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肝癌是全球常见且致死率高的癌症，索拉非尼（sorafenib）治疗晚期肝癌疗效有限且易耐药。研究人员聚焦 mTOR 激活型肝癌对索拉非尼的耐药机制，发现 Pifithrin-μ 可增强索拉非尼疗效，为肝癌治疗提供新策略。
肝癌，这个隐匿在人体内部的 “杀手”，正严重威胁着全球人类的健康。它是全球第六大常见癌症 ，也是癌症相关死亡的第三大原因，在中国，肝癌的发病与致死情况更是不容乐观。在众多肝癌病例中，肝细胞癌（HCC）占据了高达 90% 的比例，大部分患者确诊时已处于晚期，治疗效果差，预后不容乐观。
索拉非尼，作为治疗晚期 HCC 的首款靶向药物，虽在临床应用中能在一定程度上稳定病情，但不同病因导致的细胞对其反应差异较大，且患者极易产生耐药性，使得它的治疗效果大打折扣。肿瘤抑制蛋白结节性硬化复合物 2（TSC2）或磷酸酶及张力蛋白同源物（PTEN）的缺失会激活 mTOR 信号通路，该通路在 HBV 相关的 HCC 中频繁突变 。研究发现，mTOR 激活的细胞对索拉非尼治疗不敏感，这无疑给肝癌的治疗增添了更多困难。为了打破这一困境，中国医科大学附属第一医院、中国医学科学院基础医学研究所等机构的研究人员展开了深入研究，相关成果发表在《Cell Death and Disease》上。
研究人员运用了多种关键技术方法。细胞实验方面，培养多种细胞系，通过 CCK8 实验检测细胞活力，利用流式细胞术测定细胞内活性氧（ROS）和脂质 ROS 水平；分子生物学实验上，进行质粒构建、慢病毒感染、免疫印迹、免疫共沉淀、荧光素酶报告基因检测、染色质免疫沉淀等实验，探究基因表达调控机制；动物实验中，构建皮下异种移植模型和自发肝癌模型，观察药物对肿瘤生长的影响。
研究结果如下：
- mTOR 激活使细胞对索拉非尼产生抗性：通过对野生型（WT）、TSC2-/-和 Pten-/-的小鼠胚胎成纤维细胞（MEFs）以及多种人肝癌细胞系研究发现，mTOR 激活的细胞对索拉非尼敏感性降低，过表达 mTOR 会使肝癌细胞产生抗性，敲低 mTOR 则削弱抗性。在动物实验中，索拉非尼对过表达 mTOR 的 HCCLM3 细胞形成的肿瘤抑制效果更差12。
- mTOR 减弱索拉非尼介导的 ROS 积累和氧化应激：索拉非尼主要通过积累脂质 ROS 诱导铁死亡发挥治疗作用。研究发现，mTOR 激活可提高肝癌细胞抗氧化能力，减弱索拉非尼诱导的 ROS 积累和氧化应激。例如，HCCLM3/mTOR 细胞中总抗氧化能力、谷胱甘肽（GSH）水平和 NADPH/NADP+比值增加，而敲低 mTOR 则会出现相反效果34。
- mTOR 增强的 SESN3 促进索拉非尼耐药：分析差异表达基因发现，SESN3 是 mTOR 激活细胞中索拉非尼耐药的关键因素。mTOR 可上调 SESN3 表达，过表达 SESN3 增加肝癌细胞对索拉非尼的抗性，沉默 SESN3 则增强敏感性。在 SNU886/shmTOR 细胞中过表达 SESN3，可逆转 mTOR 沉默导致的索拉非尼抗性受损56。
- CREB1 刺激 SESN3 转录：研究表明，CREB1 是 mTOR 激活 SESN3 表达过程中的关键转录因子，它可直接结合到 SESN3 启动子区域，促进其转录。过表达 CREB1 增加 SESN3 表达，敲低则减少表达，且过表达 CREB1 可逆转 mTOR 沉默导致的索拉非尼耐药性下降78。
- HSP70 促进 CREB1 与 CREBBP 的相互作用：CREBBP 作为共激活因子参与 CREB1 转录调控，HSP70 可促进 CREB1 与 CREBBP 的结合。免疫荧光染色和免疫共沉淀实验证实了它们之间的相互作用，沉默 HSP70 会减少 CREB1 与 CREBBP 的共沉淀，降低 CREB1 转录活性910。
- HSP70 抑制剂 Pifithrin-μ 增强索拉非尼诱导的铁死亡：Pifithrin-μ 可破坏 CREB1 与 CREBBP 的相互作用，降低 SESN3 表达，增强索拉非尼诱导的 mTOR 激活型肝癌细胞铁死亡。体内实验也表明，Pifithrin-μ 与索拉非尼联合治疗对肿瘤生长的抑制效果优于单一药物1112。
- Pifithrin-μ 增强 mTOR 激活的原发性肝肿瘤对索拉非尼的敏感性：在 Tsc2-/-小鼠模型中，Pifithrin-μ 与索拉非尼联合治疗协同抑制肿瘤发展，降低血清谷丙转氨酶（ALT）和谷草转氨酶（AST）水平，减少肝肿瘤中 SESN3 表达，促进 Fe2+积累1314。
研究结论表明，激活的 mTOR 通过 CREB1/CREBBP/HSP70 诱导 SESN3 表达，增加细胞抗氧化能力，使细胞对索拉非尼产生抗性。Pifithrin-μ 联合索拉非尼在治疗 TSC2 缺陷型人肝癌细胞衍生的异种移植肿瘤和自发小鼠肝癌方面具有治疗潜力。该研究揭示了 mTOR-CREB1-SESN3 轴在肝癌索拉非尼耐药中的关键作用，为克服肝癌索拉非尼耐药提供了新的治疗策略，有望为肝癌患者带来新的希望 。
