IL?32在惡性腫瘤中的研究進展

周婷婷，喬鳳杰，潘 宇，錢亞云

揚州大學醫(yī)學院中西醫(yī)結合學系，江蘇 揚州 225009

惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展與多種因素有關，監(jiān)測腫瘤的發(fā)生，早期預防和及時控制腫瘤對人類的健康具有重要意義［1-2］。炎癥在癌變過程中起著至關重要的作用，影響惡性腫瘤的發(fā)生及侵襲轉移。白細胞介素?32（Interleukin?32，IL?32）作為新近發(fā)現(xiàn)的促炎癥細胞因子，可參與炎癥性疾病和多種惡性腫瘤的發(fā)展。本文就IL?32在惡性腫瘤中的研究進展予以綜述。

1 IL?32

1992 年，Dahl 等［3］首次發(fā)現(xiàn)IL?32，因其轉錄本可在絲裂原活化的T細胞以及IL?2活化的自然殺傷細胞（natural killer cell，NK cell）中表達增加，故命名為NK4蛋白；2005年，Kim等［4］進行生物芯片技術研究時，發(fā)現(xiàn)NK4 蛋白具有典型的細胞因子活性，并在炎癥中發(fā)揮重要作用，遂將NK4 蛋白更名為IL?32。IL?32 可由巨噬細胞、T 淋巴細胞、NK 細胞、單核細胞、肥大細胞、角質形成細胞、內(nèi)皮細胞以及上皮細胞產(chǎn)生，位于人類染色體16p13.3 區(qū)，全長約1.2 kp，含有705個堿基對，由8個小外顯子組成，其中第2個外顯子包含1個ATG密碼子。IL?32具有9種蛋白亞型及不同修飾位點，各自有不同生理功能。這9種剪接變異體，包含內(nèi)部信號序列，缺乏跨膜區(qū)域，被認為是分泌蛋白［5］。各亞型N 端缺乏典型的疏水信號肽，但仍可在細胞培養(yǎng)基中檢測到，故認為IL?32 屬于可溶性分泌蛋白，只是其分泌方式尚未可知。

2 IL?32在腫瘤中的異常表達及意義

IL?32 在大部分實體腫瘤組織或患者血清中高表達，其意義主要有以下幾點：①IL?32 可作為腫瘤標記物。與正常肺組織相比，IL?32在絕大多數(shù)肺癌前體病變及腫瘤組織中均有強表達［6］。肝癌患者外周血IL?32α水平較高，加重肝細胞損傷的可能性增加［7］。與正常胰腺導管細胞相比，IL?32在慢性胰腺炎癥性病變及胰腺癌組織中高表達［8］。此外，對食管癌組織進行免疫組織化學研究，食管癌細胞對IL?32呈陽性染色，而正常食管細胞則呈少量染色。②IL?32 可能與腫瘤侵襲轉移有關。IL?32 的高表達，促進了大腸癌的淋巴結轉移［11-12］。多因素分析發(fā)現(xiàn)，IL?32與調(diào)節(jié)性T細胞在腫瘤的生長和侵襲中有重要的協(xié)同作用［9-10］。③IL?32可作為獨立的預后評估因子。Tsai等［13］研究發(fā)現(xiàn)，IL?32在胃癌組織中的高表達，與胃癌侵襲性和預后不良相關。另有研究發(fā)現(xiàn)，IL?32 的表達與乳腺癌的腫瘤大小、淋巴結轉移數(shù)量和腫瘤分期之間存在顯著的正相關［5］。然而有爭議的是，宮頸癌中IL?32 在人乳頭瘤病毒（human papillomavirus，HPV）感染陽性的宮頸癌組織中高表達，在HPV 感染陰性的組織中無表達，且IL?32 的表達量與宮頸癌患者的生存率無關［15］。某些血液系統(tǒng)的惡性腫瘤，如慢性粒細胞白血病中，IL?32 的表達量遠低于正常水平［14］。究其原因，有人認為可能是由于腫瘤細胞中表達IL?32 亞型的差異所致［16］。

