TRPV1在炎癥及癌癥中的研究進(jìn)展 *

肖長艷 綜述，張 偉 審校

(1.貴州健康職業(yè)學(xué)院，貴州 銅仁 554300；2.貴州護(hù)理職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 貴陽550000)

近年來，人們?cè)絹碓疥P(guān)注炎癥細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞之間的關(guān)系。腫瘤微環(huán)境(TME)是由炎癥細(xì)胞和免疫細(xì)胞及各種細(xì)胞因子和趨化因子構(gòu)成的一種內(nèi)環(huán)境，對(duì)腫瘤的發(fā)展會(huì)產(chǎn)生一定的影響[1-2]。目前治療腫瘤的方法傾向于靶向TME和免疫系統(tǒng)治療。因此，研究能夠抑制腫瘤生長和影響TME的特定分子或配體成為當(dāng)前醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。離子通道是可以同時(shí)參與興奮性和非興奮性細(xì)胞的生物學(xué)過程，對(duì)癌細(xì)胞的增殖、存活和遷移有一定的影響[3-5]。因此，離子通道成為當(dāng)前治療腫瘤疾病潛在的靶點(diǎn)。

瞬時(shí)受體電位(TRP)離子通道是一類非選擇性陽離子通道，在脊椎動(dòng)物中有28個(gè)不同的成分，分為6個(gè)亞家族，其活性受到辣椒素、胡椒堿、香葉醇或薄荷醇等植物化學(xué)化合物的調(diào)節(jié)[6]。TRP離子通道亞家族中第一個(gè)被確定的成員TRP香草酸亞型1(TRPV1)，是目前研究最廣泛的一種離子通道。有研究認(rèn)為，TRPV1是辣椒中的一種刺激性化合物-辣椒素的受體[7]，其與神經(jīng)源性炎癥、癌癥和免疫細(xì)胞的功能有關(guān)。尋找新的TRPV1活性調(diào)節(jié)因子可為臨床治療疼痛和腫瘤疾病提供新的治療方向。然而，TRPV1在免疫細(xì)胞和癌細(xì)胞功能中的作用目前仍處于研究中。

1 TRPV1在炎癥過程中的作用

炎癥是由病原體感染或組織損傷引起，以疼痛、腫脹、溫度升高和發(fā)紅為臨床表現(xiàn)的病理過程，其主要作用是在一定程度上刺激細(xì)胞對(duì)抗病原體并再生的過程。免疫細(xì)胞的作用和促炎因子(細(xì)胞因子、趨化因子)的分泌與炎癥息息相關(guān)[8]。TRPV1作為一種與神經(jīng)性疼痛相關(guān)的疼痛和熱傳感器，在炎癥過程中的作用尚不明確。TRPV1的激活主要與炎性反應(yīng)的誘導(dǎo)有關(guān)，但最近的研究也證明了其具有抗炎特性。

1.1TRPV1活化與促炎反應(yīng)的關(guān)系 在小鼠慢性哮喘模型的肺組織中，TRPV1通道在轉(zhuǎn)錄水平和蛋白水平上的表達(dá)都有所增加[9-10]。許多研究通過使用TRPV1拮抗劑或TRPV1 siRNA，可在一定程度上減輕炎性反應(yīng)。然而，TRPV1在炎癥中所表達(dá)的細(xì)胞類型還需要進(jìn)一步的研究，以便了解TRPV1在炎癥過程中的真正作用。最近的研究結(jié)果表明，給予慢性哮喘小鼠模型TRPV1拮抗劑Capsazepine或TRPV1 siRNA后，可減輕氣道炎癥和超敏反應(yīng)，并可降低白細(xì)胞介素(IL)-4、IL-5、IL-13、IL-25、IL-33的表達(dá)水平[11]。在城市顆粒物和甲醛誘導(dǎo)的小鼠哮喘模型中，TRPV1表達(dá)的上調(diào)可能與P物質(zhì)、降鈣素基因相關(guān)肽等促炎神經(jīng)肽的釋放增強(qiáng)有關(guān)，從而促進(jìn)了神經(jīng)源性炎癥的發(fā)生[12]。

