肝癌中索拉非尼的耐药机制

唐小芳，齐广莹

（1.桂林医学院附属医院病理科，广西 桂林 541000；2.广西肿瘤免疫与微环境调控重点实验室，广西 桂林 541000）

0 引言

肝细胞癌（hepatocelluar carcinoma，HCC）是最常见的肝癌组织学类型，是全球第五大最常被诊断出的癌症，也是全球第三大最常见的癌症死亡原因[1]。我国是全球肝癌的高发国家之一，每年新增近70 万肝癌患者，占全球肝癌发病的一半以上，可达到百分之五十五。原发性肝癌大部分是肝细胞癌 ，占85%-90%以上[2]。众所周知肝细胞癌（简称肝癌）发生发展是一个极其复杂的过程，主要高危因素包括HBV/HCV感染、长期大量饮酒、 黄曲霉毒素、吸烟和Ⅱ型糖尿病等。对于早期肝癌患者而言包括肿瘤切除和肝移植在内的手术治疗是首选治疗[3]，而大多数病例被发现时已经是中晚期，治疗方法有限，不适合治愈性治疗手段如手术切除或肝移植，预后较差。针对这部分患者，可选用索拉非尼进行全身系统治疗。索拉非尼是FDA 批准治疗晚期肝细胞癌的独特靶标药物；可明显延长患者中位生存时间，但常产生耐药性[4]。

索拉非尼（sorafenib）是由Bayer 和Onyx 公司联合研发的一种口服多激酶抑制剂，可抑制肿瘤细胞增殖、血管生成还可促进肿瘤细胞凋亡，现已批准用于治疗晚期肾细胞癌和肝细胞癌[5]。通过抑制Ras/Raf/MEK/ERK 信号转导途径中的丝氨酸-苏氨酸激酶B-Raf 和Raf-1 的活性，索拉非尼可抑制肿瘤细胞增殖。此外，通过靶向于血管内皮生长因子受体（VEGFR）-1/2/3、肝细胞因子受体（c-Kit）、血小板衍生生长因子受体（PDGFR-β）及其他受体酪氨酸激酶，索拉非尼可抑制血管生成[6,7]。索拉非尼通过抑制eIF4E 磷酸化和抗凋亡因子Mcl-1 的翻译下调[8,9]或通过逐步增加与自噬转向凋亡相关联的内质网应激而促进细胞凋亡[10]。

尽管索拉非尼可延长HCC 患者的生存期，但由于耐药细胞的进展使其疗效较差。虽然部分患者最初是因HCC 的异质性而对索拉非尼产生耐药的，但在大多数情况下是由于长期暴露于该药物而获得了抗药性。研究表明，相当多的HCC患者用索拉非尼治疗无效。索拉非尼仅对其中约30%的患者有效，并且获得性耐药常在接受治疗后的6 个月内发生[11]。多种机制与降低肿瘤细胞对索拉非尼的敏感性有关。在这里，我们简单综述了HCC 对索拉非尼耐药的部分潜在机制。

1 Ras / Raf / MEK / ERK 与索拉非尼耐药

丝裂原激活蛋白激酶（MAPK）级联由丝氨酸/苏氨酸激酶构成，其可将细胞外分子（如生长因子、激素、促肿瘤物质和分化因子）转化为调节细胞增殖、分化和存活的细胞内信号[12,13]。MAPK 的表达水平可影响HCC 对索拉非尼的敏感性。在大鼠肉瘤病毒（Ras）/快速加速的纤维肉瘤（Raf）/丝裂原活化的蛋白激酶激酶（MEK）/ 细胞外信号调节激酶（ERK）信号转导通路中存在着四种核心蛋白激酶，即Ras、Raf、MEK 及ERK。在细胞表面配体与受体酪氨酸激酶（RTK）结合可激活Ras / Raf / MEK / ERK 信号通路，再在细胞核中上述四种核心蛋白激酶发生磷酸化，进而调控基因转录[14]。多数研究揭示，Ras / Raf / MEK / ERK 通路的异常激活常常导致肝细胞癌[8]。Hoffmann 等证实Ras、MEK、ERK 的mRNA 水平分别在33%、40%、50% 的肝细胞癌患者中过表达[15]。Liu 等研究表明，在肝硬化和肝癌中，Raf 及其下游基因MEK、ERK 的表达上调。研究表明，在HCC 中Ras / Raf/ MEK / ERK 信号通路的异常激活对肿瘤生长、存活、迁移以及靶向治疗耐药的机制极为重要[16-18]。Zhang 等人研究发现，下调pERK 可能与肝细胞癌对索拉非尼耐药有关[19]。报道证实，MAPK 家族中的另一成员c-Jun N 末端激酶（JNK）可预测HCC 对索拉非尼的敏感性[20]。Hagiwara 等检测了在索拉非尼治疗之前39 例晚期HCC 患者肿瘤标本中JNK 活性，并发现无应答组的肿瘤中磷酸化c-Jun 的表达水平和JNK的活性都更高[20]。

