肝癌疼痛相關(guān)微環(huán)境細胞因子的研究進展

謝星星，宋娜，邱祥玉，吳施國

（云南中醫(yī)藥大學，云南 昆明 650500）

0 引言

肝細胞癌(hepatocellular carcinoma)是全世界范圍內(nèi)發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤之一，90%以上都是原發(fā)性肝癌；而我國每年因為肝癌死亡的患者數(shù)位居全球第一[1]。通過研究發(fā)現(xiàn)，病毒性肝炎感染和長期飲酒、吸煙等不健康的生活方式是我國肝癌發(fā)生的主要原因[2]。但其共同的特點是：大部分肝細胞癌都是在病毒性肝炎、肝纖維化、肝損傷等慢些疾病基礎(chǔ)上發(fā)展而來。在肝癌的發(fā)展過程中，疼痛是臨床上最常見和最難以忍受的表現(xiàn)之一，疼痛達半數(shù)以上，多為持續(xù)性鈍痛、刺痛或者脹痛。針對癌性疼痛不同程度，給予三階梯治療，輕度癌痛給予非甾體抗炎鎮(zhèn)痛藥、中度癌痛則給弱阿片類鎮(zhèn)痛藥、重度癌痛給予強阿片類鎮(zhèn)痛藥[3]。研究發(fā)現(xiàn)，隨著癌癥患者的病情加重，疼痛程度不斷加重，同時藥物劑量不斷增加時，藥物的毒副作用也隨之增加，給患者心身都帶來極大傷害。另外，免疫微環(huán)境[4]、癌癥細胞的侵襲能力、增殖能力、遠處轉(zhuǎn)移能力等都受到阿片類藥物的影響[5]。尤其是嗎啡的長期使用，容易使人產(chǎn)生上癮癥狀。

所以，隨著對腫瘤微環(huán)境的研究不斷深入，人們越來越認識到，HCC和腫瘤微環(huán)境兩者在相互適應、相互依存、甚至相互利用，并在相互促進中共同地得到發(fā)展， 同時也決定了腫瘤的發(fā)展趨勢。從而改變腫瘤微環(huán)境，調(diào)控微環(huán)境相關(guān)的細胞因子，降低肝癌患者疼痛程度，極大減輕患者病痛，從而提高肝癌患者的生存質(zhì)量，成為我們臨床思考的重要問題。

1 肝癌疼痛的病因及病理機制

癌癥的臨床表現(xiàn)有癌性疼痛，尤其在肝癌患者中最為常見。有相關(guān)臨床研究證明，中晚期的肝癌患者超過75%的比例均伴有嚴重的疼痛癥狀[6]。肝癌疼痛多為慢性的、頑固性的、隱匿性的、持續(xù)性的疼痛，在肝癌細胞生長過程中機械性牽拉于肝包膜或者肝小葉包膜。有研究證明，肝癌疼痛的發(fā)生機制雖尚未清楚，但仍受多個因素的影響：1）肝癌細胞作用于周圍神經(jīng)后，會釋放組胺、5-羥色胺和緩激肽等傷害性物質(zhì)；2）肝癌組織浸潤以及增大會壓迫周圍神經(jīng)和血管，導致分布在體表的神經(jīng)發(fā)生嚴重的神經(jīng)性疼痛和血管阻塞引起的缺血性疼痛；3）肝癌細胞轉(zhuǎn)移到脊髓、淋巴、骨骼和其他臟器引起的刺激性疼痛[7-8]；4）肝癌本身產(chǎn)生的壞死因子、腫瘤代謝物或化學物質(zhì)都會產(chǎn)生刺激性的疼痛[9]。還有研究者表明，慢性疼痛與相關(guān)微環(huán)境細胞因子假說，即外周和中樞致炎細胞因子過高是神經(jīng)損傷導致，而通過改變神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，導致抗炎細胞因子減少，最終引起慢性疼痛。其中細胞因子包括：白細胞介素-6(Interleukin-6，IL-6)、表皮生長因子（Epidermal growth factor，EGF）、前列腺素E2(ProstaglandinE2，PGE2)、內(nèi)皮素-1(Endothelin-1，ET-1)、腫瘤生長因子-β(Transforming growth factor-β，TGF-β)及腫瘤壞死因子(Tumor necrosis factor-α，TNF-α)等等。由此可見，盡管引起肝癌疼痛的病因有許多，但肝癌微環(huán)境中的細胞因子在其中發(fā)揮的作用也不容忽視。

