐藥性，敲除circRNA_0003418激活了HCC細(xì)胞中的Wnt /β-catenin信號(hào)傳導(dǎo)途徑。抑制Wnt /β-catenin途徑后，circRNA-0003418對(duì)HCC細(xì)胞對(duì)順鉑敏感性的影響被逆轉(zhuǎn)。

circRNA對(duì)于Bcl-2亦存在相應(yīng)的調(diào)控機(jī)制，從而進(jìn)一步調(diào)控HCC化療耐藥。Yang等[45]人在探究circ-BIRC6在HCC進(jìn)展中的作用機(jī)制中發(fā)現(xiàn)了circRNA BIRC6在HCC中表達(dá)上調(diào)，抑制circ-BIRC6的表達(dá)可減少HCC細(xì)胞的增殖，遷移和侵襲，并促進(jìn)其凋亡。circ-BIRC6發(fā)揮競爭性內(nèi)源性RNA的功能，通過海綿化miR-3918來調(diào)節(jié)Bcl-2蛋白的表達(dá)，作為HCC治療的預(yù)后生物標(biāo)志物和治療靶標(biāo)有一定的潛力。Yang等[46]人在探究circZFR在HCC進(jìn)展中的功能及其潛在的分子機(jī)制中發(fā)現(xiàn)，在HCC中circZFR上調(diào)其靶基因AKT1，從而激活與增殖相關(guān)的蛋白(c-Myc，cyclin D1，Survivin和Bcl-2)的級(jí)聯(lián)反應(yīng)，從而參與到HCC細(xì)胞凋亡與增殖的過程中。此外，在HCC中circRNA與Bcl-2家族蛋白的研究進(jìn)展尚不全面，有待進(jìn)一步探索其中的關(guān)系，以進(jìn)一步探究circRNA在HCC細(xì)胞增殖及凋亡中的作用與意義。

現(xiàn)階段，circRNA對(duì)于調(diào)控HCC化療耐藥的機(jī)制尚未明確，有待在未來進(jìn)一步闡明，從而為circRNA 在HCC中的治療用途提供重要證據(jù)。

3 肝細(xì)胞癌腫瘤微環(huán)境中化療耐藥機(jī)制

HCC的腫瘤微環(huán)境，即HCC細(xì)胞生長的細(xì)胞環(huán)境，包括肝星狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、細(xì)胞因子、趨化因子及細(xì)胞外基質(zhì)。在HCC演變中起關(guān)鍵作用。腫瘤微環(huán)境中細(xì)胞之間的自分泌和旁分泌信號(hào)通路會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)硬度增加，血液和淋巴管形成，誘導(dǎo)腫瘤進(jìn)展[47]。由于腫瘤存在多藥耐藥性(MDR)，常會(huì)導(dǎo)致腫瘤復(fù)發(fā)?，F(xiàn)今研究越來越多地顯示出腫瘤微環(huán)境在腫瘤進(jìn)展和MDR中起著關(guān)鍵作用[48]。腫瘤可以在其微環(huán)境中迅速增殖并從宿主防御系統(tǒng)逃脫，以抵抗受損細(xì)胞。腫瘤微環(huán)境成分還使腫瘤細(xì)胞有機(jī)會(huì)降解，準(zhǔn)備通過基底膜并侵入。這些特征使腫瘤微環(huán)境成為腫瘤發(fā)展及凋亡過程中的相關(guān)成分。

