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为探究肝癌（HCC）对索拉非尼耐药机制，研究人员开展相关研究，发现循环线粒体 DNA 促进 M2 型肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）极化及肝癌耐药，为治疗提供新策略。
肝癌（Hepatocellular Carcinoma，HCC）是全球范围内常见的恶性肿瘤，在我国，它更是严重威胁人们生命健康的 “杀手”，是癌症相关死亡的主要原因之一。对于晚期肝癌患者来说，索拉非尼（Sorafenib）作为一种重要的分子靶向治疗药物，本应带来生的希望，然而现实却很残酷。临床研究发现，仅有约 30% 的肝癌患者能从索拉非尼治疗中获益，而且几乎所有患者都会在 6 个月内产生耐药性。这就像在黑暗中好不容易看到一丝曙光，却又很快被乌云遮蔽。肿瘤免疫微环境在肝癌的发生、发展、转移以及耐药过程中起着关键作用，其中肿瘤相关巨噬细胞（Tumor-Associated Macrophages，TAMs），尤其是 M2 型 TAMs，被认为与索拉非尼耐药密切相关。但具体的作用机制却如同隐藏在迷雾之中，让科研人员难以捉摸。线粒体损伤相关分子模式（Mitochondrial Damage-Associated Molecular Patterns，DAMPs），包括线粒体 DNA（Mitochondrial DNA，mtDNA）等，在炎症环境调节中发挥着重要作用，可它们在肿瘤微环境中的角色依旧是个谜。在这样的背景下，河南大学的研究人员挺身而出，开展了一项意义重大的研究。这项研究成果发表在《Cell Death and Disease》杂志上，为肝癌治疗带来了新的希望。
研究人员为了深入探究肝癌对索拉非尼耐药的机制，运用了多种关键技术方法。他们收集了 55 对来自河南大学南阳中心医院的肝癌及癌前组织样本，为研究提供了重要的临床样本支持。通过细胞培养实验，对多种细胞系进行培养和处理，模拟体内环境。利用定量逆转录 PCR（qRT-PCR）和蛋白质免疫印迹（Western blot）技术，检测基因和蛋白质的表达水平；采用免疫组织化学（IHC）、H&E 染色、免疫荧光染色等方法，观察组织和细胞的形态及分子表达情况；借助流式细胞术，分析细胞的凋亡、极化等状态；构建动物模型，包括肝癌原位小鼠模型、皮下异种移植模型和二乙基亚硝胺（DEN）诱导的肝癌小鼠模型，在体内研究肿瘤的生长和耐药机制。
研究结果主要如下：
- M2-TAMs 浸润与肝癌对索拉非尼耐药相关：研究人员通过对多个数据集的分析，发现 M2-TAM 在肝癌组织中的浸润显著高于 M1 巨噬细胞，且与患者生存率相关。在对接受索拉非尼治疗的肝癌患者数据集分析时发现，M2-TAM 浸润和 CD163 表达在耐药患者的肿瘤中明显更高。通过构建小鼠模型进一步验证，结果显示耐药组小鼠肿瘤组织中 M2-TAM 功能标记物表达上调，且将 M2-TAMs 与肝癌细胞共同接种的小鼠肿瘤体积更大，肝癌细胞对索拉非尼的敏感性更低12。
- 索拉非尼处理的肝癌细胞条件培养基促进 TAMs 向 M2 极化：用索拉非尼预处理的肝癌细胞条件培养基培养巨噬细胞，发现 M2-TAM 的典型标记物如 CD163、CD206、ARG1 等表达增加，M1-TAM 比例减少，同时巨噬细胞特征性细胞因子表达增加，巨噬细胞的迁移能力也增强3。
- 索拉非尼诱导肝癌细胞通过凋亡释放线粒体 DNA：检测发现索拉非尼耐药小鼠血浆中循环 mtDNA 水平升高，且肝癌细胞在索拉非尼处理后，细胞外 mtDNA 含量随时间增加。研究表明，索拉非尼诱导肝癌细胞凋亡，进而导致 mtDNA 释放，同时细胞内活性氧（ROS）增加、ATP 减少、线粒体膜电位丧失4。
- 线粒体 DNA 促进 TAMs 向 M2 极化：体外实验中，用 mtDNA 处理 THP-1 来源的巨噬细胞，细胞形态发生改变，且 mtDNA 能诱导巨噬细胞迁移，上调 M2-TAM 标记物的表达。在小鼠体内实验中，注射 mtDNA 促进了肿瘤生长和 M2-TAM 浸润，而用 DNase I 消化 mtDNA 或清除巨噬细胞则抑制了肿瘤生长5。
- 线粒体 DNA 通过激活 TLR9 促进 TAMs 向 M2 极化：RNA 测序分析发现，mtDNA 处理后，M1 巨噬细胞标记物下调，M2 巨噬细胞标记物上调，且 KEGG 通路分析显示 TLR9 通路等富集。进一步研究发现，mtDNA 处理能激活 TLR9 通路，抑制该通路则可逆转 mtDNA 介导的 M2 极化6。
- 阻断 TLR9 通路增强索拉非尼在肝癌中的治疗效果：在 DEN 诱导的肝癌小鼠模型中，阻断 TLR9 通路（使用 E6446 抑制剂或敲除 Tlr9 基因）联合索拉非尼治疗，显著抑制了肿瘤进展，减少了 M2 巨噬细胞浸润，促进了肿瘤细胞凋亡，增强了索拉非尼的治疗效果7。
研究结论和讨论部分指出，本研究揭示了索拉非尼诱导的细胞外游离 mtDNA 在巨噬细胞 M2 极化和肝癌索拉非尼耐药中起关键作用。索拉非尼诱导肝癌细胞凋亡，释放 mtDNA，mtDNA 通过 TLR9 通路促进巨噬细胞向 M2 极化，进而导致肝癌对索拉非尼耐药。阻断 mtDNA 诱导的 TAMs 向 M2 极化，尤其是抑制 mtDNA - TLR9 通路，可能是克服肝癌索拉非尼耐药的有前景的治疗策略。这一研究成果为肝癌的治疗提供了新的理论依据和潜在的治疗靶点，有望为广大肝癌患者带来新的生机，让他们在与病魔的斗争中看到更多的希望。