3 IL?32在腫瘤中的生物學作用

3.1 IL?32在炎癥性相關腫瘤中的作用

許多腫瘤的發(fā)生與慢性炎癥的長期刺激有關，如肺癌的發(fā)生發(fā)展與炎癥密切相關［6］，消化道腫瘤中，食管和肝臟的慢性炎癥性病變可增加癌變機率［17-18］，幽門螺桿菌（helicobacter pylori，HP）感染是發(fā)生胃癌的原因之一［19-20］。炎癥和腫瘤細胞復雜的相互作用，形成的腫瘤微環(huán)境，有利于腫瘤細胞的增殖，促進腫瘤血管生成和免疫逃逸。IL?32主要通過以下5 種途徑促進惡性腫瘤的發(fā)生：①激活核因子κB（nuclear factor?κB，NF?κB）途徑：IL?32 誘導樹突狀細胞（dendritic cell，DC）的成熟和活化，而DC通過NF?κB 信號通路分泌IL?12 和IL?6，從而誘導Th1和Th17細胞介導免疫應答。②活化p38有絲分裂原蛋白激酶（activated p38 mitogen protein kinase，p38/MAPK）磷酸化途徑：IL?32 刺激破骨前體細胞后，顯著增加p38/MAPK 信號通路的磷酸化。③激活AP?1（activator protein 1）途徑：IL?32 可通過激活AP?1信號通路，以劑量依賴的方式提高金屬蛋白酶組織抑制劑?1（tissue inhibitor of metalloproteinase?1，TIMP?1）啟動子的活性，誘導TIMP?1表達，促進細胞遷移。④半胱氨酸天冬蛋白酶caspase?1途徑：IL?32與肽聚糖的核苷酸寡聚結構域產(chǎn)生協(xié)同作用，激活此信號，釋放IL?1β和IL?6。此過程中，IL?32 可能促進輔助性T 細胞17（T helper cell 17，Th17）的分化，釋放CXCL1、CXCL8 以及GM?CSF 來誘導中性粒細胞炎癥，而IL?32和IL?17均由B細胞表達，這提示IL?32可能在B細胞介導的免疫性疾病中起重要作用。⑤caspase?3途徑：IL?32通過caspase?3誘導單核細胞分化為巨噬細胞，直接影響特異性免疫。

然而最近研究發(fā)現(xiàn)，IL?32具有抑制前列腺癌和黑色素瘤生長的作用［25-26］。IL?32也可通過調(diào)節(jié)腫瘤壞死因子受體1（tumor necrosis factor receptor 1，TN?FR 1）介導的死亡信號，抑制結直腸腫瘤生長［21］。此外，IL?32β和γ可激活T 淋巴細胞，改變細胞因子水平，阻斷NF?κB 和（或）STAT 3 信號，抑制腫瘤細胞生長，發(fā)揮抗腫瘤活性［22-24］。因此，IL?32 在炎癥相關性腫瘤細胞的生長、侵襲、轉移過程中，發(fā)揮復雜的調(diào)節(jié)作用，這可能與IL?32 的不同異構體有關。目前，對IL?32異構體的調(diào)控和功能還知之甚少，尚需進一步研究。

3.2 IL?32在非炎癥性相關腫瘤中的作用

IL?32可作為生長因子，劑量依賴性地促進皮膚T 細胞淋巴瘤（cutaneous T?cell lymphoma，CTCL）的惡性T 細胞克隆。CTCL 最常見的類型是蕈樣肉芽腫病（mycosis fungoides，MF）［25］，分析MF 的特異性標記物，發(fā)現(xiàn)MF 來源于產(chǎn)生IL?32 的細胞［26］。反之，在CTCL細胞培養(yǎng)基中，加入抗IL?32的抗體，腫瘤細胞的增殖被抑制，提示IL?32 作為一種自分泌生長因子參與了CTCL 的發(fā)病過程。在乳腺癌中，IL?32也作為腫瘤細胞的生長因子，甚至能促進腫瘤侵襲與轉移［27］。其作用機制是，一方面，IL?32β直接激活STAT3信號轉導通路；另一方面，缺氧條件下，IL?32 增加腫瘤細胞VEGF 的生成［28］，IL?32β與蛋白激酶（protein kinases，PK）Cδ相互作用，能抑制PKCδ誘導的細胞凋亡［29-30］。然而也有研究顯示，HPV陽性患者體內(nèi)IL?32的表達水平增高，可能有助于抑制宮頸癌的發(fā)生［31］。

4 IL?32在腫瘤中的調(diào)節(jié)功能及機制

4.1 IL?32與腫瘤侵襲

IL?32在多種惡性腫瘤中異常高表達，誘導多種炎癥介質表達，如TNF?α、IL?1β、IL?6 等，促進癌細胞生長，影響腫瘤的淋巴結及遠處轉移。IL?32主要通過3 種方式促進腫瘤細胞的侵襲轉移［32-33］：①刺激與腫瘤相關的免疫細胞，產(chǎn)生多種促炎因子、趨化因子和蛋白酶。IL?32誘導腫瘤細胞產(chǎn)生腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor?α，TNF?α），增強原發(fā)性胰腺癌的生長和侵襲能力；IL?1β通過級聯(lián)反應，放大炎癥效應，促進腫瘤的生長和侵襲；IL?6促進上皮細胞間質轉化過程等。②促炎因子的正反饋作用：IL?32 誘導產(chǎn)生TNF?α，TNF?α又促進IL?32 的表達，形成相互作用的正反饋，放大炎癥反應，進一步促進腫瘤的侵襲與轉移。③持續(xù)性激活NF?κB 信號通路：IL?32的高表達，持續(xù)活化NF?κB，上調(diào)多種促炎介質，誘導應激反應蛋白等，從而促進腫瘤的侵襲和轉移。