2 PI3k/AKT/mTOR 与索拉非尼耐药

在HCC 细 胞 中，PI3k/AKT/mTOR 与Ras / Raf / MEK /ERK 信号通路可协同调控肿瘤细胞的增殖[21]。此外，磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/ Akt 途径也是HCC 细胞凋亡和药物耐药的重要途径。抑制Akt 的表达可使细胞对索拉非尼诱导的细胞凋亡敏感[22]。已有研究表明，PI3K / Akt 信号转导途径的激活介导了HCC 细胞对索拉非尼的获得性耐药[23]。Zhai等揭示在HCC 中，抑制Akt 可通过将保护性自噬转换为自噬细胞死亡而来逆转对索拉非尼的获得性耐药[24]。Chen 等研究证实，在通过长期暴露于索拉非尼而构建的索拉非尼耐药的HCC 细胞中，Akt 和PI3K 的调节亚基p85 的磷酸化水平增加[23]。同样，异位表达构成性Akt 的HCC 细胞也对索拉非尼耐药。此外，敲低Akt 的基因或者使用Akt 的抑制剂MK-2206 均可逆转对索拉非尼的抵抗。PI3K / Akt 信号途径是mTORC1 的主要上游诱导物。mTORC1 的是一种高度保守的丝氨酸/苏氨酸激酶复合物，也是一种关键的自噬负调节因子[25]。Shimizu 等研究发现在HCC 中mTORC1 可抑制索拉非尼诱导的自噬[26]。综上所述，PI3K / Akt/mTOR 信号转导途径的激活可能在HCC 对索拉非尼耐药性产生过程中起作用，但尚需在临床试验中进一步探究阐明。

3 HIF-1α/ VEGF 与索拉非尼耐药

缺氧诱导因子（HIFs）是转录因子，可调节增殖、糖代谢、血管生成及肿瘤侵袭迁移相关的多种基因，这些过程均集中于细胞适应缺氧[27]。HIFs 是异二聚体复合物，由HIF-α亚基和HIF-β 亚基构成，其中HIF-α 亚基有三种同工型即HIF-1α，HIF-2α 和HIF-3α。在酒精性肝病、非酒精性脂肪肝病、放射诱导性肝损伤以及肝细胞癌等多种肝脏疾病中，HIF-1α 过表达[28]。缺氧在HCC 等实体肿瘤中较常见，可通过激活HIF-1α 而驱使血管内皮生长因子（VEGF）的产生和血管生成[29]。在不同HCC 细胞系中，索拉非尼可抑制缺氧诱导的HIF-1α 蛋白质的合成，从而导致VEGF 表达水平降低、肿瘤血管化较低[30]。因此，索拉非尼可通过阻断HIF-1α/VEGF 途径发挥抗血管生成作用[30]。持续的索拉非尼治疗的抗血管生成活性可导致肿瘤饥饿和瘤内低氧，所形成的这种低氧微环境与获得性索拉非尼耐药紧密相关，这有利于选择适能应缺氧微环境的抗性细胞克隆[31-32]。这种情况限制了索拉非尼的作用效率[32]。索拉非尼可抑制血管生成，持续作用可导致微血管密度降低，促进肿瘤内缺氧和HIFs 介导的细胞效应，从而利于选择出适应低氧微环境的抵抗性细胞。临床研究表明，在肝细胞癌患者中，过表达HIF-1α 是预后不良的可靠指标。

4 结语

目前，肝细胞癌的总体治疗效果尚不尽人意。大部分肝细胞癌患者在临床首诊时已是中晚期，失去手术治疗机会，只能接受非手术治疗。索拉非尼是唯一被批准用于治疗晚期肝细胞癌的分子靶向药，虽可延长患者的生存期，但常常发生耐药。HCC 对索拉非尼耐药的分子机制十分复杂。深入研究肝细胞癌的索拉非尼耐药机制，有利于寻找新的分子治疗靶标，并且对研发新的治疗方法具有极大的生物学和临床意义。