核因子-κB通路在潰瘍性結(jié)腸炎治療中的應用

馮爵榮 楊幼林

潰瘍性結(jié)腸炎（UC）是一種慢性特發(fā)性反復發(fā)作的腸道炎性疾病，以腹痛、腹瀉、排膿血便為主要臨床表現(xiàn)。UC的發(fā)病機制一般認為與遺傳因素、環(huán)境因素、微生物和免疫紊亂的共同作用相關(guān)。UC的致病因素中，免疫功能異常成為近年來研究的熱點之一，尤其是核因子-κB（NF-κB），其過分活躍與多種炎性疾病相關(guān)，在炎性反應中起到樞紐作用［1-3］。而對NF-κB功能的持續(xù)抑制可導致免疫細胞發(fā)育異?；蛏L延緩，造成機體免疫功能缺陷和外周淋巴器官形成障礙。

NF-κB是一類能與免疫球蛋白κ輕鏈基因增強子κB序列（GGGACTTTCC）特異結(jié)合的核蛋白轉(zhuǎn)錄因子。哺乳類動物NF-κB轉(zhuǎn)錄因子家族（又稱Rel家族）包括5個成員：c-Rel、RelA／p65、RelB、NF-κB1／p50和 NF-κB2／p52。NF-κB 一般以同二聚體或異二聚體的形式存在，如p65-p50、p50-p50。NF-κB家族N末端都有一個約由300個氨基酸組成的高度保守的Rel同源性結(jié)構(gòu)域（RHD），負責與DNA結(jié)合、二聚體化及與NF-κB抑制性蛋白（IκB）家族成員相互作用。

無刺激狀態(tài)下，大部分NF-κB與IκB結(jié)合，以無活性狀態(tài)存在于細胞質(zhì)內(nèi)。IκB是一類基因家族，包括IκBα、IκBβ、IκBγ等成員，其主要功能是與NF-κB結(jié)合后使其失活。當細胞受到生長因子、細胞因子、淋巴因子及紫外線的刺激或處于應激狀態(tài)（如缺氧）時，細胞表面的受體將這些信息傳遞給胞質(zhì)中的細胞IκB抑制蛋白激酶（IκK），IκK 可使IκB磷酸化并使之從 NF-κB復合物上解離下來，是NF-κB得以活化的前提。磷酸化的IκB被細胞內(nèi)的蛋白酶體降解，而活化的NF-κB復合物則從細胞質(zhì)轉(zhuǎn)入細胞核內(nèi)，與其他轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子一起啟動相關(guān)基因的表達，從而發(fā)揮相應的生物學功能。

NF-κB通路是機體炎性反應發(fā)生和免疫功能異常的共同通路，該通路可作為一些由免疫功能異常所致疾病的藥物治療的理想靶點。本文從IκB、IκK復合體、NF-κB 三個方面綜述 NF-κB通路在UC治療中的應用。

1 IκB

1.1 糖皮質(zhì)激素

糖皮質(zhì)激素為廣泛炎性反應的抑制劑，通過增強IκB-α的基因轉(zhuǎn)錄而上調(diào)IκB家族中IκB-α的水平，使 NF-κB與更多的IκB-α結(jié)合，抑制 NF-κB的活化，最終炎性細胞因子釋放受到抑制，UC的炎性反應得到控制［4］。此外，活化的糖皮質(zhì)激素受體能直接與活化的 NF-κB的p65亞單位結(jié)合，抑制NF-κB與靶DNA結(jié)合。

1.2 氨基水楊酸制劑

5-氨基水楊酸（5-ASA）制劑和水楊酸偶氮磺胺吡啶（SASP）制劑可抑制前列腺素合成和炎性介質(zhì)白三烯的形成，從而抑制炎性反應。此外，還可以抑制NF-κB的活化而控制炎性反應，其作用機制是：（1）在結(jié)腸上皮細胞中，SASP可阻斷IκB-α磷酸化及其后的降解，并使NF-κB的DNA結(jié)合活性明顯降低；（2）5-ASA可直接阻斷RelA的磷酸化，使NF-κB激活受阻［5-6］。

