索拉非尼(Sorafenib)长期治疗诱导的肝细胞癌干细胞

　　肝细胞癌（HCC）是全球第三大癌症死亡原因。对多激酶抑制剂索拉非尼（Sorafenib）的频繁出现化学抗性阻碍了HCC的治疗，这与自我更新且经常逃避治疗的癌症干细胞 (CSC ) 的存在有关。关键的代谢传感器AMP活化激酶 (AMPK) 最近被认为是一种肿瘤生长调节剂。在这项研究中，我们旨在阐明AMPK在HCC细胞中干细胞表型发育中的作用。为此，我们丰富了HCC中的CSC人群显示耐药性（ALDH1A1、ABCB1A）和干细胞（CD133、Nanog、Oct4、甲胎蛋白）标记物表达增加并证明其干细胞表型的细胞系。这些细胞对索拉非尼诱导的细胞死亡是顽固的。我们报告说，与亲代细胞相比，索拉非尼耐药细胞的总和磷酸化AMPK及其下游底物ACC水平较低。有趣的是，用 siRNA敲低AMPK或用 dorsomorphin 抑制增加了亲代细胞中干细胞标志物的表达，并阻止了索拉非尼诱导的细胞死亡。相反，AMPK的上调通过转染或通过 A-769662 的药理激活，降低了ALDH1A1、ABCB1A、CD133、Nanog、Oct4 和甲胎蛋白的表达，并恢复了对索拉非尼的敏感性。潜在机制分析表明缺氧诱导因子HIF‐1α 是干性的调节因子。异种移植小鼠模型的体内研究表明，干细胞样细胞具有更大的致瘤能力。AMPK激活降低了异种移植肿瘤的生长并降低了干细胞标志物的表达。总之，这些结果表明AMPK可作为克服HCC化学抗性的新靶点。

　　索拉非尼（Sorafenib）耐药仍然是有效治疗肝细胞癌的主要问题，因为索拉非尼是针对该疾病晚期形式的唯一标准临床治疗。这种化合物的治疗益处是有限的，并且总是会再次出现肿瘤进展。因此，有必要确定促进耐药性的信号通路，并探索克服耐药性的潜在策略，以找到更有效的治疗方法。在这项研究中，我们分析了 AMP 活化激酶在两种 HCC 细胞系中癌症干细胞表型发展中的作用。在索拉非尼存在下生长 12 个月的 HepG2 和 Huh7 细胞表现出更高的耐药性（ALDH1A1、ABCB1A）和干相关（CD133、OCT4、Nanog、甲胎蛋白）基因的表达，并具有更高的克隆能力、更高的增殖率和分化能力和增加的致瘤潜力，表明索拉非尼抗性诱导或选择了干细胞样细胞。虽然 CD133 的生物学功能尚不清楚，但它目前可作为肝癌干细胞的有用标志物。此外，127 个 HCC 标本中 CD133 的过表达与预后不良有关。最近的结果表明，CD133 可能与 PI3K 的调节亚基相互作用，稳定 AKT 信号传导并赋予肝细胞癌类似 CSC 的特性。我们的结果与这些观察结果非常一致，因为 CD133 阳性细胞具有更高的增殖和致瘤潜力。此外，我们表明，用增加剂量的索拉非尼（Sorafenib）长期治疗 HCC 细胞会诱导多能性基因的表达，并将它们转化为高度侵袭性和抗性的细胞。与我们的结果一致，先前的数据表明，与 Nanog-Huh 7 细胞相比，Nanog+Huh7 细胞在考虑 Oct4和Nanog 转录因子作为多能性的看门人。在我们的研究中，HepG2SF1 和 Huh7SF1 细胞中干细胞基因的表达升高表明 HCC 细胞中的索拉非尼耐药与 CSC 亚群的增加有关，并表明 CSC 的富集是 HCC 对索拉非尼治疗耐药的根本原因。

　　有趣的是，这些细胞对索拉非尼（Sorafenib）诱导的细胞死亡不敏感，并且显示出 Akt/mTOR 通路的过度激活。我们发现索拉非尼耐药与 Akt/mTOR 上调相关，这与之前的其他研究一致，并揭示了该途径在药物中的重要性反抗。

　　我们的数据表明，索拉非尼（Sorafenib）治疗对 AMPK 的下调诱导 CSC 中 HCC 细胞的富集，这可能是由 HIF-1α 介导的。这些 CSC 在特定培养基中培养时具有增强的致瘤性、克隆形成能力和分化能力，以及干细胞标志物 Oct4、Nanog、ALDH1A1、ABCB1A 和 AFP 的表达增强。所有这些特征都可以通过 AMPK 激活或过表达来逆转。此外，AMPK 上调可恢复对索拉非尼的敏感性。我们的研究结果表明 AMPK 在肝细胞癌的化疗耐药中具有新的作用，并为 HCC 提供了新的治疗策略。微信扫描下方二维码了解更多：