NF-κB在肝癌中作用的研究進(jìn)展

劉 華， 石 潔， 程樹群

綜述與講座

NF-κB在肝癌中作用的研究進(jìn)展

劉 華， 石 潔， 程樹群

原發(fā)性肝癌是常見的消化系統(tǒng)腫瘤，目前仍然沒有有效的治療手段，對于肝癌的形成機(jī)制尚不明確，因此，對肝癌機(jī)制的研究顯得尤為重要。NF-κB是一種重要的核轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，在肝癌細(xì)胞中高表達(dá)，其對肝癌的形成及發(fā)展中具有重要的作用，作者對有關(guān)NF-κB在肝癌形成與發(fā)展中的作用的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，為臨床提供參考價(jià)值。

原發(fā)性; 肝癌； NF-κB； 進(jìn)展; 發(fā)病機(jī)制

肝細(xì)胞癌是第五常見的惡性腫瘤，在全世界，在腫瘤導(dǎo)致的相關(guān)性死亡中位居第三位?；颊咭坏┍辉\斷為肝細(xì)胞癌，僅有30%～40%的患者可以獲得外科手術(shù)的機(jī)會(huì),目前，對于肝細(xì)胞癌的治療手段包括外科手術(shù)、肝移植和化療栓塞等，然而,尚無一種更加有效的手段解決患者的痛苦[1]。核轉(zhuǎn)錄因子κB(nuclear transcription factor Kappa B，NF-κB)是1986年SEN等在B細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的一種重要的核轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，其廣泛存在于細(xì)胞中,是Rel基因家族中的一種多顯性核轉(zhuǎn)錄因子并且與腫瘤關(guān)系密切[2],NF-κB在炎癥和腫瘤形成中具有重要作用，并在不同的細(xì)胞中有著不同的功能，這些功能意味著NF-κB在調(diào)節(jié)肝細(xì)胞癌中起著重要的作用，以及損傷修復(fù)的結(jié)局，從而決定疾病的預(yù)后。

1 NF-κB概述

NF-κB是一個(gè)與轉(zhuǎn)錄因子密切相關(guān)的家族，包括5個(gè)基因,分別是NF-κB1(p50/p105)、NF-κB2(p52/p100)、RelA(p65]、c-Rel和RelB。這5種基因可以產(chǎn)生7種在他們的序列上具有Rel的同源結(jié)構(gòu)域，即RHD。RHD可以調(diào)節(jié)他們的二聚化，與特異抑制劑相互作用以及與DNA結(jié)合。NF-κB蛋白有兩類：一類是RelA、c-Rel和RelB，是合成的成熟形式，其包括一個(gè)可以與轉(zhuǎn)錄裝置相互作用的轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域；另一類是NF-κB1-p105/p50和NF-κB2-p100/p52，是以前體的形式存在。前體形式(p100和p105)包含的C端錨蛋白重復(fù)序列可以被蛋白酶體催化進(jìn)而產(chǎn)生成熟的蛋白形式p50和p52，p50和p52都包含DNA結(jié)合的區(qū)域，但是缺乏轉(zhuǎn)錄激活的區(qū)域[3]。

NF-κB可以被各種各樣的被認(rèn)為對宿主有潛在危害的刺激因子所激活，進(jìn)而引起炎癥、免疫反應(yīng)以及病原體的清除。在沒有被刺激過的細(xì)胞中，NF-κB的活性在很大程度上與κB蛋白組的抑制子結(jié)合，例如IκBα、IκBβ、IκBε、IκBγ、IκBζ和相關(guān)的Bcl3蛋白，IκB結(jié)合到NF-κB可以掩蓋NF-κB的核轉(zhuǎn)位位點(diǎn)，并且有效地阻斷細(xì)胞質(zhì)中的NF-κB。特異刺激因子要想激活NF-κB，首先要將NF-κB從其抑制性IκB釋放，然后，NF-κB才可以被轉(zhuǎn)錄到核內(nèi)，啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄。NF-κB的激活有兩種途徑：一種是經(jīng)典途徑，可以被細(xì)胞因子(TNF、IL-1和TLR激動(dòng)劑)激活。另一種是非經(jīng)典NF-κB途徑，其在B細(xì)胞中尤其重要[3]。

