腫瘤壞死因子與癌癥相關(guān)研究進(jìn)展

高世勇，李 丹

(哈爾濱商業(yè)大學(xué)藥物工程技術(shù)研究中心，黑龍江 哈爾濱 150000)

腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)是1975年英格蘭科學(xué)家Carswell等在被細(xì)菌內(nèi)毒素感染或接種過卡介苗的小鼠血清中發(fā)現(xiàn)的一種物質(zhì)，這種物質(zhì)在體外也可以對多種腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用，能使腫瘤發(fā)生出血性壞死的同時(shí)又對正常細(xì)胞不產(chǎn)生傷害，故將之命名為腫瘤壞死因子。隨著學(xué)者們近年來對TNF及其相關(guān)信號(hào)通路的深入了解，發(fā)現(xiàn)TNF是許多癌癥治療的有效靶點(diǎn)，TNF在醫(yī)學(xué)研究中的地位越來越高。

1 TNF-α結(jié)構(gòu)及生物學(xué)特性

1.1 TNF-α結(jié)構(gòu)腫瘤壞死因子多由激活的巨噬細(xì)胞、免疫細(xì)胞(B細(xì)胞和T細(xì)胞)等產(chǎn)生，主要分為TNF-α和TNF-β，TNF-α在總TNF的生物學(xué)活性中占主體部分，約占70%～95%，故目前提到的TNF多指TNF-α。TNF-α基因位于人的第6對染色體上，由4個(gè)外顯子和3個(gè)內(nèi)含子組成。TNF-α前體具有233個(gè)氨基酸，而成熟的TNF-α由157個(gè)氨基酸組合而成，相對分子質(zhì)量為1.7×104。TNF-α為含有β折疊的非螺旋的蛋白質(zhì)，由2個(gè)反向平行的β折疊組成，其形成的環(huán)狀是來自于69位和101位的半胱氨酸所形成的二硫鍵連接而成[1]。TNF-α是通過其同源三聚體結(jié)構(gòu)來發(fā)揮生物學(xué)功能。

1.2 TNF-α生物學(xué)特性TNF-α對類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、肝腎損傷衰竭、心血管疾病、胃腸道疾病、免疫系統(tǒng)等許多疾病有著重要的治療意義，其中最重要的是對腫瘤的作用。TNF-α對腫瘤細(xì)胞的作用不是單一的，既可以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖分化，也能抑制增殖、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)利用它可以誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡這一生物學(xué)特性，展開了大量的研究和臨床試驗(yàn)。TNF-α是在細(xì)胞各階段病理生理過程中扮演重要角色的多功能性多肽類細(xì)胞因子，在參與細(xì)胞增殖、分化、侵襲、轉(zhuǎn)移、凋亡的同時(shí)，還參與機(jī)體免疫應(yīng)答及炎癥反應(yīng)等，TNF-α不僅具有細(xì)胞因子的特性，也是重要的免疫調(diào)節(jié)劑，通過調(diào)節(jié)一系列途徑在典型的免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要作用，這些途徑包括先天免疫參與的炎癥反應(yīng)，以及隨后的增殖和程序性細(xì)胞死亡或壞死的細(xì)胞激活。臨床試驗(yàn)證明TNF-α與化療放療藥物聯(lián)合應(yīng)用時(shí)可產(chǎn)生明顯的協(xié)同作用，為臨床惡性腫瘤用藥提供新的著力點(diǎn)。

2 TNF家族受體

TNF家族中有許多成員都在細(xì)胞凋亡中發(fā)揮著重要的作用，配體與受體間相互作用導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生凋亡。TNF配體及其受體TNF受體(tumor necrosis factor receptor，TNFR)可分為兩個(gè)互補(bǔ)的超家族，即TNF和TNFR，至今已發(fā)現(xiàn)19個(gè)配體和29個(gè)受體。TNF-α與其受體TNFR結(jié)合后，使TNF-α受體的胞內(nèi)部分與腫瘤壞死因子受體1相關(guān)死亡蛋白(TNF receptor-associated death domain，TRADD)結(jié)合，從而激活腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子2(TNF receptor-associated factor 2，TRAF2)和Fas相關(guān)死亡結(jié)構(gòu)域蛋白(Fas associated protein with death domain，F(xiàn)ADD) ，以激活更多的相關(guān)信號(hào)通路。

