他汀類藥物在肝癌治療中的“雙刃劍”作用及相關機制探討

王方華，趙稚博，龔建平

1 重慶市渝北區(qū)第二人民醫(yī)院 外科，重慶 401147； 2 重慶醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院 肝膽外科，重慶 400000

他汀類藥物作為降膽固醇藥物已經(jīng)在心血管及代謝性疾病中得到廣泛的運用。近年來發(fā)現(xiàn)，他汀類藥物在膽固醇正常的患者中也能降低心血管疾病的發(fā)病率。這一現(xiàn)象表明，他汀類藥物可能具有非膽固醇依賴的保護作用?，F(xiàn)有研究[1]表明，他汀類藥物在前列腺癌、肺癌、乳腺癌、卵巢癌多種腫瘤中能發(fā)揮積極治療作用。而在肝癌中，他汀類藥物的作用則存在爭議。在病毒性肝炎所致的肝癌中，他汀類藥物治療能增加HBV及HCV患者對抗病毒治療的應答率，降低肝纖維化發(fā)生率并預防肝癌的發(fā)生[2-3]。在代謝性脂肪性肝病(MAFLD)所致的肝癌中，也有研究[4]提示他汀類藥物能降低MAFLD所致的肝癌發(fā)病率。近期的臨床研究[5]發(fā)現(xiàn)，他汀類藥物并不能降低肝癌的總體發(fā)病率。相反，較高的膽固醇水平可能與更低的肝癌發(fā)病風險相關。在基礎研究[6]中也發(fā)現(xiàn)，他汀類藥物并不能降低化學藥物二乙基硝胺所誘導的肝癌發(fā)生率。高膽固醇水平能增強免疫調(diào)控，抑制肝癌的生長，用他汀類藥物降低膽固醇后反而促進小鼠模型中肝癌的增殖和轉移[7-8]。以上研究提示，他汀類藥物在肝癌的發(fā)生發(fā)展中可能存在著雙向作用。在此將對其相關分子機制進行綜述。

1 甲羥戊酸(MVA)途徑在肝癌發(fā)生發(fā)展中的作用

MVA途徑是細胞內(nèi)膽固醇從頭合成的主要途徑。目前，MVA途徑在腫瘤發(fā)生、增殖及轉移等方面的作用得到廣泛關注。經(jīng)典的MVA途徑能利用acetyl-CoA、NADP(H)及ATP生成多種固醇及類異戊二烯類化合物。這些代謝產(chǎn)物，為腫瘤細胞的生存提供代謝底物[9]。

一方面，MVA途徑的代謝終產(chǎn)物膽固醇在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。膽固醇作為細胞膜性結構的重要組成成分，它能調(diào)控對細胞膜的流動性，并維持細胞膜上脂筏結構的正常形成。在腫瘤細胞中，脂筏參與細胞骨架形成、信號轉導、蛋白合成及免疫監(jiān)視等環(huán)節(jié)。有研究[10]表明，他汀類藥物可通過減少細胞膜上膽固醇含量而對細胞骨架及脂筏進行重塑，進而抑制腫瘤的增殖和轉移。

另一方面，MVA的異戊二烯類代謝產(chǎn)物也參與到腫瘤的增殖及凋亡過程[11]。MVA的異戊二烯類代謝產(chǎn)物異戊二烯法尼基二磷酸鹽、法尼基焦磷酸鹽(FPP)及香葉酰焦磷酸鹽(GGPP)是固醇、長醇、泛醌、異戊二烯及類胡蘿卜素等的前體物質。這些物質參與蛋白質的N-糖基化(長醇)、線粒體電子傳遞(泛醌)、蛋白在細胞膜上的錨定(異戊二烯)及自由基清除(類胡蘿卜素)等生物學過程。同時，F(xiàn)PP及GGPP等還為Ras及Rho蛋白家族的翻譯后修飾提供底物，從而促進腫瘤細胞增殖[12]。

