炎性細胞因子在骨髓增殖性腫瘤中的研究進展

蘇飛躍，申徐良,2

（1.長治醫(yī)學(xué)院，山西 長治；2.長治醫(yī)學(xué)院附屬和平醫(yī)院血液科，山西 長治）

0 介紹

骨髓增殖性腫瘤(myeloproliferative neoplasm，MPN)是一組以一系或多系骨髓細胞克隆性增殖所致的髓系腫瘤性疾病。經(jīng)典的費城（Ph）染色體陰性MPN 包括：真性紅細胞增多癥（polycythemia vera，PV）、原發(fā)性血小板增多癥（essential thrombocythemia，ET）及原發(fā)性骨髓纖維化（primary myelofibrosis，PMF）。髓系惡性腫瘤以炎性細胞因子的水平升高為特征，MPN 驅(qū)動的JAK2V617F 突變刺激JAK-STAT3/5 途徑，通過自分泌和旁分泌機制促進炎性細胞因子的產(chǎn)生[1]。研究表明炎性細胞因子與疾病密切相關(guān)，明確炎性細胞因子與MPN 之間的聯(lián)系，有助于疾病的認識、診斷、預(yù)后評估及治療，從細胞因子水平減輕患者癥狀。本文將對炎性細胞因子與MPN 的發(fā)病機制、癥狀負荷、臨床表型、疾病的預(yù)后及治療等方面作一綜述。

1 MPN 的發(fā)病機制

1.1 慢性炎癥與MPN 的發(fā)生、發(fā)展

炎癥是機體對各種刺激做出的病理性反應(yīng)。慢性炎癥主要通過增加細胞因子、趨化因子和活性氧從而導(dǎo)致基因組不穩(wěn)定，進一步導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生和發(fā)展[2]，此成為許多疾病（包括腫瘤）的重要病理生理機制。有研究確定了與炎癥相關(guān)的幾種因子和細胞信號通路與腫瘤密切相關(guān)[3]。那么炎癥是否與MPN 存在相關(guān)性呢？Kristinsson等[4]的一項研究發(fā)現(xiàn)，既往有自身免疫性疾病病史的患者發(fā)展為MPN 的風(fēng)險顯著增加，尤其表現(xiàn)在免疫性血小板減少性紫癜、克羅恩病、風(fēng)濕性多肌痛、巨細胞動脈炎、萊特爾氏綜合征和再生障礙性貧血。Hasselbalch 等人[5]將MPN 作為“人類腫瘤發(fā)展的炎癥模型”，并提出了慢性炎癥可能促進了疾病從早期ET 發(fā)展到晚期PMF 階段。Lai等人[6]的研究報告了MPN 患者的單核細胞存在Toll 樣受體（TLR）信號傳導(dǎo)的負調(diào)控缺陷。TLR 激活后導(dǎo)致炎性細胞因子腫瘤壞死因子a（TNF-a）的無限制產(chǎn)生，使得MPN 患者的單核細胞對抗炎細胞因子IL-10 不敏感。這一研究表明炎癥可能在MPN 疾病的進展中起到積極作用。

炎癥到底在MPN 的發(fā)病機制中起什么作用呢？研究表明，慢性炎癥狀態(tài)可能增加患MPN 的風(fēng)險，且炎癥可能創(chuàng)造了一個有利于JAK2V617F 腫瘤性造血干細胞（hematopoietic stem cell，HSC）生長的環(huán)境[7]。另有研究表明，JAK2V617F 突變的造血祖細胞對炎癥有抵抗力，而JAK2 野生型細胞則受到炎癥的抑制，誘導(dǎo)HSC凋亡、減少自我更新及增殖分化[8]。Jacquelin 等[9]使用CRISPR-Cas9 技術(shù)證實了，阻斷JAK2V617F 突變的造血干細胞中的DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶3A（DNMT3A），可增強機體炎癥反應(yīng)導(dǎo)致骨髓纖維化。該研究進一步證實了慢性炎癥在MPN 的發(fā)生、發(fā)展中起著重要作用。