2.1 TNF超家族配體TNF超家族的配體成員主要是NF-κB配體的TNF-α、TNF-β、淋巴毒素-β(lymphotoxin-β，LTβ)、CD40L、FasL、CD30L、4-1BBL、CD27L和OX40L，TNF相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體(TNF-related apoptosis-inducing ligand，TRAIL)、核因子κB受體活化因子配體(receptor activator of nuclear factor-κB ligand，RANKL)、TNF凋亡微弱誘導(dǎo)因子(TNF-like weak inducer of apoptosis，TWEAK)、增殖誘導(dǎo)配體(a proliferation-inducing ligand，APRIL)、B細(xì)胞激活因子(B cell activating factor，BAFF)、血管內(nèi)皮細(xì)胞生長抑制劑(vascular endothelial growth inhibitor，VEGI)、胞質(zhì)素A(EDA-A1，EDA-A2)和GITRL[2]。

LTβ與TNF有較高的同源性，高表達(dá)于活化的T細(xì)胞表面的膜型淋巴毒素；CD40L又稱腫瘤壞死因子相關(guān)激活蛋白(TNF associated activation protein，TRAP)，主要表達(dá)于活化的CD4+T淋巴細(xì)胞；FasL為Fas的配體，由胞膜外區(qū)、跨膜區(qū)和胞漿區(qū)組成，其與TNF的同源性主要表現(xiàn)在形成b 折疊股的序列，F(xiàn)asL只表達(dá)于活化T淋巴細(xì)胞，其它細(xì)胞如B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、成纖維細(xì)胞等均不表達(dá)FasL；CD30L與TNF-α、 TNF-β和CD40L有明顯的同源性，以三聚體形式存在；4-1BBL又名CD137L，表達(dá)于活化的巨噬細(xì)胞、CD40L活化的B細(xì)胞、活化的T細(xì)胞等活化的抗原呈遞細(xì)胞表面，以三聚體或多聚體的形式存在；CD27L又名CD70，僅表達(dá)于活化的T細(xì)胞和B細(xì)胞中；OX40L又名CD134L，與TNF有15%的同源性，表達(dá)于活化的B細(xì)胞、成熟的樹突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等；TRAIL主要由NK細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞表達(dá)，可以使免疫細(xì)胞殺傷癌變細(xì)胞或被感染細(xì)胞，能與死亡受體特異性結(jié)合，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡而對正常細(xì)胞無毒性，對機(jī)體免疫監(jiān)控和腫瘤發(fā)生發(fā)展具有重要作用；RANKL又名TNF相關(guān)激活誘導(dǎo)細(xì)胞因子(TNF-related activation-induced cytokine，TRANCE)、骨保護(hù)素配體(osteoprotegerin ligand，OPGL)，在骨和淋巴多個(gè)組織器官中表達(dá)，是破骨細(xì)胞發(fā)生的關(guān)鍵因子；TWEAK是一種具有多種生物活性的可溶性因子，主要通過與成纖維細(xì)胞生長因子誘導(dǎo)14結(jié)合形成復(fù)合物發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)；APRIL有膜結(jié)合型和可溶性兩種活性形式，均可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖，在正常組織中表達(dá)很低，在肺癌、乳腺癌、結(jié)腸癌等腫瘤細(xì)胞和組織中高表達(dá)；BAFF是維持B細(xì)胞功能穩(wěn)定的重要因子，對免疫反應(yīng)的調(diào)節(jié)有重要作用，BAFF和APRIL均出現(xiàn)在自身免疫系統(tǒng)疾病中炎癥部位；VEGIL又名TNFSF15，是血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)的抑制劑，抑制VEGF的同時(shí)并不影響血管內(nèi)皮細(xì)胞的正常機(jī)能，高表達(dá)于內(nèi)皮細(xì)胞；LIGHT受體激活劑GITRL又稱TNFSF18，是糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的腫瘤壞死因子受體(glucocorticoid-induced tumor necrosis factor receptor，GITR)的配體，其胞漿區(qū)與OX40L有較高的同源性，主要表達(dá)于內(nèi)皮細(xì)胞、B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等，在所有狀態(tài)下的T細(xì)胞上均表達(dá)。