現(xiàn)有研究證實，腫瘤細胞會發(fā)生代謝重編程，膽固醇從頭合成的MVA途徑會上調(diào)以滿足腫瘤細胞對能量代謝的需要。他汀類藥物作為MVA代謝途徑限速酶HMG-CoA還原酶的抑制劑，能夠顯著抑制MVA及其下游代謝產(chǎn)物固醇、泛醌、長醇、FPP及GGPP等的生成。另一方面，他汀類藥物也可通過抑制MVA而促進腫瘤細胞自噬，從而導致細胞周期阻滯及細胞凋亡。補充甲羥戊酸或GGPP則能削弱他汀類藥物對腫瘤細胞的抑制作用[13]。以上研究提示，他汀類藥物能通過抑制甲羥戊酸途徑的代謝產(chǎn)物而發(fā)揮抑制腫瘤的作用。

2 他汀類藥物參與氧化應激

由活性氧產(chǎn)生和清除失衡所導致的氧化應激已被證實在腫瘤、纖維化及動脈粥樣硬化等疾病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。在腫瘤細胞中，氧化應激會導致腫瘤細胞基因組不穩(wěn)定，增強腫瘤細胞的增殖和侵襲遷移能力[14]。既往研究已證實，他汀類藥物除了降低膽固醇作用外，還有明顯的抗氧化作用。

在眾多氧化抗氧化機制中，激活PI3K/Akt及AMPK蛋白激酶通路、抑制Rho相關蛋白激活及抑制caveolin-1蛋白被認為是他汀類藥物發(fā)揮抗氧化作用的關鍵機制。既往研究證實轉錄因子Nrf-2是腫瘤細胞中發(fā)揮抗氧化作用的關鍵分子。Nrf-2激活能在肝臟中減弱細胞的損傷，減少細胞凋亡，降低肝癌的發(fā)生風險。而Jang等[15]研究發(fā)現(xiàn)，他汀類藥物能通過ERK及PI3K/Akt通路促進Nrf-2核轉位，并上調(diào)HO-1、NQO1、GCLC等的表達，進而抑制腫瘤細胞的增殖能力。

除Nrf-2以外，他汀類藥物還可以上調(diào)一氧化氮(NO)，增加NO利用度，增強清除氧自由基的能力。他汀類藥物主要通過抑制Rho/ROCH、激活PI3K/Akt或AMPK通路上調(diào)NO合成酶(NOS)的表達量。如前所述，他汀類藥物可通過MVA途徑抑制FPP和GGPP，從而抑制Rho蛋白的香葉?；胺峄?，導致Rho蛋白從胞漿到胞膜的轉運異常。最終抑制ROCK信號通路，導致NOS的mRNA半衰期延長，上調(diào)NOS表達量。他汀類藥物同樣也可通過抑制Rho，從而增加Akt的磷酸化，促進NOS表達[16]。

他汀類藥物對AMPK的激活作用則是通過另一機制實現(xiàn)。一方面AMPK作為能量感受器能感知細胞內(nèi)膽固醇的變化。他汀類藥物通過降低細胞內(nèi)膽固醇含量激活AMPK。另一方面，他汀類藥物能通過增強Rac1的激活而增加AMPK上172蘇氨酸位點的磷酸化，從而激活AMPK并激活NOS[17]。以上研究提示，他汀類藥物能通過氧化應激途徑發(fā)揮抗腫瘤作用。

3 他汀類藥物的抗炎作用

炎癥反應已經(jīng)被認為是腫瘤發(fā)生發(fā)展的七大標志性事件[18]。非甾體抗炎藥已經(jīng)在體內(nèi)及體外實驗中被證實具有抗腫瘤作用。既往在心血管疾病的研究[19]中發(fā)現(xiàn)，他汀類藥物能顯著降低單核巨噬細胞的炎癥反應，降低CRP及IL-6的表達。NF-κB是介導炎癥反應的關鍵蛋白。在心血管疾病中研究發(fā)現(xiàn)，他汀類藥物可通過下調(diào)TNFα受體而減弱NF-κB的活化。在腫瘤中，他汀類藥物可通過抑制NF-κB而促進腫瘤細胞的凋亡[20]。