在許多研究中，Capsazepine被作為TRPV1的一種拮抗劑，但針對(duì)其產(chǎn)生的結(jié)果必須謹(jǐn)慎對(duì)待。有研究發(fā)現(xiàn)，Capsazepine可激活TRPA1通道，與TRPV1一起參與炎性反應(yīng)。KISTNER等[13]研究發(fā)現(xiàn)，在小鼠結(jié)腸炎模型中給予Capsazepine后，可減輕炎性反應(yīng)。然而，一些研究表明，這種效應(yīng)與TRPV1無關(guān)，而是與TRPA1的脫敏有關(guān)[14]。因此，使用Capsazepine來評(píng)估TRPV1在炎癥過程中的作用，可能是推測性的。全身炎性反應(yīng)在許多情況下可能與敗血癥相關(guān)。LONG等[15]首次證實(shí)，TRPV1參與膿毒癥的過程，認(rèn)為傷害性感受系統(tǒng)在感染反應(yīng)中起著重要作用。研究膿毒癥最好的模型是盲腸結(jié)扎穿刺(CLP)和LPS靜脈給藥模型，其中CLP是基于穿孔后盲腸微生物感染和隨后嚴(yán)重的免疫反應(yīng)。NINOMIYA等研究使用TRPV1拮抗劑AMG 9810和Capsazepine預(yù)處理LPS激活的巨噬細(xì)胞，可降低促炎細(xì)胞因子IL-6、IL-1β、IL-18和環(huán)氧合酶-2水平[16]。LPS可激活TRPV1，但其效力低于TRPA1。因此，LPS和TRPV1藥物阻滯劑的作用可能是幾個(gè)重疊因素相互作用的結(jié)果。

1.2TRPV1通道的抗炎作用 最近的研究表明，通過藥物或遺傳手段去除TRPV1通道，可能會(huì)加重炎癥癥狀。MAGLIE等[17]研究發(fā)現(xiàn)，TRPV1通道在過敏性接觸性皮炎小鼠模型中的缺失會(huì)導(dǎo)致皮膚炎癥。TRPV1的缺乏與促炎細(xì)胞因子的表達(dá)上調(diào)相關(guān)，如腫瘤壞死因子α(TNF-α)、IL-1β和IL-6水平的增加，導(dǎo)致巨噬細(xì)胞浸潤，甚至發(fā)生炎癥。SATTLER等[18]研究顯示，在注射LPS的大鼠中，用Capsazepine阻斷TRPV1可降低去甲腎上腺素和腎上腺素水平，從而降低LPS給藥后24、48 h的存活率。然而最新的研究發(fā)現(xiàn)，這種影響可能是Capsazepine影響TRPA1后出現(xiàn)的結(jié)果，而不是TRPV1本身影響的結(jié)果[19-20]。此外，在LPS誘導(dǎo)的腎臟和肝臟炎癥模型中，TRPV1的敲除可導(dǎo)致中性粒細(xì)胞浸潤增加及血清TNF-α、IL-1β和IL-6細(xì)胞因子水平顯著升高，進(jìn)而導(dǎo)致炎性反應(yīng)更嚴(yán)重，加劇器官損傷。提示TRPV1可能具有保護(hù)和抗炎作用。

TRPV1具有一定的促炎作用，但是越來越多的證據(jù)表明，其還具有抗炎和保護(hù)作用。TRPV1參與炎癥過程受到多方面調(diào)控，這一過程也與許多調(diào)節(jié)蛋白和多種炎癥介質(zhì)有關(guān)，有可能掩蓋TRPV1在這一過程中的真正作用。此外，TRPV1可在不同的細(xì)胞亞群上表達(dá)，如初級(jí)感覺神經(jīng)或免疫細(xì)胞，其相互作用可能決定TRPV1激活后的最終結(jié)果。

2 TRPV1在癌癥進(jìn)展中的作用

腫瘤的發(fā)生與慢性炎癥存在一定聯(lián)系，TRPV1與炎癥和鈣信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程有關(guān)，異常的鈣信號(hào)會(huì)促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移和存活。因此，TRPV1在癌癥進(jìn)展中的作用得到了研究者更多的關(guān)注。

2.1TRPV1與癌癥發(fā)展的關(guān)系 TRPV1在多種腫瘤類型中均有功能性表達(dá)，主要包括人乳腺癌細(xì)胞株(MCF-7、BT-20)、人甲狀腺乳頭狀癌BCPAP細(xì)胞、前列腺癌(LNCaP、PC-3)、移行細(xì)胞癌和膠質(zhì)瘤[21-22]。有研究發(fā)現(xiàn)，與健康組織相比，TRPV1在乳腺癌中的表達(dá)上調(diào)[23-24]。提示TRPV1可能是乳腺癌患者預(yù)后的一種標(biāo)志物。VINUESA等的研究也表明，缺乏TRPV1的小鼠更容易在遠(yuǎn)端結(jié)腸中發(fā)生結(jié)腸炎相關(guān)的癌癥[25]。TRPV1被懷疑與炎癥性腸病有關(guān)，炎癥性腸病實(shí)際上更容易導(dǎo)致結(jié)腸癌的發(fā)生，然而TRPV1在腫瘤發(fā)生中的確切作用尚不清楚。

TRPV1拮抗可能通過表皮生長因子受體/蛋白激酶B信號(hào)通路的發(fā)揮作用，增加皮膚腫瘤的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。但最近的研究表明，2種TRPV1拮抗劑(AMG-9810和SB-705498)在體外并不影響人角質(zhì)細(xì)胞的增殖，在小鼠研究中也不會(huì)影響皮膚發(fā)生癌變[26-27]。提示TRPV1拮抗劑的使用可能會(huì)為皮膚疾病的治療提供更多的選擇。