2.2 TNF受體超家族TNF-α通過與不同的受體結(jié)合參與不同的信號(hào)通路進(jìn)而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡。TNF-α與TNFR結(jié)合來發(fā)揮不同的生物學(xué)功能。近年來研究證明，腫瘤壞死因子超家族存在著29個(gè)不同的受體，這些受體可按照胞質(zhì)序列和信號(hào)傳導(dǎo)特性被分為以下3類：第1類包括Fas、TNFR1、DR3、DR4(TRAILR1)、DR5(TRAILR2)和DR6，其共同點(diǎn)為在胞質(zhì)尾部含有死亡結(jié)構(gòu)域，對B、T細(xì)胞活化有負(fù)調(diào)控作用，通過配體與相應(yīng)的受體相結(jié)合，從而招募含有死亡結(jié)構(gòu)域的受體，誘導(dǎo)caspase活化，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡；第2類包括TNFR2、CD40、CD30、CD27、TNFR2-RP、LT-βR，OX40、4-1BB、BAFFR、BCMA、TACI、RANK、p75、LIGHTR、GITR、TROY、EDAR、EDA-A2R、RELT和Fn14，其共同點(diǎn)為在胞質(zhì)尾部含有一個(gè)或多個(gè)TNF受體關(guān)聯(lián)因子(TNF receptor-associated factor，TRAF)相互作用基序(TRAF-interacting motifs，TIM)，此類受體激活后可直接招募TRAF家族成員，從而激活下游相關(guān)信號(hào)通路，具有重要的免疫調(diào)節(jié)作用，協(xié)同促進(jìn)B、T細(xì)胞活化；第3類包括DcR1、DcR2、DcR3和Opg，結(jié)構(gòu)中無功能性結(jié)構(gòu)域或基序，它們并不參與信號(hào)傳導(dǎo)，但可與其他兩類受體競爭性與相應(yīng)配體結(jié)合[3]。

TNFR是I型跨膜蛋白，有TNFR1和TNFR2兩種類型，均由信號(hào)肽、細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域、跨膜結(jié)構(gòu)域和細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域組成，并且二者細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域的同源性達(dá)28%，但因二者細(xì)胞內(nèi)氨基酸序列是否具有死亡結(jié)構(gòu)域而不存在相似性。TNFR1存在于體內(nèi)大多數(shù)細(xì)胞表面上，共有426個(gè)氨基酸；TNFR2多存在于造血細(xì)胞、免疫細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞上，共有439個(gè)氨基酸。TNFR1和TNFR2因其結(jié)構(gòu)的不同而具有不同的生物學(xué)特性，TNFR1主要為誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，介導(dǎo)炎癥反應(yīng)等，TNFR2主要為調(diào)控胸腺細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞抑制造血等[4]。二者之間雖功能各有不同，卻也不是完全各自獨(dú)立，大多數(shù)生物學(xué)效應(yīng)是由二者共同協(xié)作完成的。在人的血和尿中存在著一種可溶性腫瘤壞死因子受體(soluble TNF-α receptor，sTNFR)，sTNFR分為sTNFR-p55和sTNFR-p75，是分子量為3.0×104和5.0×104的一條多肽鏈，包含半胱氨基酸和葡萄糖胺，以及3個(gè)以上的N-連接的寡糖側(cè)鏈。sTNFR能與TNF結(jié)合，但介導(dǎo)信號(hào)傳遞的功能消失[5]。