NF-κB信號(hào)通路不僅在炎癥和天然免疫中起到重要作用，同時(shí)，NF-κB具有抗細(xì)胞凋亡和調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、侵襲作用，而且與放化療的耐受有密切關(guān)系，NF-κB信號(hào)通路如此廣泛而強(qiáng)大的作用，造就了其在腫瘤的形成過程中也扮演的重要角色。

2 NF-κB與腫瘤

NF-κB通過誘導(dǎo)細(xì)胞因子來調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)(比如TNFα、IL-1、IL-6和IL-8)以及粘附分子，進(jìn)而導(dǎo)致白細(xì)胞被招募到炎癥的部位，NF-κB信號(hào)通路也被證實(shí)在細(xì)胞進(jìn)程(比如細(xì)胞增殖、細(xì)胞凋亡和細(xì)胞耐藥)中具有重要作用[4]。因此，NF-κB信號(hào)通路與腫瘤的發(fā)生發(fā)展具有密切的聯(lián)系。腫瘤中NF-κB的活性可以由內(nèi)外源的因子激活，可以直接誘導(dǎo)NF-κB基因的突變或激活NF-κB信號(hào)通路的基因來激活NF-κB信號(hào)通路，也可以通過腫瘤微環(huán)境釋放細(xì)胞因子激活NF-κB信號(hào)通路。文獻(xiàn)報(bào)道，在B細(xì)胞淋巴瘤(比如霍奇金淋巴瘤)中可以檢測到基因RelA存在擴(kuò)能和點(diǎn)突變位點(diǎn)，而在T細(xì)胞淋巴瘤中卻是一個(gè)低概率的突變，同時(shí)也在其他的血液系統(tǒng)腫瘤(B細(xì)胞白血病等)中檢測到更多的突變基因(比如Bcl-3，c-Rel)[5]。在實(shí)體腫瘤中，NF-κB信號(hào)通路中基因突變是很少見的，研究者發(fā)現(xiàn)，在前列腺癌中，IKK2和TNPO1基因融合可以提高IKK2基因的表達(dá)[6]，而在乳腺癌中，IKK2的上游因子NFKB1存在基因的突變，從而激活NF-κB信號(hào)通路[7]。為了研究NF-κB信號(hào)通路如何在各種實(shí)體腫瘤中的發(fā)生發(fā)展，科研人員采用了一種轉(zhuǎn)基因老鼠模仿炎癥相關(guān)的結(jié)腸癌，最終證實(shí)IKK2誘導(dǎo)小腸上皮細(xì)胞中NF-κB激活，其在腫瘤的形成中起著重要的作用[8]。在腫瘤微環(huán)境中，IKK2介導(dǎo)的NF-κB信號(hào)通路的骨髓細(xì)胞的激活可以通過誘導(dǎo)細(xì)胞因子和生長因子的產(chǎn)生，從而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展[9]。慢性炎癥已經(jīng)被證實(shí)與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，在卵巢上皮腫瘤中，GUO等[10]研究發(fā)現(xiàn)，在卵巢上皮腫瘤中，NF-κB在細(xì)胞核內(nèi)的表達(dá)水平與腫瘤組織分化差和晚期腫瘤分期有關(guān)，因此，NF-κB亞單位染色陽性的腫瘤患者較染色陰性患者具有較低的累計(jì)生存率和低中位生存期。黑色素瘤也是需要依賴NF-κB活性的，在黑色素瘤小鼠模型的研究中，IKK2調(diào)節(jié)NF-κB的活性從而增強(qiáng)HRas來調(diào)節(jié)腫瘤的發(fā)生[11]。同樣，IKK2與NF-κB的相互作用也發(fā)生在肺癌當(dāng)中[12]。在腦膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中，NF-κB與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤較短的存活率有關(guān)[13]。

3 NF-κB在肝細(xì)胞癌中的作用機(jī)制

我們已經(jīng)知道NF-κB在慢性炎癥向腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中具有重要的作用，肝細(xì)胞癌產(chǎn)生于一系列炎癥以及后續(xù)的纖維化和肝硬化，除了乙肝、丙肝病毒感染外[14]，酒精攝入，非酒精性脂肪肝和肝毒性物質(zhì)的吸收也同樣是肝臟腫瘤形成的主要原因。