2.2TRPV1和癌癥治療 研究發(fā)現(xiàn)，可利用Ca2+信號(hào)來調(diào)節(jié)TRPV1的激活，進(jìn)而發(fā)揮其抗癌作用。TRPV1被辣椒素(150 μM)激活后，可顯著降低侵襲性三陰性乳腺癌細(xì)胞株(SUM149PT)的增殖及凋亡[28]。PECZE等研究表明，雖然TRPV1蛋白可在乳腺(MCF7、MDA-MB-231、BT-474)和前列腺癌(PC-3、DU145、LNCaP)細(xì)胞株中表達(dá)，但在辣椒素50 μM的劑量下并沒有表現(xiàn)出任何細(xì)胞毒性作用[29]。然而，當(dāng)細(xì)胞瞬間轉(zhuǎn)染編碼人類TRPV1的cDNA時(shí)，給予低劑量的辣椒素(2 μM)可導(dǎo)致線粒體內(nèi)的Ca2+顯著積累，從而導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生凋亡。產(chǎn)生這種差異的原因可能是由于TRPV1在介導(dǎo)和整合的細(xì)胞信號(hào)通路存在復(fù)雜性，但也可能是影響TRPV1功能的其他因素造成的。

化療與TRPV1激活劑-辣椒素會(huì)發(fā)生協(xié)同作用，導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生凋亡數(shù)目增加，同時(shí)也會(huì)抑制腫瘤細(xì)胞遷移。DEVECI等研究表明，TRPV1激活后，MCF-7人乳腺癌細(xì)胞株的細(xì)胞凋亡水平會(huì)明顯高于單獨(dú)使用抗癌藥物5-氟尿嘧啶治療的細(xì)胞[30]。NUR等[31]研究發(fā)現(xiàn)，在MCF-7細(xì)胞系中激活TRPV1可改善順鉑的凋亡效應(yīng)，但是通過激活TRPV1通道改善化療結(jié)果的機(jī)制目前尚未明確。TRPV1通道激活可能是因?yàn)樾〖?xì)胞毒性藥物可通過孔道直接滲透[32]。盡管這些結(jié)果可表明TRPV1有一定的抗癌效果，但不能排除其在化學(xué)治療劑和小分子的運(yùn)輸或細(xì)胞致敏中還存在有其他的未知機(jī)制。

如何區(qū)分TRPV1激活的作用和辣椒素本身的作用是非常重要的。GONZALEZ等的研究表明，用辣椒素治療口腔鱗狀細(xì)胞癌會(huì)降低細(xì)胞的生存能力，但其機(jī)制與TRPV1的激活無關(guān)[33]。ZHANG等[34]研究也發(fā)現(xiàn)，辣椒素與索拉非尼聯(lián)合使用可明顯抑制肝癌細(xì)胞(HCC)的增殖，然而TRPV1在HCC細(xì)胞中并沒有表達(dá)。因此，辣椒素可能在沒有TRPV1通道參與的情況下發(fā)揮細(xì)胞毒性作用。

3 小 結(jié)

TRPV1離子通道是一種多模態(tài)細(xì)胞受體，可感知不同的刺激并翻譯成Ca信號(hào)。因此，TRPV1是細(xì)胞外環(huán)境與細(xì)胞反應(yīng)之間的重要聯(lián)系。TRPV1可作為治療炎癥、自身免疫疾病和癌癥等不同疾病的潛在靶點(diǎn)。TRPV1通道可能參與健康和疾病中細(xì)胞功能的調(diào)節(jié)，然而TRPV1在其表達(dá)和激活方面表現(xiàn)出復(fù)雜性。TRPV1在炎癥、癌癥和免疫中的作用結(jié)果是相互矛盾的，因此試驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果分析都需要更加謹(jǐn)慎，重要的是要考慮研究類型(體外和體內(nèi))、細(xì)胞類型和隨后的表達(dá)水平、可能的剪接變異、激動(dòng)劑劑量和時(shí)間相互作用、內(nèi)源性激動(dòng)劑的協(xié)同或拮抗影響，以及調(diào)節(jié)通道活性的點(diǎn)突變所產(chǎn)生的差異。我們需要付出更多的努力來區(qū)分TRPV1激活和辣椒素作用的影響。TRPV1參與的確切分子途徑還不是很清楚，因此需要采取特殊的預(yù)防措施。同時(shí)，應(yīng)該使用更具體的TRPV1通道激活劑和阻滯劑，以便更精確地評(píng)估其功能，避免脫靶效應(yīng)。

TRPV1通道的研究復(fù)雜而艱巨，但也為通過調(diào)節(jié)細(xì)胞功能治療多種疾病提供可能。因此，加深TRPV1功能的認(rèn)識(shí)有助于更好地理解在炎癥或惡性轉(zhuǎn)化中重要的細(xì)胞過程，也有利于為疾病的治療和藥物的開發(fā)提供潛在靶點(diǎn)。