3 TNF-α抗腫瘤機(jī)制

3.1 誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡凋亡是抗腫瘤最有效的方式之一，許多抗腫瘤藥物在促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡的同時(shí)還可抑制腫瘤細(xì)胞增殖。大量體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)研究均證明TNF-α能誘導(dǎo)正常細(xì)胞增殖、分化，抑制腫瘤細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡。與TNF-α誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡有關(guān)的信號(hào)通路主要有以下3個(gè)：caspase介導(dǎo)的信號(hào)通路、NF-κB激活的信號(hào)通路、JNK信號(hào)通路。

Caspase的活化是誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。募集到TNFR1的TRADD借助其聚集的死亡結(jié)構(gòu)域與FADD的C端死亡結(jié)構(gòu)域結(jié)合，而后FADD被募集到TNFR1復(fù)合物中。誘導(dǎo)凋亡的caspase家族信號(hào)通路可被位于FADD N端的死亡效應(yīng)結(jié)構(gòu)域(death effector domain，DED)所激活，從而激活上游的啟動(dòng)子caspase-8，caspase-8自活化后通過級(jí)聯(lián)擴(kuò)增反應(yīng)，從而直接激活下游的caspase-3、6、7，激活后的caspase-3等能裂解修復(fù)DNA分子、凋亡抑制效應(yīng)蛋白、細(xì)胞外基質(zhì)蛋白和細(xì)胞骨架蛋白等，進(jìn)而促使腫瘤細(xì)胞凋亡[6]。

c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinases，JNKs)家族是絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)家族中的重要一類，它主要被細(xì)胞因子和來自周圍環(huán)境中的應(yīng)激反應(yīng)所激活，并在細(xì)胞增殖、細(xì)胞分化、細(xì)胞死亡和應(yīng)激等一系列細(xì)胞調(diào)節(jié)活動(dòng)中發(fā)揮作用。TNF-α刺激細(xì)胞后，JNK信號(hào)途徑通路組成：MAPKKKS→MAPKKS→MAPKS。完整的MAPKKKS發(fā)揮抑制凋亡的作用，MAPKKKS作為caspase-3眾多底物中的一員可被caspase-3切割并釋放出C-末端的催化活性結(jié)構(gòu)域，這時(shí)，MAPKKKS則改變?yōu)榇龠M(jìn)凋亡的效果[7]。MAPKKKS是信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的重要節(jié)點(diǎn)，為腫瘤研究方面提供了潛在的靶點(diǎn)。

NF-κB是一類具有多向轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用的核蛋白因子，被激活后參與基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控，在免疫、炎癥、應(yīng)激、細(xì)胞增殖和細(xì)胞凋亡等病理生理過程中均發(fā)揮重要的作用。在靜息的細(xì)胞中，NF-κB和IκB可形成復(fù)合體，在胞漿中以非活化的無活性形式存在。細(xì)胞接收TNF刺激后，TNF通過IKK激酶復(fù)合體使IκBα蛋白的Ser32和Ser36或IκBβ的Ser19和Ser23兩個(gè)位點(diǎn)磷酸化，泛素連接酶可辨別磷酸化的IκBα或IκBβ亞基，泛素化IκBα和IκBβ中的Lys21、Lys22，然后被S26蛋白酶復(fù)合體辨別并快速降解，NF-κB的C末端的核定位信號(hào)被暴露，開始核內(nèi)起始轉(zhuǎn)錄，誘導(dǎo)多種凋亡抑制因子的表達(dá)[8]。NF-κB分子從胞質(zhì)向核內(nèi)的轉(zhuǎn)移是這一復(fù)雜過程的關(guān)鍵。