4.2 IL?32與腫瘤免疫

4.2.1 調(diào)節(jié)NK細胞表達和殺傷能力

眾所周知，DC 可誘導廣泛的免疫反應，其衍生的IL?32 在調(diào)控NK 細胞反應中起到關鍵作用［34-35］。DC可表達IL?32的主要4種亞型。大多數(shù)研究集中在IL?32γ，既可誘導TNF?α和IL?6表達來促進DC的成熟，又可通過細胞死亡受體3（DR3）來激活NK細胞毒性作用。內(nèi)源性IL?32α與DC 衍生的IL?15 之間的平衡作用，可活化或抑制NK細胞［36］。IL?32α可作用于DC 和NK 細胞，抑制NK 細胞的抗炎癥效應。DC 是IL?15 的重要來源，將IL?15 遞呈給NK 細胞，并增強NK 的細胞殺傷功能。在感染或癌癥期間，IL?32的過表達或IL?15的缺失，可能導致NK細胞的殺傷作用缺失，引起疾病持續(xù)的感染或發(fā)展。相反，IL?32α的缺失或IL?15的過表達，NK 細胞的殺傷作用過強，則可能導致自身免疫性疾病。內(nèi)源性DC衍生的IL?32β和IL?32γ，在調(diào)節(jié)NK細胞殺傷作用過程中的機制尚不清楚。

4.2.2 增加NK細胞易感性

NK細胞是具有抗腫瘤能力的天然免疫細胞，被視為抵抗感染細胞和惡性細胞的第一道防線［37］。IL?32與標準促炎細胞因子IL?18類似，能增強T細胞和NK 細胞的免疫反應，具有抗腫瘤和促炎作用。Cheon等［38］證明，IL?32α通過激活p38/MAPK信號通路，誘導Fas和ULBP2表達，啟動Caspase級聯(lián)反應，增強其對NK細胞的敏感性。Fas和ULBP2是NK細胞發(fā)揮殺傷作用的關鍵分子。腫瘤細胞表達Fas，與表達Fas受體的NK細胞特異性結合，有效殺傷腫瘤細胞。ULBP2 是活化NK 細胞的關鍵激活受體，所以NK 細胞對于表達ULBP 的腫瘤細胞是敏感的。IL?32β/γ的過表達，也可以增強NK細胞易感性，促進免疫細胞成熟，增強免疫反應［22］。然而IL?32其他6種亞型，在腫瘤進展中的作用還不清楚，需要更多的研究來確定每種亞型在腫瘤進展中的作用。

4.2.3 參與免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和細胞分化

在宿主對感染的反應中，IL?32可誘導單核細胞分化為巨噬細胞樣細胞，具有吞噬細胞的特征性表面標記和功能。例如，IL?32γ可促使GM?CSF/IL?4誘導的DC 分化為巨噬細胞樣表型，增強對感染物的吞噬功能［39］。與健康對照組相比，多發(fā)性硬化癥患者血清IL?32 的水平，可能與患者機體的免疫狀態(tài)相關。這是因為IL?32 啟動子區(qū)c 等位基因的存在，對細胞因子的產(chǎn)生具有疊加效益，激活Caspase?3通路，誘導單核細胞向巨噬細胞分化，增強機體免疫功能［40］。Ohmatsu 等［41］發(fā)現(xiàn)，IL?32 在蕈樣肉芽腫病中的表達與IDO和IL?10的升高呈正相關，具有促進DC 分化的能力，促進mDC 或Mφ的發(fā)育，導致免疫失調(diào)，造成腫瘤的免疫逃逸。因此，IL?32 不僅可誘導促炎癥細胞因子的產(chǎn)生，還直接影響特異性免疫細胞的發(fā)育和成熟。

5 結論和展望

IL?32通常是作為促炎癥細胞因子，在炎性疾病及多種惡性腫瘤中高表達，誘導細胞因子釋放，對炎癥微環(huán)境的形成具有重要意義，促進腫瘤細胞的生長、遷移和侵襲。炎癥微環(huán)境在腫瘤發(fā)生中起著至關重要的作用，針對炎癥微環(huán)境，有多種腫瘤預防及治療策略。然而，IL?32在腫瘤中的異常表達和作用仍存在爭議，這與IL?32 在不同腫瘤中的表達亞型有關。進一步了解IL?32及其亞型在惡性腫瘤進展中的調(diào)節(jié)機制，對臨床判斷腫瘤的預后及治療策略等具有重要意義。