肝臟腫瘤在形成過程中，許多因子都可以激活NF-κB信號(hào)通路。在HBV來源的肝細(xì)胞癌中，癌基因HBV X蛋白通過上調(diào)TANK結(jié)合激酶1(TBK1)來激活NF-κB信號(hào)通路，NF-κB的上調(diào)通過調(diào)節(jié)增殖和抗腫瘤凋亡效應(yīng)促進(jìn)腫瘤的發(fā)展，也促進(jìn)了肝臟腫瘤細(xì)胞的擴(kuò)散[15]。在HCV感染的肝臟中和轉(zhuǎn)染HCV核蛋白的細(xì)胞中已檢測到NF-κB被激活[16]，因此，許多肝臟疾病晚期的患者體內(nèi)血液LPS水平升高，從而導(dǎo)致肝臟NF-κB的激活；脂肪酸也可能激活NF-κB，可能在非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)患者中促進(jìn)NF-κB的激活[17]。通過基因改變的小鼠肝癌模型證實(shí)了NF-κB在不同細(xì)胞群中的作用，Mdr2基因敲除的小鼠肝臟模型被首次用來證實(shí)NF-κB在肝臟腫瘤形成中的作用，這個(gè)模型可以因?yàn)槁阅懝苎锥l(fā)育成肝癌。在這個(gè)模型中，小鼠的肝細(xì)胞可以特異的表達(dá)IκBα超抑制子——IκBα，是一個(gè)非降解突變形式，其可以穩(wěn)定地抑制NF-κB活性，與具有完整NF-κB信號(hào)通路的小鼠相比，NF-κB活性被抑制可以降低肝臟腫瘤的發(fā)生，重要的是，在這個(gè)動(dòng)物模型中，抑制NF-κB信號(hào)通路并沒有改變腫瘤的起始發(fā)生，而是能夠阻斷肝細(xì)胞向肝細(xì)胞癌的進(jìn)一步發(fā)展[18]。這個(gè)發(fā)現(xiàn)為預(yù)防腫瘤的發(fā)生提供了有力的證據(jù)。與上述的研究相比，在二乙基亞硝胺(DEN)小鼠肝臟腫瘤模型中，通過敲除IKK2來抑制NF-κB可以促進(jìn)肝臟腫瘤的形成。以上的實(shí)驗(yàn)觀察顯示，IKK2可以通過抑制肝臟損傷和肝細(xì)胞增殖來抑制肝臟腫瘤的形成。

肥胖也是肝細(xì)胞癌形成的一個(gè)重要的危險(xiǎn)因素[19]。有研究顯示，在肥胖相關(guān)的肝細(xì)胞癌中，NF-κB可以通過IL-6和TNF來激活，在小鼠模型中，通過消除IL-6和TNF-R1可以有效的減輕小鼠肝細(xì)胞癌的腫瘤負(fù)擔(dān)[20]。

4 針對NF-κB信號(hào)通路的治療對策

各種肝臟損傷、炎癥均能夠引起NF-κB的升高，因此，一些可以降低NF-κB的藥物，勢必會(huì)對肝臟損傷、炎癥起到保護(hù)的作用?？Х人崾桥R床用于防止手術(shù)出血或止血，用于治療白細(xì)胞減少癥、血小板減少的藥物，然而有文獻(xiàn)報(bào)道其可以抑制NF-κB的活性，因此，其極可能具有肝臟保護(hù)作用[21]。吡咯烷二硫基甲酸鹽(PDTC)是已經(jīng)被證實(shí)了的NF-κB信號(hào)通路抑制劑，極微劑量的PDTC即可以抑制由佛波酯、IL-1、LPS和TNF-α引起的NF-κB的潛在細(xì)胞質(zhì)形式IκB的釋放，這是由于NF-κB激活被認(rèn)為是細(xì)胞損傷的發(fā)病機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn)，PDTC可以對硫代乙酰胺性肝衰竭引起的肝損傷起到保護(hù)作用，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)給小鼠腹腔內(nèi)注射PDTC可以減緩急性肝損傷和改善硫代乙酰胺肝衰竭小鼠的生存狀態(tài)，這種效應(yīng)的產(chǎn)生或許是源于NF-κB信號(hào)通路的抑制[22]。白藜蘆醇是一種天然的植物保護(hù)素，多富含于葡萄、紅酒、堅(jiān)果中，具有廣泛的藥理學(xué)效應(yīng)，在脂質(zhì)代謝和預(yù)防腫瘤中可以產(chǎn)生抗氧化和抗炎特性。最近，有證據(jù)顯示白藜蘆醇可以拮抗對乙酰氨基酚在小鼠中引起的細(xì)胞毒[23]，因此，白藜蘆醇在一定程度上可以起到肝損傷保護(hù)的作用。

