核因子κB抑制劑對(duì)腫瘤化療、免疫治療增敏及抑制轉(zhuǎn)移作用研究進(jìn)展*

賈 強(qiáng) 孟召偉 譚 建

在腫瘤的治療過(guò)程中，耐藥、復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移等情況的發(fā)生是很常見(jiàn)、也是很棘手的問(wèn)題，目前有關(guān)癌細(xì)胞發(fā)生這些變化的分子機(jī)制研究是國(guó)際上的熱點(diǎn)和前沿。近些年，以Van Waes等[1]和Karin等[2]為代表的很多研究證實(shí)了核因子κB（NF-κB）所調(diào)控的基因在癌細(xì)胞增殖、浸潤(rùn)、新生血管形成、耐藥、轉(zhuǎn)移等多個(gè)方面都起到了重要的作用，而使用NF-κB抑制劑可以有效地抑制癌細(xì)胞的增殖，增加癌細(xì)胞對(duì)化學(xué)、免疫治療的敏感性，并且可以產(chǎn)生抑制癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的作用。筆者通過(guò)綜述NF-κB的結(jié)構(gòu)、功能以及1種具有代表性的NF-κB抑制劑DHMEQ在腫瘤化療增敏、免疫治療增敏以及抑制轉(zhuǎn)移等方面的研究進(jìn)展，論證NF-κB與腫瘤的關(guān)系以及NF-κB抑制劑在腫瘤治療中的意義。

1 NF-κB的結(jié)構(gòu)、信號(hào)傳導(dǎo)通路和功能

NF-κB主要由5個(gè)成員組成，分別是NF-κB1（又稱p50）、NF-κB2（又稱 p52）、c-Rel、Rel A（又稱 p65）和 Rel B，NF-κB主要以二聚體的形式存在。NF-κB在未被激活的時(shí)候被NF-κB抑制子（IκB）所封閉，并存在于細(xì)胞漿內(nèi)。在激活因素的作用下，IκB 激酶（IκB kinase，IKK）被激活，進(jìn)而水解IκB，活化的NF-κB進(jìn)入細(xì)胞核，對(duì)其所調(diào)控的基因產(chǎn)生作用。NF-κB的信號(hào)傳導(dǎo)通路有經(jīng)典和非經(jīng)典通路2條。

NF-κB是一種轉(zhuǎn)錄因子，其調(diào)控的基因產(chǎn)物與腫瘤的發(fā)生發(fā)展和凋亡的關(guān)系非常密切，例如：Van Waes等[1]和Karin等[2]報(bào)道的白介素（IL）-1、IL-2、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12、腫瘤壞死因子（TNF）-α以及干擾素（INF）-γ等細(xì)胞因子，凋亡蛋白抑制因子（inhibitor of apoptosis proteins，IAPs）、survivin、XIAP、c-FLIP、TRAF以及Bcl-xL等凋亡途徑中的關(guān)鍵因子；Baritaki等[3]報(bào)道的死亡受體（death receptor，DR）5；Beach 等[4]報(bào)道的Snail以及E-cadherin等與癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移相關(guān)的因子，E-selectin、ICAM-1、VCAM-1等細(xì)胞間黏附分子和MHC蛋白等?？傊鲜鲆蜃佑绊慛F-κB表達(dá)，惡性腫瘤NF-κB的高表達(dá)又是癌細(xì)胞逃避凋亡的重要機(jī)制，因此對(duì)NF-κB的抑制無(wú)疑可以起到抗腫瘤的作用。

