腫瘤壞死因子誘導(dǎo)凋亡配體TRAIL的研究進(jìn)展

徐顯暑

（上海唯科生物制藥有限公司，中國(guó) 上海201210）

Fas-L、TNF-α以及腫瘤壞死因子誘導(dǎo)凋亡配體TRAIL是腫瘤壞死因子家族的三種誘導(dǎo)凋亡分子。與Fas-L和TNF-α相比，腫瘤壞死因子誘導(dǎo)凋亡配體TRAIL具有特異性和強(qiáng)大的誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡能力，其抗癌譜更為廣泛，不會(huì)引起全身嚴(yán)重炎癥反應(yīng)等等。相對(duì)而言，TRAIL是一種更為安全有效的抗腫瘤因子。

1 TRAIL概述

TRAIL位于染色體3q26，1769bp片段，包含5個(gè)外顯子，cDNA長(zhǎng)度為1050bp，相對(duì)分子量32.5KDa，編碼281個(gè)氨基酸，等電點(diǎn)7.63的Ⅱ型跨膜蛋白[1]。TRAIL被廣泛地應(yīng)用于肺、脾、卵巢、淋巴結(jié)、腎、外周血淋巴細(xì)胞以及前列腺等正常組織的表達(dá)中。在腦組織、肝組織以及睪丸中沒有發(fā)現(xiàn)其表達(dá)。TRAIL能特異性誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞、病毒感染細(xì)胞或轉(zhuǎn)化細(xì)胞等發(fā)生凋亡，卻對(duì)正常細(xì)胞沒有任何影響。另外，在單核細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞、激活T細(xì)胞以及樹突狀細(xì)胞中同樣發(fā)現(xiàn)TRAIL表達(dá)，這有力地證明，TRAIL和維持免疫穩(wěn)態(tài)以及宿主防御有很大關(guān)系，同時(shí)，其也參與機(jī)體的免疫調(diào)節(jié)。

TRAIL受體包括死亡受體、誘騙受體、可溶性受體。死亡受體包括DR4、DR5，DR4和DR5均包含胞內(nèi)死亡結(jié)構(gòu)域，二者和TRAIL相結(jié)合之后，可以將TRAIL死亡信息傳至細(xì)胞中，從而激活caspase系統(tǒng)，進(jìn)而引起細(xì)胞凋亡，當(dāng)DR4和DR5過度表達(dá)的時(shí)候，其可不依賴配體直接誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[2]。誘騙受體包括DcR1、DcR2，DcR1中沒有胞內(nèi)死亡結(jié)構(gòu)域，DcR2含有24個(gè)氨基酸截短的死亡結(jié)構(gòu)域。通常情況下，誘騙受體和死亡受體可競(jìng)爭(zhēng)著和TRAIL相結(jié)合，但因?yàn)檎T騙受體沒有死亡結(jié)構(gòu)域，所以，其和TRAIL結(jié)合之后就不能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡?？扇苄允荏w是分泌型糖蛋白，作為TNFR超家族新成員，可溶性受體胞內(nèi)也缺少死亡結(jié)構(gòu)域，其和TRAIL結(jié)合之后不能轉(zhuǎn)導(dǎo)凋亡?？扇苄允荏w可有效增加骨骼密度，抑制破骨細(xì)胞發(fā)生。

TRAIL與細(xì)胞膜上面死亡受體結(jié)合激活凋亡信號(hào)途徑，TRAIL和死亡受體DR4、DR5結(jié)合之后，會(huì)形成配體、受體三聚復(fù)合物，從而誘導(dǎo)死亡受體胞漿段死亡結(jié)構(gòu)域和Fas相關(guān)蛋白死亡結(jié)構(gòu)域C端DD結(jié)合。Fas相關(guān)蛋白的死亡結(jié)構(gòu)與以其N端死亡效應(yīng)結(jié)構(gòu)域DED和Procaspase-8相結(jié)合，而形成DR4/DR5/FADD/Procaspase-8死亡誘導(dǎo)信號(hào)復(fù)合物，促進(jìn)procaspase-8自身催化成有活性的caspase-8。當(dāng)活化caspase-8之后，可通過兩條信號(hào)途徑傳遞凋亡信號(hào)。第一條信號(hào)途徑為：caspase-8激活下游效應(yīng)蛋白caspase-7、caspase-3或caspase-6，誘導(dǎo)凋亡，第二條途徑為：活化的caspase-8催化bcl-2家族蛋白bid，斷裂成截短bid，tbid定位于線粒體膜，從而破壞線粒體跨膜電位，導(dǎo)致線粒體釋放細(xì)色素C、Smac，從而刺激procaspase-9催化形成活性caspase-9，活化效應(yīng)蛋白，最終誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。