1.2 炎性細胞因子與MPN 的發(fā)病機制

越來越多的證據(jù)表明，MPN 的疾病負擔(dān)不僅由原發(fā)性腫瘤克隆介導(dǎo)，而且還由繼發(fā)性炎癥介導(dǎo)，伴隨著細胞因子的異常產(chǎn)生和骨髓（bone marrow，BM）微環(huán)境的改變。炎性細胞因子的異常表達與BM 微環(huán)境的改變以及疾病的進展有關(guān)。一些不同的研究表明，BM 微環(huán)境在血液惡性腫瘤(包括MPN)的發(fā)病機制中有重要作用。

多項研究已明確，細胞因子促進MPN 組織纖維化、血管生成以及骨硬化或骨減少。Vaidya 等人[10]發(fā)現(xiàn)，PMF患 者 中IL-1β，IL-1RA，IL-2R，EGF，IL-10，F(xiàn)GF-b，IL-12 以及IFN-α 的水平較PV 患者明顯升高。Pourcelot等人[11]的一項研究采用多重細胞因子法測定17例PV 患者和21例ET 患者血漿細胞因子水平，結(jié)果表明，PV 和ET 患者的細胞因子水平較正常值明顯升高，且細胞因子濃度與MPN 的生物學(xué)參數(shù)存在一定的正相關(guān)關(guān)系。此外，許多研究表明MPN 患者血清VEGF 水平升高。Boiocchi等人[12]對ET、PV 和PMF 患者的BM 切片進行的免疫組化研究顯示，與對照組相比，所有MPN 組中VEGF 及其受體的表達均增加。Kleppe 等人[13]研究進一步表明，JAK2V617F 突變細胞除本身產(chǎn)生炎性細胞因子外，也誘導(dǎo)其周圍的正常細胞產(chǎn)生炎性細胞因子，其中最顯著的炎性細胞因子是TNF-α[6]。以上證據(jù)均表明炎性細胞因子與MPN 的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。

2 炎性細胞因子與MPN 癥狀

MPN 患者癥狀表現(xiàn)比較多樣，可以表現(xiàn)為疲勞、體重減輕、早飽、腹部不適、發(fā)熱、睡眠障礙、抑郁、焦慮、盜汗、早泄、瘙癢和骨痛等。其中疲勞是其最主要癥狀，疲勞程度嚴重者對MPN 患者的生活質(zhì)量影響極大。此外，MPN患者的生活質(zhì)量也可能受疾病并發(fā)癥的影響，包括出血、血栓形成、肝脾腫大、貧血、惡病質(zhì)等[14]。有學(xué)者認為，患者的疲勞癥狀不僅與疾病本身有關(guān)，也可能由MPN 治療中使用的羥基脲和干擾素α 等藥物引起。研究發(fā)現(xiàn)，IL-6水平的升高與癌癥相關(guān)的疲勞癥狀以及抑郁癥相關(guān)，同時也發(fā)現(xiàn)IL-1、IL-2、IL-6、TNF-α 和IFN 等致熱細胞因子會導(dǎo)致發(fā)熱和盜汗[15]。MPN 患者的腹部癥狀很常見，主要原因為脾腫大、門靜脈高壓、機械性梗阻和脾臟梗死。脾腫大與惡性克隆從骨髓微環(huán)境擴展到髓外有關(guān)，而且MIG、HGF 和IL-1RA 等特異性細胞因子有關(guān)[16]。有學(xué)者研究了PV 表型的JAK2V617F 轉(zhuǎn)基因小鼠，發(fā)現(xiàn)來源于肥大細胞的前列腺素、白三烯、組胺和胰蛋白酶可能參與了瘙癢的炎癥反應(yīng)[17]。