3.2 參與機(jī)體免疫應(yīng)答受遺傳及環(huán)境等因素的影響，TNF/TNFR不僅在細(xì)胞生長、增殖、凋亡等過程中發(fā)揮作用，還參與免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，來影響腫瘤的增殖和凋亡。大多數(shù)惡性腫瘤的發(fā)生都與外壞境和內(nèi)環(huán)境的改變有關(guān)，而環(huán)境的變化又多與炎癥的發(fā)生密切相關(guān)。TNF-α在誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的同時(shí)也是一種重要的炎癥因子，是白細(xì)胞致熱源，參與機(jī)體的多種炎癥反應(yīng)，在細(xì)胞免疫中TNF-α發(fā)揮作用是通過細(xì)胞與細(xì)胞之間相互接觸，促使巨噬細(xì)胞等激活T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫作用來殺傷細(xì)胞，而在體液免疫中是通過促進(jìn)B細(xì)胞的增殖分化，產(chǎn)生腫瘤的特異性抗體，發(fā)揮體液免疫協(xié)助抗腫瘤作用的。大多數(shù)癌癥病情的發(fā)生發(fā)展及預(yù)后均與機(jī)體的免疫系統(tǒng)情況相關(guān)[9]。TNF-α是典型的促炎因子，TNF-α可通過增強(qiáng)機(jī)體免疫系統(tǒng)功能來協(xié)助腫瘤患者的治療及預(yù)后，在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、強(qiáng)直性脊柱炎和銀屑病等許多自身免疫系統(tǒng)疾病中也起到重要的作用，為臨床用藥提供靶點(diǎn)。重要器官損傷或呼吸衰竭的患者體內(nèi)的TNF-α水平也會(huì)急劇升高，這可能由于機(jī)體在應(yīng)激狀態(tài)下會(huì)發(fā)生內(nèi)分泌調(diào)節(jié)紊亂和激素水平異常改變而導(dǎo)致的。

3.3 腫瘤血管系統(tǒng)功能方面的影響VEGF是具有高度特異性的促血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子，可促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖、增加血管通透性，故又稱血管通透因子。VEGF須依靠TNF-α才能調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮高度滲透性的狀態(tài)，TNF-α可通過促進(jìn)VEGF的表達(dá)來提高腫瘤細(xì)胞生長，VEGF還可以加速淋巴管的形成導(dǎo)致腫瘤病灶向淋巴發(fā)生轉(zhuǎn)移[10]。sTNF-α可依靠細(xì)胞骨架的重排和細(xì)胞內(nèi)通道新建或重建使腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞的屏障功效破壞，引起腫瘤血管的滲透性升高，使化療藥物或其他腫瘤藥物更準(zhǔn)確的到達(dá)腫瘤局部范圍中，在減少給藥劑量提高藥物療效的同時(shí)也降低藥物的毒副作用。TNF-α可促進(jìn)腫瘤組織血栓的形成，從而引起血流變慢血液供應(yīng)減少，血管壁形態(tài)改變等。大多數(shù)惡性腫瘤的血管分布密集且生長迅速，TNF-α抗血管生成活性較強(qiáng)，可阻礙新血管形成，這一特性可明顯阻滯腫瘤組織的發(fā)生發(fā)展及轉(zhuǎn)移擴(kuò)散[11]。單一的影響腫瘤血管系統(tǒng)未必會(huì)達(dá)到理想的效果，與免疫應(yīng)答方面聯(lián)合應(yīng)用可能在腫瘤治療中發(fā)揮更大的作用。