2 TRAIL臨床應(yīng)用

2005年起，我國(guó)進(jìn)入重組人TRAIL臨床研究，根據(jù)Guo Y等[3]人的報(bào)道，應(yīng)用大腸桿菌表達(dá)可獲取重組人TRAIL對(duì)癌癥患者積極進(jìn)行Ⅰ期研究，臨床研究證實(shí)TRAIL安全性及有效性，與此同時(shí)，臨床經(jīng)驗(yàn)表明患者非重度肝功能異?；蚋赊D(zhuǎn)移對(duì)于重組人TRAIL蛋白藥代動(dòng)力學(xué)沒有顯著的影響。胡璧[4]指出接受TRAIL重組蛋白治療之后，大部分患者血清中的凋亡信號(hào)分子和染色體DNA水平提高，并且和重組TRAIL蛋白劑量呈現(xiàn)正相關(guān)。這說明，可將血清作為基礎(chǔ)，利用藥效學(xué)檢測(cè)方法監(jiān)測(cè)患者TRAIL活性。值得注意的是，TRAIL單獨(dú)應(yīng)用具有抗腫瘤活性，多種藥物聯(lián)合應(yīng)用具有明顯的協(xié)同作用，比如，和化療藥物細(xì)胞因子白介素2、細(xì)胞誘導(dǎo)分化劑、足葉乙苷、糖皮質(zhì)激素等連用能提高腫瘤細(xì)胞對(duì)TRAIL誘導(dǎo)凋亡敏感性。目前，針對(duì)化療藥物增強(qiáng)TRAIL腫瘤誘導(dǎo)凋亡的機(jī)制未明確，臨床則認(rèn)為化療可通過調(diào)節(jié)死亡受體或胞外與胞內(nèi)途徑對(duì)話增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的TRAIL誘導(dǎo)凋亡敏感性，但作用在正常的細(xì)胞時(shí)，不會(huì)改變對(duì)TRAIL的敏感及耐受性。TRAIL能逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞對(duì)于化療產(chǎn)生的耐藥性。TRAIL和藥物聯(lián)合使用一方面可降低藥物單獨(dú)使用的毒副作用，另一方面可增強(qiáng)臨床效果，應(yīng)用前景廣泛。

目前，雖然證實(shí)了TRAIL重組蛋白的安全性及有效性，但在人體內(nèi)TRAIL重組的半衰期結(jié)果不理想。比如，8mg/kg的速度靜脈注射重組TRAIL的時(shí)候，半衰期是36分鐘，但6mg/kg靜脈注射mapatumumab時(shí)，半衰期18.8天。另外，與重組TRAIL相比，死亡受體單克隆抗體安全性和特異性更高，還可以激發(fā)T淋巴細(xì)胞及天然免疫從而增強(qiáng)免疫力，可給予長(zhǎng)時(shí)間保護(hù)，防止腫瘤復(fù)發(fā)。

3 結(jié)語

臨床研究指出，TRAIL可參與很多的生物學(xué)過程，其在免疫自穩(wěn)、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫、免疫監(jiān)視、自身免疫性疾病以及病毒性感染疾病等方面有很大的作用，其在臨床有較為廣闊的應(yīng)用前景。但隨著TRAIL凋亡途徑更進(jìn)一步的研究，有關(guān)TRAIL及其受體旁路途徑激活等問題需進(jìn)一步闡明。

［1］WEBER A，WANDINGER K P，MUELLER W，et al.Identification and functional characterization of a highly polymorphic region in the human TRAIL promoter in multiple sclerosis[J].2008，3(12)：65-66.

［2］姚根宏，欒建鳳，葉東，等.重組人腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡配體的凋亡效應(yīng)[J].免疫學(xué)雜志，2009，5（12）：100-101.

［3］Guo Y.Chen C.Zheng Y.A novel anti-human DR5 monoclonal antibody with tumoricidal activity induces caspasedependent and caspase-independent cell death[Z].[S.L.]：[s.n.]，2005.

［4］胡璧，王建軍，徐根興.腫瘤壞死因子誘導(dǎo)凋亡配體（TRAIL）抗腫瘤治療研究進(jìn)展[J].藥學(xué)與臨床研究，2008，16（3）：194-195.