1.3 羧基氨基咪唑

羧基氨基咪唑（CAI）為血管生成抑制劑，用于腫瘤治療，抑制腫瘤的增殖、侵襲及轉(zhuǎn)移，近年來的研究發(fā)現(xiàn)其還具有抗炎作用。Guo等［7］的動物實驗經(jīng)胃給予CAI 20 mg·kg-1·d-1，共10 d，結(jié)果UC模型組的血便情況和腸道病變獲得好轉(zhuǎn)。免疫組織化學檢測法結(jié)果顯示胞質(zhì)中NF-κB p65的表達明顯下降，并且蛋白印跡分析證實p-IκB生成增加，提示IκB的高表達可抑制NF-κB的活性從而控制炎性反應持續(xù)。

2 IκK復合體

2.1 脫氫環(huán)氧甲基醌霉素

脫氫環(huán)氧甲基醌霉素（DHMEQ）為新型NF-κB抑制劑，是醌霉素C（epoxyquinomycin C）的衍生物，由 Matsumoto等［8］從2，5-二甲氧基苯胺合成而來，包括DHM2EQ和DHM3EQ，兩者互為異構(gòu)體；與DHM3EQ相比，DHM2EQ的活性更強、毒性更小。DHMEQ通過復雜的機制干預NF-κB通路：早期階段，DHMEQ可與p65直接結(jié)合，阻止NF-κB移位，并且抑制NF-κB與靶DNA結(jié)合，阻斷NF-κB通路；晚期階段，DHMEQ使活性氧（ROS）生成增多，從通路的上游和下游抑制下調(diào)IκK水平，使IκB的活性減弱。同時ROS不僅干擾了TAK1／TAB的磷酸化，還經(jīng) ROS／非折疊蛋白應答（UPR）旁路產(chǎn)生轉(zhuǎn)錄因子CCAAT增強子結(jié)合蛋白β（C／EBPβ），并可與p65及 NF-κB家族其他成員交聯(lián)從而抑制NF-κB在靶基因上移位［9］。

2.2 小白菊內(nèi)酯

小白菊內(nèi)酯（parthenolide）是從艾菊中提取純化的具有藥物活性的一種倍半萜內(nèi)脂化合物。Zhao等［10］的動物結(jié)腸炎實驗發(fā)現(xiàn)，小白菊內(nèi)酯能抑制IκB磷酸化，使其活性增加，繼而下調(diào)髓過氧化物酶的活性和NF-κB p65的表達，結(jié)果腫瘤壞死因子-α（TNF-α）和白細胞介素-1β（IL-1β）等炎性細胞因子的分泌明顯減少，可有效緩解葡聚糖硫酸鈉（DSS）誘導的結(jié)腸炎模型小鼠的癥狀?？喽箟A和姜黃素治療UC亦有一定的效果，可能與抑制NF-κB通路有關(guān)。

3 NF-κB

3.1 反義寡核苷酸

反義寡核苷酸（ASON）是一段人工合成的短鏈核酸（有15～25個核苷酸），其堿基順序與特定靶mRNA或靶DNA互補，可特異性抑制或阻止該基因的轉(zhuǎn)錄及表達，故又被形象地稱為“基因封條”。已有許多研究證實，UC患者腸黏膜組織中以NF-κB的亞單位p65為主，在調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄方面發(fā)揮關(guān)鍵作用［11］。因此，采用 NF-κB p65 ASON抑制或封閉NF-κB p65 mRNA的表達，使p65蛋白合成減少，NF-κB的活性下降，從而使細胞因子釋放減少，阻斷炎性反應，這對UC具有重要的治療價值［12-14］。

3.2 誘騙性寡核苷酸

誘騙性寡核苷酸（decoy ODN）為一長約22 bp的短雙鏈DNA，如NF-κB誘騙性寡核苷酸，與靶轉(zhuǎn)錄因子序列一致，經(jīng)轉(zhuǎn)染與靶基因啟動子相作用，影響靶基因的表達［15-17］。NF-κB誘騙性寡核苷酸僅將異常激活的NF-κB降至基礎水平，而非完全阻斷 NF-κB通路［18］。NF-κB誘騙性寡核苷酸治療三硝基苯磺酸（TNBS）誘導的結(jié)腸炎，不會抑制腸外器官的NF-κB和引起CD4＋T細胞凋亡，故此療法特異性較高且可長期應用［19-21］。

4 結(jié)語

針對NF-κB通路治療UC已獲得明顯效果，但容易復發(fā)，可能還有其他通路參與UC的發(fā)生。未來基因診斷技術(shù)可直接定位UC的致病基因，通過靶基因的誘騙性寡核苷酸可減少或抑制靶基因的表達，有效控制異常的免疫反應。雖然許多研究已證實針對NF-κB通路治療在動物實驗中有效，但應用于患者的效果仍不清楚。鑒于NF-κB通路與炎性反應的關(guān)系密切，為UC提供了更安全有效的治療方向，更進一步全面研究NF-κB通路是非常必要的。