3.4 誘導(dǎo)細(xì)胞程序性壞死細(xì)胞程序性壞死(programmed necrosis，necroptosis)是近年來發(fā)現(xiàn)一種受信號(hào)分子調(diào)控的細(xì)胞程序性死亡的方式，死亡細(xì)胞出現(xiàn)細(xì)胞器腫脹、細(xì)胞膜破裂等典型的壞死特征。TNF-α誘導(dǎo)細(xì)胞程序性壞死近年來也逐漸被大家所關(guān)注，是一種經(jīng)典的程序性壞死。TNF-α與TNFR結(jié)合后，與受體相互作用蛋白激酶(receptor-interacting proteins kinase，RIPK)1和TRADD等相關(guān)蛋白結(jié)合并形成復(fù)合體，RIPK1從復(fù)合體上解離并與RIPK3結(jié)合，二者磷酸化后被激活，繼而招募并使下游的混合系列蛋白激酶樣結(jié)構(gòu)域蛋白(mixed lineage kinase domain like protein，MLKL)磷酸化?；罨腗LKL形成四聚體與細(xì)胞膜上的磷脂酰肌醇結(jié)合，使細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)被破壞，導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生程序性壞死[12]。研究發(fā)現(xiàn)，在人結(jié)腸癌HT-29細(xì)胞中敲出MLKL后，TNF所誘導(dǎo)的細(xì)胞壞死明顯被抑制，且活性氧的產(chǎn)生也隨之減少，表明MLKL是程序性壞死中關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)[13]。細(xì)胞程序性壞死與腫瘤細(xì)胞的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)RIPK3在肺癌和結(jié)腸癌中明顯增多，表明RIPK3可能具有誘導(dǎo)細(xì)胞死亡的能力。RIPK3能夠顯著抑制caspase-8的活性，使肝細(xì)胞發(fā)生程序性壞死，抑制肝癌細(xì)胞的增殖。順鉑通過RIPK3和TNF-α的自分泌產(chǎn)生，促使凋亡抗性食管癌細(xì)胞發(fā)生程序性壞死，從而增加順鉑敏感性[14]。

4 TNF與癌癥之間的關(guān)系

4.1 乳腺癌中國女性乳腺癌的發(fā)病率和死亡率在全球中處于較低水平，但是發(fā)病人數(shù)占全球的11.2%，時(shí)刻威脅著女性的生命安全。乳腺癌患者體內(nèi)的癌細(xì)胞分泌的TNF-α可以通過NF-κB依賴性的抗細(xì)胞凋亡分子來促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的存活與增殖，我們可以通過抑制NF-κB信號(hào)通路來促使乳腺癌細(xì)胞發(fā)生凋亡。在身體健康未患乳腺癌的女性血清中檢測不到TNF-α的含量，但在乳腺癌患者體內(nèi)呈高表達(dá)。乳腺癌分期越高，血清中TNF-α的水平也越高；乳腺癌發(fā)生轉(zhuǎn)移的患者TNF-α水平也顯著高于未發(fā)生轉(zhuǎn)移病灶的患者，65%～75%的乳腺癌晚期患者最終發(fā)生骨轉(zhuǎn)移，骨轉(zhuǎn)移的患者血清中TNF-α水平最高；乳腺癌術(shù)后病情復(fù)發(fā)，患者的TNF-α也明顯高于未復(fù)發(fā)健康狀況良好的患者[15]。在乳腺癌中，TNF-α的高表達(dá)與腫瘤的分級(jí)和轉(zhuǎn)移情況沒有直接相關(guān)性。TNF-α對不同類型的乳腺癌細(xì)胞株可發(fā)揮不同的作用。TNF-α通過調(diào)節(jié)酸性鞘磷脂酶及神經(jīng)鞘氨醇激酶1的表達(dá)水平來調(diào)控神經(jīng)酰胺的產(chǎn)生，從而影響不同乳腺癌細(xì)胞株的增殖：對于雌激素受體陽性乳腺癌細(xì)胞株MCF-7而言TNF-α可以抑制增殖、促進(jìn)凋亡，但作用于ER陽性且侵襲能力強(qiáng)的MDA-MB-231乳腺癌細(xì)胞株時(shí)，TNF-α可呈時(shí)間-劑量依賴性的促進(jìn)細(xì)胞增殖[16]。TNF-α抑制劑英夫利昔單抗主要用于治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎，同時(shí)具有抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的特性，可顯著降低乳腺癌MDA-MB-231細(xì)胞的侵襲和遷移。