3 炎性細胞因子與MPN 的臨床表型及預(yù)后

多項研究表明，血漿細胞因子的升高可能影響MPN患者的臨床表型。Boissinot 等人[18]提供證據(jù)表明，JAK2V617F 突變的紅系祖細胞生長需要炎癥相關(guān)細胞因子，此外炎性肝細胞生長因子（HGF）和IL-11 也在PV 中上調(diào)，這兩種細胞因子都促進了PV 紅細胞的增殖。PMF的臨床特征部分歸因于炎癥細胞因子的產(chǎn)生失調(diào)，其中一部分細胞因子水平的升高已被證明是不良的預(yù)后指標(biāo)。Vaidya R 等人[16,10]先后證明了PMF、PV 中血漿細胞因子水平的改變，并證明了它們與疾病表型和預(yù)后的相關(guān)性。前者通過對127例PMF 患者的外周血細胞因子進行測定，發(fā)現(xiàn)在PMF 患者體內(nèi)，細胞因子IL-2R、IL-6、IL-8 及 IL-10 的表達較健康對照組明顯升高。同時還發(fā)現(xiàn)IL-2R 和IL-12 的升高可能與其治療過程中的輸血需要相關(guān)，HGF、MIG 以及IL-1RA 與脾腫大顯著相關(guān)，IL-8則可能與PMF 的全身不適癥狀相關(guān)，干擾素誘導(dǎo)蛋白10（IP-10）的表達與患者的血小板計數(shù)減少相關(guān)。在此基礎(chǔ)上，后者研究發(fā)現(xiàn)與正常對照組相比，PV 的直接表型與細胞因子的相關(guān)性主要表現(xiàn)在：IL-12 水平與紅細胞比容（HCT）相關(guān)，IL-1b、IL-2、IL-7、FGF-b 和HGF 與白細胞計數(shù)增多相關(guān)；IFN-α 和IFN-γ 則與血小板計數(shù)增多相關(guān)。

上述研究用Cox 回歸模型評估了PMF 患者中發(fā)現(xiàn)的異常升高的20 種細胞因子對生存率的影響，結(jié)果表明其中有9 種細胞因子：IL-1RA、IL-2R、IL-6、IL-8、IL-12、IL-15、MIP-1、IP-10 以及MIG 水平的升高與生存期縮短有關(guān)。Pardanani 等人[19]對PMF 病人外周血細胞因子及相關(guān)臨床特征的研究也證實了IL-2R 及IL-8 與較短的生存期及白血病轉(zhuǎn)化有關(guān)。以上研究表明了炎性細胞因子與MPN 患者的臨床表型及預(yù)后密切相關(guān)，隨著對細胞因子認識的不斷加深，使得我們更加準確地評估疾病的預(yù)后及轉(zhuǎn)歸。這些細胞因子在疾病特點中的具體作用有待進一步研究明確。

4 炎性細胞因子與MPN 的治療

4.1 MPN 的治療現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，MPN 的治療目的在于改善疾病相關(guān)的癥狀、預(yù)防血管并發(fā)癥。傳統(tǒng)治療方法主要有羥基脲、干擾素和白消安等藥物治療以及脾切除術(shù)，但對于PV 和ET 患者，傳統(tǒng)治療措施效果欠佳且容易復(fù)發(fā)，唯一潛在的根治方法是異基因造血干細胞移植。然而受供體、經(jīng)濟等多種條件的限制使得多數(shù)患者止步，且對于PMF 患者來說，異基因造血干細胞移植后仍存在復(fù)發(fā)的可能。當(dāng)前獲批使用的靶向藥物--蘆可替尼已批準用于治療PMF、PV/ET 后骨髓纖維化以及羥基脲耐藥或不耐受的PV 患者。蘆可替尼通過抑制JAK/STAT 信號通路，在一定程度上抑制炎性細胞因子，減輕患者相關(guān)臨床癥狀，延長患者生存期[20]。但蘆可替尼治療也有明顯的副作用，如血小板減少、貧血、皮膚癌風(fēng)險增加和免疫抑制。現(xiàn)在迫切需要探索低風(fēng)險的治療方法來減少MPN 的炎癥反應(yīng)、降低炎性細胞因子水平，特別是對早期疾病患者，因為這可能是改變MPN 患者疾病發(fā)展方向的理想的方式。

4.2 MPN 的治療新進展

新的研究發(fā)現(xiàn)，許多NFκB 途徑的靶基因在PMF 患者的CD34+細胞中表達增加，NFκB 抑制劑抑制了PMF患者CD34+ 細胞的集落形成，由此表明了在PMF 中，NFκB 可能也是治療靶點之一[21]。Kleppe 等人[22]進一步研究確定了NFκB 在MPN 的惡性和非惡性細胞中激活，發(fā)現(xiàn)抑制BET-溴域蛋白可減弱NFκB 信號傳導(dǎo)，并降低體內(nèi)細胞因子的產(chǎn)生。他們還發(fā)現(xiàn)，在MPN 小鼠模型中，聯(lián)合應(yīng)用蘆可替尼和BET 抑制劑JQ1 治療可減少炎性細胞因子、減輕疾病負擔(dān)和逆轉(zhuǎn)骨髓纖維化。以上研究可能為MPN 的治療開辟新的道路。

