胡啟輝 杜毅超，2 賀凱 付文廣，2 綜述 夏先明，2 審校

肝癌是世界范圍內導致癌癥死亡的第二大原因[1-2]，其發(fā)生通常與乙型病毒性肝炎(HBV)、丙型病毒性肝炎(HCV)、非酒精性脂肪肝(NAFLD)、黃曲霉素(AFT)等有關[3-4]。根據(jù)巴塞羅那臨床肝癌(BCLC)分期系統(tǒng)，只有少數(shù)的確診肝癌患者處于早期階段，可接受如局部消融、切除或原位肝移植等治療[5]，而對于中晚期肝癌的治療一直是臨床難題。腫瘤的發(fā)生發(fā)展是一個十分的復雜過程，因此我們可以以腫瘤的發(fā)生發(fā)展為起點探尋治療肝癌的新方法。有研究發(fā)現(xiàn)內質網(wǎng)應激(Endoplasmic reticulum stress，ERS)可以通過以下多種方式影響肝癌的存活、凋亡、遷移，故ERS可能為肝癌提供全新的治療方式。

1 ERS與未折疊蛋白反應

內質網(wǎng)是所有真核細胞修飾和分泌蛋白的主要場所[6]。細胞在缺血、缺氧、炎癥介質、腫瘤的刺激下，會導致內質網(wǎng)內未折疊蛋白和錯誤折疊蛋白的累積，引起ERS[7-8]，并展開細胞應激反應，如線粒體未折疊蛋白反應(UPRMT)、胞質熱休克反應(HSR)和內質網(wǎng)未折疊蛋白反應(UPRER)，其中UPRER是最主要的信號通路。UPRER分兩個階段：第一為保護階段，內質網(wǎng)首先感受外界損傷刺激因素作出快速應答，使細胞產生自我防御，減輕內質網(wǎng)負擔；第二為凋亡階段，嚴重的ERS會激活多條凋亡信號通路，引起細胞凋亡。有研究表明適宜的凋亡仍然對細胞起保護作用，而持續(xù)的凋亡將引起細胞的死亡和代謝紊亂。通過這些信號途徑，使細胞能夠適應ERS并促進細胞存活。然而，在嚴重的ERS下，也將觸發(fā)細胞衰老或程序化細胞的中心凋亡引起肝癌細胞死亡[9]。UPRER激活內質網(wǎng)上的跨膜蛋白，肌醇激酶(Inositol requiring enzyme 1 alpha，IRE-1α)、蛋白激酶R樣內質網(wǎng)激酶(Pancreatic endoplasmic reticulum kinase，PERK)和轉錄活化因子6(Activatingtranscription factor 6，ATF6)[10]，當這三個蛋白充當應激受體時，能夠檢測聚集在細胞器內腔中的未折疊蛋白。并且在未折疊蛋白過量的情況下，它們向細胞核發(fā)出信號以引發(fā)一系列細胞反應[11]，維持細胞在ERS下的穩(wěn)態(tài)。

2 ERS的抑癌作用

2.1 ERS抑制上皮間質轉化

上皮間質轉化(Epithelial-mesenchymal transition，EMT)是指上皮細胞通過特定程序轉化為具有間質表型細胞的生物學過程。在癌癥的轉移中起重要作用[12]。Liu等[13]研究發(fā)現(xiàn)，ERS可上調中腦星形膠質細胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(MANF)(為一種分泌性蛋白質)，其能抑制ERS引起的損傷。有研究表明MANF與SUMOylated p65(一種炎癥介質)結合，可以有效抑制NF-κB活化，阻止NF-κB/Snail信號傳導，限制肝臟炎癥及肝細胞EMT的發(fā)展，進而表明MANF可以作為肝癌抑制劑，為未來肝癌的治療提供了新方向。