2 NF-κB 與癌細(xì)胞化療耐藥和免疫治療耐藥

癌細(xì)胞的顯著特點(diǎn)就是具有異乎尋常的增殖能力，可以無(wú)限制地自我復(fù)制、逃避凋亡、向周圍浸潤(rùn)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移等。MacKenzie等[5]證實(shí)對(duì)癌細(xì)胞的化學(xué)治療，如順鉑、紫杉醇、依托泊甙、長(zhǎng)春新堿等大多是通過(guò)阻止癌細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡來(lái)達(dá)到治療目的。免疫治療包括腫瘤細(xì)胞特異細(xì)胞免疫、抗腫瘤體液免疫、自身免疫激活等多種方法，目前認(rèn)為腫瘤的免疫治療特異性很高、不良反應(yīng)小，且大多可以開發(fā)自身免疫系統(tǒng)的潛能。Wu等[6]證實(shí)免疫治療腫瘤同樣是通過(guò)誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡來(lái)實(shí)現(xiàn)治療目的。例如，Wu等[6]指出，毒性T淋巴細(xì)胞所介導(dǎo)的腫瘤免疫治療有2個(gè)機(jī)制：其一，毒性T淋巴細(xì)胞識(shí)別癌細(xì)胞上的MHC蛋白并與之結(jié)合，結(jié)合后的毒性T淋巴細(xì)胞釋放granzymes和perforin，兩者作用于癌細(xì)胞誘導(dǎo)其產(chǎn)生凋亡；其二，毒性T淋巴細(xì)胞有FasL和TRAIL（tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand）的表達(dá)，兩者分別與癌細(xì)胞上所表達(dá)的Fas和DR5相結(jié)合，通過(guò)依賴Fas-FasL通路和DR5-TRAIL通路誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡。此外，Dalle等[7]證實(shí)目前已經(jīng)開發(fā)成功的bevacizumab（VEGF抗體）、cetuximab（EGFR 抗體）和 panitumumab（EGFR 抗體）等免疫抗體已經(jīng)可以有效地治療直結(jié)腸癌等惡性腫瘤，而這些免疫抗體通過(guò)抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用、細(xì)胞依賴的細(xì)胞毒作用等誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡來(lái)實(shí)現(xiàn)治療目的的。

癌細(xì)胞的耐藥機(jī)制主要是干擾和打亂化療和免疫治療所誘導(dǎo)的凋亡途徑，使其對(duì)誘導(dǎo)凋亡的刺激不再敏感。NF-κB與癌細(xì)胞化療耐藥關(guān)系十分密切，因?yàn)楦呋钚缘腘F-κB可以促進(jìn)凋亡拮抗因子 （如 Bcl-xL、Bcl-2、Mcl-1、IAPs、FLIP、A1/Bfl-1、TRAF等）的大量生成，產(chǎn)生耐藥。Katsman等[8]和Adams等[9]都證實(shí)Bcl-xL、Bcl-2是Bcl-2家族中拮抗凋亡的成員，它們會(huì)阻礙線粒體釋放細(xì)胞色素C這個(gè)過(guò)程，從而抑制凋亡瀑布的發(fā)生；而FLIP和IAPs會(huì)對(duì)Caspase產(chǎn)生特異性很強(qiáng)的抑制，從而也可以抑制凋亡。癌細(xì)胞的免疫治療耐藥比較復(fù)雜，Cretney 等[10]和 Baritaki等[11]都提出，NF-κB可以通過(guò)作用于癌細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)錄因子YY1（Yin Yang1）來(lái)下調(diào)Fas的表達(dá)，從而使得依賴Fas-FasL通路的抗腫瘤細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞的免疫治療失效、不能再使癌細(xì)胞產(chǎn)生凋亡；另一方面，NF-κB還可以通過(guò)作用于YY1來(lái)下調(diào)DR5的表達(dá)，從而使得依賴DR5-TRAIL通路的抗腫瘤細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞的免疫治療失效、不能再使癌細(xì)胞產(chǎn)生凋亡。

3 NF-κB抑制劑DHMEQ對(duì)腫瘤化療、免疫治療增敏以及抑制轉(zhuǎn)移的作用

NF-κB在免疫調(diào)節(jié)、炎癥反應(yīng)、凋亡和腫瘤發(fā)生過(guò)程中的作用已經(jīng)比較明確，因此，很多研究正在致力于開發(fā)高效的NF-κB 抑制劑。Van Waes[1]、Karin[2]和 Sethi等[12]的研究均證實(shí)，對(duì)NF-κB的抑制可以通過(guò)抑制其信號(hào)傳導(dǎo)通路上的多個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如：可以作用在IKK、蛋白水解酶體、NF-κB向核內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程、NF-κB與DNA的結(jié)合、NF-κB的翻譯等關(guān)鍵步驟上。