1 Karin M，Lin A.NF-kappaB at the crossroads of life and death.Nat Immunol，2002，3：221-227.

2 Hayden MS，West AP，Ghosh S.NF-kappaB and the immune response.Oncogene，2006，25：6758-6780.

3 Makarov SS.NF-kappaB as a therapeutic target in chronic inflammation：recent advances.Mol Med Today，2000，6：441-448.

4 Gambari R.New trends in the development of transcription factor decoy （TFD）pharmacotherapy.Curr Drug Targets，2004，5：419-430.

5 Rodríguez-Bores L，F(xiàn)onseca GC，Villeda MA.Novel genetic markers in inflammatory bowel disease.World J Gastroenterol，2007，13：5560-5570.

6 Fichtner-Feigl S，F(xiàn)uss IJ，Preiss JC，et al.Treatment of murine Th1-and Th2-mediatedinflammatory bowel disease with NF-κB decoy oligonucleotides.J Clin Invest，2005，115：3057-3071.

7 Guo L，Ye C，Hao X，et al.Carboxyamidotriazole ameliorates experimental colitis by inhibition of cytokine production，nuclear factor-κB activation，and colonic fibrosis.J Pharmacol Exp Ther，2012，342：356-365.

8 Matsumoto N，Ariga A，To-e S，et al.Synthesis of NF-κB activation inhibitors derived from epoxyquinomicin C.Bioorg Med Chem Lett，2000，10：865-869.

9 Nakajima S，Kato H，Gu L，et al.Pleiotropic potential of dehydroxymethylepoxyquinomicin for NF-κB suppression via reactive oxygen species and unfolded protein response.J Immunol，2013，190：6559-6569.

10 Zhao ZJ，Xiang JY，Liu L，et al.Parthenolide，an inhibitor of the nuclear factor-κB pathway，ameliorates dextran sulfate sodium-induced colitis in mice.Int Immunopharmacol，2012，12：169-174.

11 Neurath MF.Pathogenesis of inflammatory bowel disease：transcription factor in spotlight.Gut，1998，42：458-459.

12 Neurath MF，Pettersson S，Meyer zum Büschenfelde KH，et al.Local administration of antisense phosphorothioate oligonucleotides to the p65 subunit of NF-kappaB abrogates established experimental colitis in mice.Nat Med，1996，2：998-1004.

13 Lawrance IC，Wu F，Leite AZ，et al.A murine model of chronic inflammation-induced intestinal fibrosis down-regulated by antisense NF-kappa B.Gastroenterology，2003，125：1750-1761.

14 Li Z，Zhang de K，Yi WQ，et al.NF-kappaB p65 antisense oligonucleotides may serve as a novel molecular approach for the treatment of patients with ulcerative colitis.Arch Med Res，2008，39：729-734.

15 Morishita R，Sugimoto T，Aoki M，et al.In vivo transfection of cis element“decoy”against nuclear factor-kappaB binding site prevents myocardial infarction.Nat Med，1997，3：894-899.

16 Tomita N，Ogihara T，Morishita R.Transcription factors as molecular targets：molecular mechanisms of decoy ODN and their design.Curr Drug Targets，2003，4：603-608.

17 Gambari R.New trends in the development of transcription factor decoy （TFD）pharmacotherapy.Curr Drug Targets，2004，5：419-430.

18 Fichtner-Feigl S，F(xiàn)uss IJ，Preiss JC，et al.Treatment of murine Th1-and Th2-mediatedinflammatory bowel disease with NF-κB decoy oligonucleotides.J Clin Invest，2005，115：3057-3071.

19 Fichtner-Feigl S，F(xiàn)uss IJ，Preiss JC，et al.Treatment of murine Th1-and Th2-mediated inflammatory bowel disease with NF-κB decoy oligonucleotides.J Clin Invest，2005，115：3057-3071.

20 Xiang JY，Wu LG，Huang XL，et al.Amelioration of murine dextran sulfate sodium-induced colitis by nuclear factor-kappaB decoy oligonucleotides.Am J Surg，2009，197：797-805.

21 方年富，冷芳，張靜，等.NF-κB“誘餌”寡核苷酸對TNBS誘導小鼠結(jié)腸炎的影響.實用醫(yī)學雜志，2014，30：532-535.