2 肝癌疼痛與相關(guān)微環(huán)境的細胞因子

肝癌是個多基因、多因素的疾病。之前人們只關(guān)注肝癌本身，重在研究其生長、增值、侵襲、轉(zhuǎn)移；而忽略其身邊的幫兇“肝癌微環(huán)境”。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，肝癌疼痛程度與肝癌微環(huán)境相關(guān)的細胞因子有著密切的關(guān)系，兩者相輔相成。肝癌細胞釋放大量因子產(chǎn)生疼痛，是因為促進了外周和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的敏化，同樣地，外周與中樞神經(jīng)系統(tǒng)釋放大量因子，既可通過體液、血液或軸突運輸?shù)韧緩?，又可在釋放的局部發(fā)揮作用，產(chǎn)生疼痛效應[3]。如:TNF-α、PGE2、ET-1、IL-6、EGF、VEGF及TGF-β等等，這些都是與肝癌疼痛相關(guān)的細胞因子。因此，為了尋找新的肝癌疼痛緩解干預靶點，我們研究了肝癌疼痛發(fā)生與其相關(guān)的細胞因子TNF-α、TGF-β、ET-1和PGE2表達水平的可能相關(guān)性[10]。

3 1TNF-α在癌癥疼痛中的調(diào)控作用

TNF-α是肝癌發(fā)生惡性改變的重要因子。有研究表明[11-13]：TNF-α可通過 IL-1β、IL-6、IL-8的聯(lián)合作用可以加速PGE2的合成，是通過激活環(huán)加氧酶；TNF-α能引起緩激肽的釋放，而緩激肽也可以激發(fā)TNF-α的釋放，兩者相互作用；TNF-α作用于C纖維感受器的TNF-α受體，促使感受器末梢釋放P物質(zhì)，P物質(zhì)又可促進巨噬細胞釋放TNF-α。同時，來自血管內(nèi)皮的血小板的黏附性下降是TNF-α引起，它能促進免疫系統(tǒng)的趨化作用。能導致下游神經(jīng)細胞敏化并產(chǎn)生痛感的原因是通過激活的信號通路。其中TNF-α作用于第一級傷害性感覺神經(jīng)元產(chǎn)生的痛覺，是由第一級神經(jīng)元合成并釋放P物質(zhì)介導脊髓層面的痛覺傳遞。有研究者從動物疼痛模型實驗中證明，動物疼痛程度與TNF-α的含量變化呈正相關(guān)[14]。更有學者在坐骨神經(jīng)慢性壓榨傷模型中發(fā)現(xiàn)，相比正常對照組中TNF-α含量而言，小鼠坐骨神經(jīng)結(jié)扎側(cè)的沉淀物中TNF-α含量顯著升高[15]，這說明TNF-α是可以產(chǎn)生并維持熱痛敏。

4 2ET-1在癌癥疼痛中的調(diào)控作用

正常的人體肝臟內(nèi)ET-1表達弱，但在肝癌患者和肝硬化患者的體內(nèi)ET-1合成均是顯著升高，這是因為肝臟本身是清除ET-1的重要場所之一。當患者是肝硬化或者肝癌晚期時，其肝臟功能會下降，從而導致肝臟清除ET-1能力下降，血清中ET-1就會升高[16]。ET-1又被研究者證明，是通過結(jié)合ET 受體參與腫瘤與外周神經(jīng)的相互作用。國外研究者又證明[17]在老鼠的腳掌注射ET-1均增加了癌痛模型鼠和正常鼠的痛敏行為，BQ-123為ET受體的拮抗劑，能部分阻斷這種痛敏行為。有學者還發(fā)現(xiàn)在種植腫瘤后的7-12天，腫瘤部位的組織間液采用微灌流方法收集檢測發(fā)現(xiàn)其中ET-1的含量增加。同樣在轉(zhuǎn)移性乳腺癌病人中也觀察到ET-1的分泌顯著升高。更有研究者在將前列腺癌細胞注射到小鼠后腿后形成的模型中研究發(fā)現(xiàn)，ET-1與軟組織癌痛中機械性痛敏相關(guān)，并通過口服ETAR拮抗劑可以消除ET-1導致的機械性痛敏。Wacnik等[18]確定了ET-1在癌癥疼痛中發(fā)揮的重要作用；他在小鼠跟骨或皮下相鄰骨中植入纖維肉瘤細胞后形成纖維肉瘤的骨性癌痛小鼠模型，在這些癌痛模型中的小鼠出現(xiàn)了痛敏現(xiàn)象和ET-1表達水平增高的腫瘤特性，并且當在腫瘤中直接注射入ET-1時，能觀察到局部的疼痛反應。所以研究者表明，ET-1可能是參與癌癥疼痛的重要致痛物質(zhì)之一。