現(xiàn)有研究[21]證實，衰老反應是炎癥產(chǎn)生的重要來源，并且在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮“雙刃劍”的作用。一方面, 衰老反應可以阻止?jié)撛诎┳兊募毎M一步發(fā)展。另一面，衰老相關的分泌表型(SASP)可通過分泌多種細胞因子、蛋白酶而促進炎癥反應并促進腫瘤的發(fā)生和轉移。而衰老細胞分泌的高遷移率族蛋白B1則被認為是他汀類藥物發(fā)揮抗炎作用的靶點。Liu等[22]研究提示，辛伐他汀類藥物可通過降低GTP酶的異戊二烯化而降低SASP。因此，他汀類藥物的抗炎作用可能為腫瘤的治療提供新的策略。

4 他汀類藥物的“雙刃劍”作用

雖然大量研究提示他汀類藥物在腫瘤治療中可發(fā)揮積極作用，但是目前仍有部分研究報道他汀類藥物對預防部分腫瘤的發(fā)生及改善預后無效，甚至還會促進肝癌發(fā)生發(fā)展。因此，明確影響他汀類藥物敏感性及耐受性的機制對拓展其在腫瘤治療中的應用具有重要意義。過去認為，他汀類藥物的抗腫瘤作用與其疏水性有關。脂溶性他汀類藥物比水溶性他汀類藥物具有更好的抗腫瘤作用，但機制尚不明確[23]。近年來的研究則發(fā)現(xiàn)了更多引起他汀類藥物抵抗的分子機制。

首先，細胞內(nèi)的脂質負反饋循環(huán)可能影響他汀類藥物的抗腫瘤作用。他汀類藥物通過MVA途徑抑制腫瘤細胞內(nèi)的膽固醇從頭合成，降低細胞內(nèi)膽固醇含量，而導致內(nèi)質網(wǎng)上的固醇原件結合蛋白SREBP2激活。SREBP2激活后可入核激活HMGCR、LDLr等基因上調(diào)膽固醇含量。而SREBP2入核后同樣會激活c-Myc等癌基因，削弱他汀類藥物的抗腫瘤作用[24]。抑制SREBP2則能抑制腫瘤增殖?；谥|負反饋循環(huán)，其他一些機制也可能影響他汀類藥物在腫瘤治療中的敏感性。Chen等[25]研究發(fā)現(xiàn)，炎癥壓力可促進脂質負反饋循環(huán)，而增加HepG2細胞內(nèi)膽固醇含量。這些研究可為以后增強他汀類藥物抗腫瘤治療的敏感性提供線索。

最近，一些研究致力于尋找反映腫瘤細胞對他汀類藥物敏感性的生物學標志物。p53突變體被認為是反映他汀類藥物敏感性的生物學標志物。Nishikawa等[26]發(fā)現(xiàn)，在p53基因突變的患者中，使用他汀類藥物的患者生存期更長。然而，在野生型p53患者中，他汀類藥物降低了患者生存期。其機制可能是p53促進膽固醇轉運基因ABCA1轉錄，阻斷MVA通路關鍵轉錄因子SREBP2的成熟。在體內(nèi)，p53的缺失促進可通過促進SREBP2成熟而促進腫瘤形成[27]。但他汀類藥物導致野生型p53基因患者預后惡化的原因尚不清楚。

為了確定癌細胞對他汀類藥物敏感性的生物學標志物，Raghu等[28]運用生物信息學的方法分析了14種癌細胞的轉錄組數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)他汀類藥物的耐藥性與癌細胞膜上的E-cadherin表達相關。同樣ATP8B1、CKAP4、IL13RA2、KRT7等基因也與腫瘤細胞對他汀類藥物的敏感性相關。但這些基因靶點均為生物信息學方法演算得出，其在他汀類藥物耐藥中的實際作用還有待進一步體內(nèi)及體外實驗驗證。

5 結論與展望

根據(jù)大量的臨床研究分析，他汀類藥物在預防肝癌發(fā)生和改善肝癌預后方面取得了良好的效果。但是，仍有一些因素制約著他汀類藥物的治療效果，如炎癥應激、p53基因突變等。因此，尋找更多反應他汀類藥物敏感性的標志物，對進一步規(guī)范他汀類藥物用于肝癌治療的適應證及幫助患者取得更好的療效具有重要意義。