腫瘤組織繼發(fā)于異常血管的滲透性過高，氧氣含量低，pH值低導(dǎo)致繼發(fā)性灌注不足，促進(jìn)其化學(xué)耐藥性[49-50]。與正常細(xì)胞相比，在低氧條件下腫瘤細(xì)胞出現(xiàn)Warburg效應(yīng)，即表現(xiàn)出更高的葡萄糖代謝率，優(yōu)先利用糖酵解而不是氧化磷酸化，最終產(chǎn)生乳酸，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)酸化[49-50]。轉(zhuǎn)錄因子缺氧誘導(dǎo)因子-1α(HIF-1α)在細(xì)胞對(duì)缺氧的應(yīng)答以及疾病過程(如致癌性)中起著重要作用[51]。低氧誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡發(fā)生在大多數(shù)正常細(xì)胞類型和組織中，但在腫瘤細(xì)胞中低氧條件下能夠表達(dá)HIF-1α并可以存活[52]。急性缺氧可能導(dǎo)致細(xì)胞調(diào)亡，但長時(shí)間缺氧會(huì)誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生對(duì)于細(xì)胞凋亡的抗性以及對(duì)于放療、化療的抗性，但其機(jī)制尚不清楚[53]。Xu等[54]人研究了HIF-1α對(duì)于HCC細(xì)胞凋亡的影響，研究發(fā)現(xiàn)，HIF-1α可以抑制HCC細(xì)胞的凋亡，常氧條件下HCC細(xì)胞中Omi/HtrA2 mRNA和蛋白表達(dá)隨HIF-1α表達(dá)增加而降低，而Bcl-2 mRNA和蛋白表達(dá)隨HIF-1α表達(dá)增加而升高。HIF-1α通過抑制Omi/HtrA2表達(dá)同時(shí)上調(diào)Bcl-2的表達(dá)，抑制Omi/HtrA2從線粒體釋放進(jìn)而抑制HCC細(xì)胞的凋亡。Liu等[55]人進(jìn)行了在缺氧的條件下缺氧誘導(dǎo)因子1α(HIF-1α)/骨膜素軸對(duì)于肝細(xì)胞癌(HCC)細(xì)胞的三氧化二砷抗性的促進(jìn)作用的研究中發(fā)現(xiàn)，低氧下的HCC細(xì)胞比常氧下具有更高的三氧化二砷抗性，骨膜素的過表達(dá)增強(qiáng)了HIF-1α轉(zhuǎn)錄活性，并誘導(dǎo)了HCC細(xì)胞中血管內(nèi)皮生長因子、Mcl-1和Bcl-xL的表達(dá)。骨膜素在低氧的腫瘤微環(huán)境下促進(jìn)了HCC對(duì)于三氧化二砷的抗性，可能與促進(jìn)HIF-1α依賴性存活基因的激活有關(guān)。靶向骨膜素可能會(huì)改善具有三氧化二砷抗性的HCC治療的有效策略。Yu等[56]人對(duì)于低氧條件下HCC中對(duì)于三氧化二砷(As2O3)聯(lián)合5-FU或順鉑的化學(xué)耐藥性的作用研究中發(fā)現(xiàn)，在低氧條件下，As2O3聯(lián)合5-FU可導(dǎo)致HCC中DR5，caspase 3，caspase 8和caspase 9的表達(dá)上調(diào)，以及Bcl-2表達(dá)下調(diào)，但對(duì)DR4的表達(dá)沒有影響。Meyenberg等[57]人評(píng)估了MSAGM：VO復(fù)合物(來自亞馬遜裂殖酵母的半乳甘露聚糖(MSAGM)與氧釩(IV/V)的復(fù)合物)在低氧條件下對(duì)于HCC的抗腫瘤作用的研究中發(fā)現(xiàn)，低氧條件下，HCC細(xì)胞中MSAGM：VO復(fù)合物的強(qiáng)凋亡活性已完全喪失，Bcl-2蛋白家族的促凋亡和抗凋亡成員之間存在動(dòng)態(tài)平衡。缺氧時(shí)抗凋亡蛋白Mcl-1和Bcl-XL的表達(dá)增加，而促凋亡蛋白Bax的表達(dá)降低。在腫瘤微環(huán)境缺氧的條件下，Bcl-2蛋白家族被不同程度的調(diào)節(jié)，同時(shí)HIF-1α也經(jīng)過不同信號(hào)途徑參與到HCC細(xì)胞凋亡的過程中。