5 3TGF-β在癌癥疼痛中的調(diào)控作用

TGF-β是個多功能的細胞因子，具有廣泛的生物效能，在免疫調(diào)節(jié)、胚胎發(fā)育、細胞增殖，細胞分化，細胞凋亡，細胞遷移、炎癥修復、癌癥疼痛等多方面發(fā)揮著重要作用[19]。TGF-β有TGF-β1、TGF-β2和TGF-β3三種亞型，在肝癌組織中TGF-β1表達最為突出。TGF-β是通過旁分泌和自分泌作用導致癌癥的發(fā)生。有研究[20]表明，TGF-β1在肝癌的發(fā)生、發(fā)展過程中起上下文依賴的作用。首先在癌前病變期，能促進細胞的凋亡并抑制細胞的周期進程發(fā)揮抑制癌癥作用，但在肝癌發(fā)展期以及晚期，TGF-β1被肝癌微環(huán)境中的金屬蛋白酶家族激活，并促使與TGF-β受體Ⅱ結(jié)合啟動信號轉(zhuǎn)導，從而刺激血管生成，并促進腫瘤細胞的快速生長、轉(zhuǎn)移[21]。

有學者證明，肝癌疼痛與其相關(guān)疼痛因子的受體或者離子通道密切相關(guān)。如：瞬時受體電位香草酸亞型1(transient receptor potential vanilloid 1，TRPV1)受體是一種非選擇性陽離子通道，被激活后會參與炎癥性疼痛、病理性疼痛、癌性疼痛以及內(nèi)臟疼痛，是疼痛重要的傷害感受器。有研究者通過在建立動物骨癌疼痛模型中發(fā)現(xiàn)，TRPV1受體參與了動物機械痛、熱痛以及護爪行為。李鵬濤[22]研究證明，肝癌微環(huán)境中的TGF-β可激活TRPV1受體，加大門控離子通道開放后的電流，并使得TRPV1受體蛋白的表達上調(diào)，導致肝癌疼痛致敏。徐錢[23]研究證實，在癌癥疼痛發(fā)展過程中，腫瘤組織局部釋放大量的TGF-β可通過TGF-β受體敏化外周感受器TRPV1受體參與癌癥疼痛的發(fā)生。Echeverry[24]等研究證實，在脊髓，連續(xù)鞘內(nèi)泵入TGF-β1可以使部分坐骨神經(jīng)結(jié)扎引起熱痛覺過敏和機械性觸誘發(fā)痛顯著性降低，所以他認為TGF-β1的這種神經(jīng)保護功能是通過下調(diào)脊髓IL-6、IL-1β等促炎因子的表達以及抑制脊髓星型膠質(zhì)細胞和小膠質(zhì)細胞的激活。

6 4IL-6、PGE2、氫離子對癌痛的調(diào)控作用

IL-6能促進肝細胞癌的增殖，使機體的免疫功能下降，從而導致肝癌的生長和轉(zhuǎn)移；同時IL-6改變離子通道的通透性，產(chǎn)生痛覺信號，是通過直接與細胞膜上離子通道蛋白結(jié)合，經(jīng)中樞整合傳入大腦產(chǎn)生痛覺[25]。陳冬波[26]發(fā)現(xiàn)癌痛患者外周血中PGE2、ET-1的表達水平明顯升高，且患者癌痛程度與ET-1、PGE2的含量關(guān)系密切。而研究也證明，PGE2是生理活性極強的炎癥因子，它既可以通過提高神經(jīng)根的敏感性，使神經(jīng)根痛閾下降，增加疼痛感或者直接產(chǎn)生疼痛反應[27]；還可以通過誘發(fā)炎性反應，使局部毛細血管的通透性增加，從而導致局部疼痛的產(chǎn)生[28]；另外，PGE2通過延長并增強5-羥色胺、組織胺、緩激肽等致痛因子對感覺神經(jīng)末梢的痛感和腫瘤組織對這些致痛因子敏感性的提高，共同達到致痛作用。另外，氫離子可能在癌癥疼痛的產(chǎn)生中也發(fā)揮著重要作用。有學者發(fā)現(xiàn)，肝癌組織的胞外和胞內(nèi)環(huán)境都有明顯的酸化，這是因為炎癥細胞在侵入肝癌組織時釋放氫離子，而有肝細胞癌的部位代謝旺盛，出現(xiàn)細胞死亡或凋亡時也會釋放胞內(nèi)離子，形成以通過酸性代謝產(chǎn)物聚集為特征的酸化環(huán)境，最終激活感受器上的氫離子的受體。所以，酸化在肝癌疼痛中起著尤為重要的作用。

7 結(jié)論

綜上所述，針對肝癌疼痛的發(fā)生發(fā)展，我們不僅要重視肝癌組織對疼痛發(fā)生的影響，近年來更加關(guān)注腫瘤微環(huán)境中的細胞因子對肝癌疼痛的影響。腫瘤微環(huán)境中相關(guān)的細胞因子會導致肝癌疼痛的發(fā)生，并影響著肝癌的發(fā)展與轉(zhuǎn)歸。由此可見，我們可以通過改變肝癌微環(huán)境，調(diào)控其微環(huán)境相關(guān)的細胞因子，降低肝癌患者疼痛程度，極大減輕患者病痛，從而提高肝癌患者的生存質(zhì)量，延長肝癌患者壽命。