2.2 ERS引起肝癌細胞凋亡、自噬

ERS會引起UPR，UPR通過激活C/EBP同源蛋白(CHOP)、Caspase-12和/或c-Jun NH2末端激酶(JNK)通路導致細胞凋亡。在ERS期間，PERK從Grp78/BiP上解離并通過磷酸化激活，減弱蛋白質的合成。PERK的激活也導致轉錄因子(例如ATF4)的翻譯增加，促進與細胞存活相關的基因的轉錄以及促凋亡因子(如CHOP)的合成增加[14]。CHOP可以下調抗凋亡蛋白Bcl-2并改變細胞的氧化還原狀態(tài)，促使肝癌細胞凋亡。此外，CHOP還可以促進GADD45(生長停滯和DNA損傷誘導型蛋白)的表達，其通過完全阻斷蛋白質合成來觸發(fā)細胞凋亡[15]。Zhang等[16]研究發(fā)現(xiàn)ERS可特異性激活Caspase-12，通過活化Caspase-3誘導細胞發(fā)生凋亡；Liu等[17]研究發(fā)現(xiàn)UPR使IRE1激活，并與JNK信號分子結合腫瘤壞死因子受體相關因子2及凋亡信號調節(jié)激酶1(ASK1)結合形成復合物，激活促凋亡IRE1-JNK信號導致細胞凋亡；Shan等[18]在體外肝癌細胞中的研究表明EGR1基因在ERS下誘導細胞凋亡依賴于SRC-RAS-RAF-MEK-ERK-ELK1信號級聯(lián)反應，獨立于經(jīng)典的ERS通路，該通路可以作為ERS誘發(fā)肝癌細胞凋亡的全新通路。Ding等[19]研究表明b-AP15通過激活ERS/UPR，抑制Wnt/Notch1信號通路，對肝癌細胞具有特別的細胞毒性，這個新發(fā)現(xiàn)為肝癌的非手術治療提供了一個新穎的機制；Zhang等[20]研究表明腫瘤抑制因子NDRG2也是一種ERS反應蛋白，通過促進PERK-ATF4-CHOP信號通路，促進肝癌細胞死亡。Chen等[21]研究表明MEG3介導的ERS通過激活NF-κB和p53蛋白，在體外和體內抑制肝癌的發(fā)生；誘導肝癌細胞凋亡的ERS也可引起肝癌細胞自噬[22]。自噬是高度保守的系統(tǒng)，用于降解錯誤折疊的蛋白質和損傷的細胞器，以及回收氨基酸以合成必需蛋白質[23-26]。自噬是對肝癌細胞的一種保護性機制，在嚴重ERS條件下促進細胞存活，并且自噬受自噬相關蛋白的控制，自噬的調控涉及30多種自噬相關基因(ATG)和15種同源物的調控。Kim等[27]研究發(fā)現(xiàn)CREBH作為肝自噬的主要轉錄調節(jié)因子，并且可能在預防肝脂質蓄積及調節(jié)相關代謝疾病中肝自噬發(fā)揮重要作用。Wang等[28]研究發(fā)現(xiàn)Atg9b驅動的噬菌體通過LC3和p62結合誘導自噬。此外，該研究還表明p62的積累可能會激活炎癥相關NF-κB信號傳導與誘導ROS的產生，導致肝癌細胞死亡。有研究表明褪黑激素及其代謝產物可以起有效的抗氧化劑和自由基清除劑的作用[29-31]，并在不同的病理生理過程中調節(jié)炎癥，凋亡和自噬[25，32-33]。

3 ERS致癌作用

3.1 ERS促進脂肪性肝炎誘發(fā)肝癌

非酒精性脂肪性肝炎(NASH)誘發(fā)肝癌成為近年來的研究熱點，有研究發(fā)現(xiàn)ERS可以導致肝脂肪變性、脂肪性肝炎和非酒精性脂肪性肝炎(NASH)，并有實驗表明，ERS與高脂飲食協(xié)同作用引起的脂肪性肝炎可促進肝癌的發(fā)生發(fā)展，NASH通過激活固醇調節(jié)元件結合蛋白(SREBP)增加脂肪的生成也可促進肝癌的發(fā)展，Zhang等[34]研究發(fā)現(xiàn)在肝癌細胞中Lin28A和Lin28B(一種高度保守的RNA結合蛋白)可以促進SREBP-1表達來增強脂肪酸合成，促進癌癥發(fā)展，相關研究發(fā)現(xiàn)OGT(O-連接的N-乙酰氨基葡萄糖(O-GlcNAc)轉移酶)的過表達促進非酒精性肝癌細胞增殖、遷移、侵襲和EMT，NASH對肝癌的誘發(fā)有非常重要的作用，以NASH相關通路為靶點預防肝癌可能成為新的治療手段[34-36]。