4.2 胃癌胃癌是消化道類惡性腫瘤中最常見的疾病。胃癌的發(fā)生、發(fā)展均與患者機(jī)體免疫功能紊亂有關(guān)，隨著患者病情加深加重，機(jī)體的免疫功能也逐漸降低。大量的TNF-α由腫瘤細(xì)胞自分泌或旁分泌產(chǎn)生，患者血液中TNF-α過多，對機(jī)體各方面產(chǎn)生不可避免的損害，胃癌三期和四期的患者多數(shù)已出現(xiàn)其他組織和免疫器官的轉(zhuǎn)移，對免疫系統(tǒng)產(chǎn)生危害，機(jī)體免疫系統(tǒng)功能顯著降低。TNF-α在促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移的同時(shí)，也能產(chǎn)生細(xì)胞毒作用。TNF-α在胃癌組織中由于分化程度的不同而有很大的差異，早期胃癌患者血清中TNF-α的含量與晚期胃癌患者血清中含量相比較含量很少。實(shí)驗(yàn)表明，TNF-α水平異常升高會(huì)導(dǎo)致胃癌患者免疫系統(tǒng)紊亂，多引起患者體溫升高，心、腎及消化道功能障礙，最終引起惡性病變而死亡。TNFR對TNF-α有極強(qiáng)的親和力的同時(shí)在腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞多呈現(xiàn)高表達(dá)。當(dāng)胃癌組織血管內(nèi)TNF-α增多時(shí)，TNF-α可與血管內(nèi)皮細(xì)胞TNFR1結(jié)合，增加了血管通透性，使血液中的其他類型細(xì)胞透過細(xì)胞膜而溢出，血管內(nèi)失去大量紅細(xì)胞導(dǎo)致腫瘤組織發(fā)生出血現(xiàn)象而壞死[17]。TNF-α作為藥物靶點(diǎn)，能夠發(fā)揮抗癌作用。HUHS1015是萘哌地爾類似物，能誘導(dǎo)多種腫瘤細(xì)胞凋亡，HUHS1015能增加胃癌細(xì)胞內(nèi)TNF-α表達(dá)，激活TNF-α/TNFR1信號(hào)通路，引起下游caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng)的發(fā)生[18]。

4.3 肝癌肝癌分為原發(fā)性肝癌和轉(zhuǎn)移性肝癌兩種，原發(fā)性肝癌是臨床上最常見的惡性腫瘤之一。TNF-α可以通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激信號(hào)通路來誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞發(fā)生自噬并促進(jìn)細(xì)胞增殖，且肝細(xì)胞癌患者病灶組織中TNF-α的表達(dá)量均高于正常人肝組織。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激是由真核細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)錯(cuò)誤折疊或未折疊蛋白聚集，或鈣離子平衡紊亂引起，對于調(diào)控肝癌細(xì)胞的增殖、凋亡發(fā)揮著重要的作用。在肝癌細(xì)胞發(fā)生、發(fā)展的過程中，炎癥反應(yīng)也是不容忽視的原因之一，慢性炎癥長期且持續(xù)性的發(fā)生會(huì)促進(jìn)肝細(xì)胞發(fā)生癌變，TNF-α在其中也充當(dāng)了重要的角色。TNF-α與肝衰竭、肝硬化、炎癥性肝損傷、病毒性肝炎、酒精性肝炎等的肝部疾病的發(fā)生發(fā)展均存在一定關(guān)系，這些患者的TNF-α水平與正常人相比均顯著性的升高。TNF-α通過活化NF-κB信號(hào)通路，誘導(dǎo)周期相關(guān)蛋白表達(dá)，改變細(xì)胞周期進(jìn)程，也可通過激活NF-κB信號(hào)通路抑制肝癌細(xì)胞的侵襲和遷移[19]。以H22肝癌荷瘤小鼠為研究對象，研究八月札對其免疫功能的影響發(fā)現(xiàn)，八月札可以抑制肝癌組織的生長，且顯著提高荷瘤鼠血清中IL-2和TNF-α水平，表明八月札的抗腫瘤活性可能與過提高荷瘤鼠血清TNF-α水平進(jìn)而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的變性壞死，達(dá)到阻止其生長的作用[20]。