在MPN 患者中，除了JAK/STAT 和NF-κB 途徑外，HIF-1 途徑也與疾病密切相關(guān)，此3 種途徑均是炎性細胞因子的產(chǎn)生、信號傳導(dǎo)的主要途徑。因此，單獨使用JAK/STAT 途徑的抑制劑或NF-κB 抑制劑不能完全阻止細胞因子的產(chǎn)生和MPN 中的信號傳導(dǎo)[23]。盡管蘆可替尼可一定程度地抑制炎性細胞因子，F(xiàn)isher 等人[24]研究發(fā)現(xiàn)PMF 患者在蘆可替尼治療前后，血漿中的部分細胞因子（如VEGF、TNF-α、IL-6、IL-10 和IL-16）水平差別不大。該研究進一步證明了蘆可替尼在降低MPN 患者的炎性細胞因子的同時，可能不足以使炎性細胞因子完全恢復(fù)正常。更有效的治療藥物及方案仍需進一步的研究。

當(dāng)前在不斷研究分子靶向治療藥物的同時，一些研究開始轉(zhuǎn)向減輕MPN 炎癥相關(guān)癥狀的非藥理學(xué)方法。其中，利用運動對抗惡性腫瘤的疲勞是一個新興領(lǐng)域。參加體力活動的MPN 患者比無體力活動者疲勞程度低[25]。已有研究證明，瑜伽可以對身體和精神能量產(chǎn)生刺激作用，從而減輕MPN 患者的疲勞程度[26]。為探討瑜伽在MPN 中的益處，Huberty 等對71例患者進行了一項可行性研究，MPN 患者需要連續(xù)12周內(nèi)每周完成一小時的瑜伽。幾乎所有患者都反饋瑜伽練習(xí)對他們的身體健康有積極影響。最常見的益處是增加體力活動、減少疲勞、改善癥狀及睡眠，還有一些患者表示有疼痛減輕、呼吸更順暢、循環(huán)更好、飲食習(xí)慣改善，或者只是感覺好一些或者總體上更健康[27-28]。飲食是減輕炎癥的另一種非藥理學(xué)方法。地中海飲食富含水果、蔬菜、豆類、全谷類、魚類、堅果和低脂乳制品，已經(jīng)明確的是，地中海飲食能有效降低CRP 和IL-6水平[29]。此外，地中海飲食可能具有一些預(yù)防作用，能降低乳腺癌、肺癌和結(jié)腸癌的發(fā)病率[30-32]。以上研究均表明，降低炎性細胞因子水平的治療方法已成為MPN 治療的新趨勢，更有效的治療策略有待進一步研究。

5 結(jié)語

除驅(qū)動基因突變外，慢性炎癥及細胞因子在MPN 的病理生理機制中的作用也逐漸被人們認識。在此過程中，炎性細胞因子主要通過JAK/STAT 信號傳導(dǎo)通路發(fā)揮作用。其中JAK1 在介導(dǎo)細胞因子的信號通路中扮演重要角色，其下游的STAT 激活了多種細胞因子的產(chǎn)生，在慢性炎癥和細胞因子的不斷刺激下，基因突變負荷不斷增加，促進了疾病從早期ET 發(fā)展到晚期PMF 階段。炎性細胞因子的異常表達與疾病的癥狀及臨床表型相關(guān)，特定細胞因子的升高也有助于疾病預(yù)后評估。新的研究發(fā)現(xiàn)，除JAK/STAT 信號通路外，NF-κB 途徑和HIF-1 途徑在疾病發(fā)生、發(fā)展中也發(fā)揮著重要作用，這也為尋找新的治療靶點提供了證據(jù)。未來對于MPN 的治療或預(yù)防，我們或許可以通過減輕炎癥反應(yīng)或針對特定細胞因子對疾病進行干預(yù)。此外，干預(yù)患者生活方式，如改變患者飲食習(xí)慣、加強鍛煉等，可能有助于改善癥狀。未來的研究方向，可能旨在開發(fā)可測量的MPN 特異性炎癥細胞因子標(biāo)志物，以幫助我們從細胞因子水平重新認識該疾病，并對疾病的分型、進展、危險分期等方面做出更合理判斷。明確干預(yù)治療時機、尋找更有效的靶向治療手段、有效降低炎性細胞因子水平仍然是我們亟待解決的問題。