沙利度胺是谷氨酸的合成類似物，沙利度胺和其類似物PDP被證實(shí)在肝臟中具有抗炎、抗TNF-α以及抗纖維化的作用。有文獻(xiàn)就報(bào)道，沙利度胺的一系列類似物可以通過抑制NF-κB從細(xì)胞質(zhì)到細(xì)胞核進(jìn)而抑制NF-κB的活性，從而起到保護(hù)肝臟的作用，因此，沙利度胺及其化合物對治療肝臟疾病具有潛在的應(yīng)用價(jià)值[24]。據(jù)報(bào)道，姜黃素可以抑制肝臟中NF-κB信號(hào)通路，從而改善肝臟功能[25]，蟾毒靈可以有效的抑制NF-κB的活性從而抑制肝癌細(xì)胞的侵襲與轉(zhuǎn)移[26]。

5 總結(jié)與展望

NF-κB信號(hào)通路可以說是信號(hào)通路中最經(jīng)典的信號(hào)通路之一，NF-κB在肝臟穩(wěn)態(tài)的維持、炎癥調(diào)節(jié)、纖維化和腫瘤形成中起到不可或缺的作用，因此其與慢性肝臟疾病具有極高的臨床相關(guān)性。目前，已有大量的關(guān)于NF-κB信號(hào)通路的研究，同時(shí)也有針對NF-κB信號(hào)通路的相關(guān)化合物，但是真正的將這些化合物轉(zhuǎn)化到臨床中去還是有一段路要走。將這種結(jié)果轉(zhuǎn)化到臨床中去的難點(diǎn)或許可以歸到IKK 和NF-κB小鼠肝臟模型建立的復(fù)雜性上，這種復(fù)雜性也反映了這一信號(hào)通路的多樣性和細(xì)胞特異性。然而，認(rèn)真的分析小鼠模型的數(shù)據(jù)，可以進(jìn)一步研究NF-κB在非癌旁細(xì)胞中的作用。比如HSC/HMF和Kupper細(xì)胞，在纖維化發(fā)展中，以及對腫瘤微環(huán)境的影響中的作用，或許可以依據(jù)NF-κB作為抗炎癥治療策略轉(zhuǎn)化到臨床肝臟病學(xué)中去。然而，各種各樣的治療手段對于晚期肝癌患者的治療效果都有限，NF-κB看起來對纖維化形成以及對腫瘤起始和進(jìn)展密切相關(guān)。綜上，針對NF-κB的靶向藥物可以起到保護(hù)肝臟功能，抑制肝臟炎癥，抗氧化，抑制肝癌細(xì)胞的侵襲與轉(zhuǎn)移等效果。因此，NF-κB在肝癌的發(fā)生發(fā)展過程中具有重要的作用。

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上海市科委青年啟明星人才項(xiàng)目(14QA1405000)

200438 上海，第二軍醫(yī)大學(xué)附屬東方肝膽外科醫(yī)院 肝外六科

劉 華，男，蘇州大學(xué)在讀碩士生，研究方向：肝癌及門靜脈癌栓的發(fā)生及形成機(jī)制的研究，E-mail：emailliuhua@163.com

石 潔，男，副教授，擅長肝癌的診斷與治療，E-mail：docshijie@aliyun.com

程樹群，男，科主任，教授，博士生導(dǎo)師，擅長肝癌門靜脈癌栓的治療與防治，E-mail：chengshuqun@aliyun.com

10.3969/j.issn.1674-4136.2016.01.012

1674-4136(2016)01-0040-04

2015-10-19][本文編輯：李筱蕾].