5 腫瘤壞死因子在腫瘤治療方面的應(yīng)用

5.1針對TNFSF相關(guān)的腫瘤治療 TRAIL可以特異性的誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，針對這一特性，國內(nèi)外對TRAIL和其激動(dòng)劑進(jìn)行了深入研究。紫杉醇、吉他西濱等化療藥物均可增加腫瘤細(xì)胞對TRAIL的敏感性。利用計(jì)算機(jī)分子模擬技術(shù)對TRAIL的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改造，得出特異性和生物活性均較高、可特異性與DR4或DR5結(jié)合的TRAIL變體，從而使TRAIL發(fā)揮出更強(qiáng)的抗腫瘤活性[21]。CD30配體可以對CD30+的血液腫瘤細(xì)胞通過激活NF-κB產(chǎn)生不同的生物效應(yīng)，阻斷這條通路的CD30 抗體在體外實(shí)驗(yàn)中已證實(shí)對到霍奇金淋巴瘤細(xì)胞和間變性大細(xì)胞淋巴瘤細(xì)胞有抑制生長和誘導(dǎo)凋亡的作用，現(xiàn)已應(yīng)用于復(fù)發(fā)的霍奇金淋巴瘤的Ⅱ期臨床試驗(yàn)中，并顯示出初步療效[22]。

5.2 針對TNFRSF相關(guān)的腫瘤治療DcR3是近年來發(fā)現(xiàn)的TNFR家族的新成員，是一種細(xì)胞凋亡抑制劑，對細(xì)胞凋亡起負(fù)調(diào)控作用，高表達(dá)于某些腫瘤及自身免疫性疾病中，肝癌細(xì)胞中DcR3表達(dá)增加，DcR3誘導(dǎo)細(xì)胞骨架重塑，抑制E-鈣黏蛋白表達(dá)，并促進(jìn)了肝癌細(xì)胞遷移，結(jié)果提示DcR3可能是癌癥治療的潛在靶標(biāo)[23]。許多研究證明，通過調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)可以適當(dāng)提高晚期癌癥患者的總體存活率。在小鼠癌癥模型中，在接受抗TNF藥物治療的小鼠或TNFR2基因敲除小鼠中，骨髓來源的抑制性細(xì)胞(myeloid-derived suppressor cells，MDSCs)數(shù)量減少，從而使腫瘤生長減慢或受到抑制，這表明TNF增加了抑制腫瘤免疫的MDSCs的存活及募集。在黑色素瘤小鼠模型中，注射TNF后通過增加調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory cells，Tregs)作用于表達(dá)TNFR2的造血細(xì)胞而促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移，在結(jié)直腸癌和肝癌的小鼠模型中也可觀察到相似的作用機(jī)制[24]。用特異性抗靶向TNFR2可抑制卵巢癌細(xì)胞和Tregs的增殖，在晚期Sèzary綜合征中TNFR2拮抗抗體可殺傷表達(dá)TNFR2的腫瘤細(xì)胞和Tregs。在自身免疫模型中，TNFR2已被證明能夠促進(jìn)T細(xì)胞功能和調(diào)控患病機(jī)體免疫功能[25]。

6 展望

TNF-α在細(xì)胞凋亡、免疫反應(yīng)中都扮演著至關(guān)重要的角色，許多疾病可以此為靶點(diǎn)進(jìn)行特異性的治療。TNF在臨床上是一類生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑，多作為抗腫瘤藥物來使用，同時(shí)因其研究還不是很透徹，若應(yīng)用不當(dāng)對機(jī)體產(chǎn)生的傷害也是不容忽視的，為了使其更好的發(fā)揮抗腫瘤作用，減少不良反應(yīng)的發(fā)生，為腫瘤患者帶來新的生機(jī)，我們在科研與臨床中都投入了大量的精力，在腫瘤細(xì)胞類型、腫瘤分期、年齡及身體素質(zhì)等各種存在差異的情況下TNF-α相關(guān)激動(dòng)劑和抑制劑應(yīng)運(yùn)而出，對差異性的個(gè)體有針對性的進(jìn)行治療。盡管如此，TNF-α的生理病理過程、具體機(jī)制還不是很明朗，我們還需通過后續(xù)的實(shí)驗(yàn)研究來更加深入的了解TNF-α的相關(guān)內(nèi)容，為科研及臨床腫瘤患者帶來新的曙光。