3.2 ERS多途徑促進肝癌增殖侵襲

3.2.1 內質網(wǎng)應激通過Keap1-Nrf2途徑促進肝癌增殖侵襲 Liu等[37]研究通過對TRIM蛋白的系統(tǒng)檢查，確定TRIM25是ERS的關鍵調節(jié)因子，Keap1-Nrf2途徑已被確立為主要途徑信號級聯(lián)控制細胞對氧化的防御壓力。在正常情況下，Keap1綁定并隔離Nrf2在細胞質中，導致蛋白酶體降解。氧化應激后，Nrf2從Keap1釋放，轉移到細胞核中，在其中激活ARE介導的基因表達，其中包括HO1和NQO116，從而促進腫瘤增殖。有研究表明ERS時編碼TRIM家族成員的表達，ERS時TRIM25為最顯著的誘導基因。TRIM25是腫瘤細胞防御ERS所必需的。在肝癌發(fā)展過程中，TRIM25是通過對Keap1進行泛素化和降解促進腫瘤細胞存活，在ERS期間激活Nrf2信號傳導并降低ROS水平。并且TRIM25表達的增加與病情惡化程度直接相關。相關研究強調了TRIM25為ERS有關的關鍵調節(jié)劑，并提出了潛在的治療方法，癌癥干預的目標[38]。

3.2.2 內質網(wǎng)應激通過FGFR4-GSK3β途徑促進肝癌增殖侵襲 ERS狀態(tài)下，肝癌細胞通過激活轉錄因子4(ATF4)進而激活重組人成纖維細胞生長因子(FGF19)，Teng等[38]研究表明激活的FGF19與腫瘤的凋亡相關，通過FGFR4-GSK3β信號傳導促進Nrf2的核蓄積。該信號傳導可緩解ERS對肝癌細胞的破壞，也有研究表明該通路與索拉菲尼耐藥性相關。因此，考慮到其在腫瘤微環(huán)境中的細胞保護作用，F(xiàn)GF19可能有望成為用于治療肝癌分子靶標。

3.2.3 內質網(wǎng)應激通過TMEM2-HA途徑促進肝癌增殖侵襲 Schinzel等[39]研究表明透明質酸酶(TMEM2)作為ERS抗性的有效調節(jié)劑，在ERS的情況下介導肝癌細胞存活。TMEM2通過細胞外基質(ECM)中的透明質酸(HA)，改變糖胺聚糖的組成產生耐藥性把高分子透明質酸(HMW-HA)的酶促分解為低分子透明質酸(LMW-HA)。小分子代謝物LMW-HA的增加與細胞表面受體CD44結合，通過p38/ERK MAPK信號傳導的變化調節(jié)ERS，改變了ERS時肝癌細胞的命運。正常情況下ERS通過增強內質網(wǎng)適應能力使肝癌細胞誘導凋亡。

3.2.4 內質網(wǎng)應激通過p28GANK增強GRP78的表達促進肝癌增殖侵襲 Dai等[40]研究發(fā)現(xiàn)p28GANK可以保護肝癌細胞免受破壞，這種保護作用，部分是通過增強的UPR和GRP78的表達體現(xiàn)出來。并且p28GANK是通過p38 MAPK、PI3K/Akt和NF-κB通路來增強GRP78的表達。通過對ERS下p28GANK的表達的進一步研究，將有助于了解肝癌致癌作用的分子機制和新治療策略的發(fā)展。

3.2.5 內質網(wǎng)應激通過促進GP96的表達促進肝癌增殖侵襲 Rachidi等[41]研究發(fā)現(xiàn)GP96是肝細胞癌變過程中的致癌分子伴侶，可以促進肝細胞癌變。靶向GP96治療可能是一種治療肝癌有前途的方法。Cotter等[42]研究確定GP73是肝癌進展的關鍵啟動子，且作為調節(jié)ERS傳遞的特定分子，使內質網(wǎng)中的UPR活化。故抑制GP73表達可能影響腫瘤存活和細胞外在UPR信號傳導，使GP73成為潛在對抗肝癌進展的治療目標。

3.2.6 內質網(wǎng)應激通過CD147-FAK-PI3K-Ca2+信號通路促進肝癌增殖侵襲 Tang等[43]研究表明CD147充當一種新型換能器，通過與a3b1整聯(lián)蛋白相互作用激活FAK-PI3K-Ca2+信號通路，放大ERS作用，促進HCC細胞存活。

4 小結與展望

近年來隨著人們對ERS與肝癌之間關系的研究深入，越來越多的研究證明兩者之間存在著密切關系。一方面，肝癌微環(huán)境就能夠引起ERS，另一方面ERS反過來對肝癌細胞存在雙重性的作用，ERS既可以促進肝癌細胞增殖，又可以使其發(fā)生自噬、凋亡。我們可以利用ERS的機制猜想：通過應用某些藥物阻斷或激活ERS相關通路，能夠阻礙肝癌的發(fā)生發(fā)展。目前對ERS的確切機制尚不完善，其發(fā)生保護作用的病理生理過程也尚待挖掘。進一步研究ERS的機制以及與肝癌之間的關系，可能為肝癌的治療提供新方法。