很多臨床常用的藥物，如阿司匹林、腎上腺皮質(zhì)激素、布洛芬、柳氮磺胺吡啶等都被發(fā)現(xiàn)對(duì)NF-κB有一定的抑制作用。很多能夠起到降低動(dòng)脈硬化、癌癥或神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病發(fā)病危險(xiǎn)性的膳食補(bǔ)充劑，如黃酮類化合物、curcumin、parthenolide等預(yù)防疾病的原理都與這些食物能夠影響NF-κB信號(hào)傳導(dǎo)通路有關(guān)。另外還有一類小分子NF-κB抑制劑，例如 DHMEQ、panepoxydone和 cycloepoxydon，它們都有著cyclohexylepoxydone的基本結(jié)構(gòu)。Katsman等[8]和Yamamoto等[13]的報(bào)道證實(shí)DHMEQ具有很強(qiáng)的抑制NF-κB向細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)的功能，并且可以和p50、p65、c-Rel和Rel B上的半胱氨酸結(jié)合導(dǎo)致NF-κB失活，而panepoxydone和cycloepoxydon的作用機(jī)制是抑制IKK。

3.1 DHMEQ有腫瘤化療增敏的作用 簡(jiǎn)單地說(shuō)，治療增敏是指一種物質(zhì)的作用可以調(diào)整并降低癌細(xì)胞對(duì)另一種物質(zhì)（如化療藥物或免疫治療抗體）所誘導(dǎo)凋亡的閾值，而癌細(xì)胞內(nèi)NF-κB途徑的激活對(duì)凋亡途徑中拮抗調(diào)節(jié)的過(guò)程發(fā)揮了十分重要的作用，是癌細(xì)胞化療耐藥和免疫治療耐藥的關(guān)鍵改變。因此，對(duì)NF-κB的抑制會(huì)降低癌細(xì)胞抵抗凋亡的能力、降低凋亡的閾值，最終達(dá)到治療增敏的目的。DHMEQ作為非常有代表性的一種NF-κB抑制劑，在降低癌細(xì)胞耐藥中所發(fā)揮的作用很好地說(shuō)明了這個(gè)問(wèn)題。

在前期工作中，筆者進(jìn)行了聯(lián)合DHMEQ和紫杉烷類化療藥物治療未分化甲狀腺癌（anaplastic cancer cell，ATC）的研究，結(jié)果表明在ATC細(xì)胞化療耐藥產(chǎn)生過(guò)程中存在著NF-κB誘導(dǎo)機(jī)制，根據(jù)該機(jī)制將分子靶向性強(qiáng)的NF-κB抑制劑與紫杉烷類化療藥物進(jìn)行聯(lián)合，可以通過(guò)抑制NF-κB有效地降低癌細(xì)胞對(duì)抗凋亡的閾值[14-15]，因此，在聯(lián)合治療時(shí)不僅可以增加癌細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性、降低化療藥物的使用劑量，也可以獲得協(xié)同的療效。日本慶應(yīng)大學(xué)的研究小組在這方面做了大量的科研工作。Jazirehi等[16]和Vega等[17]分別對(duì)非何杰金淋巴瘤細(xì)胞和利妥昔單抗耐藥型非何杰金淋巴瘤癌細(xì)胞的化療研究中使用了DHMEQ，結(jié)果顯示NF-κB抑制劑有使紫杉醇、阿霉素、順鉑、長(zhǎng)春新堿和依托泊苷等化療藥增敏的效果。

3.2 DHMEQ在腫瘤免疫治療增敏中的作用 Baritaki等[3,11]Katsman等[8]和Cretney等[10]均提出了DHMEQ對(duì)腫瘤免疫治療增敏的機(jī)制，首先DHMEQ抑制NF-κB向核內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)，進(jìn)而通過(guò)下調(diào)NF-κB所調(diào)控的因子YY1來(lái)降低對(duì)DR5和Fas表達(dá)的抑制，從而使得DR5和Fas表達(dá)水平增高，因此增加了依賴DR5-TRAIL通路和Fas-FasL通路的抗腫瘤免疫治療的效果和敏感性。例如，Baritaki等[3,11]通過(guò)對(duì)前列腺癌模型的研究，證明DHMEQ使得免疫治療增敏的機(jī)制就是通過(guò)抑制NF-κB而抑制轉(zhuǎn)錄因子YY1，進(jìn)而增加DR5和Fas的表達(dá)量，最終使得癌細(xì)胞對(duì)依賴DR5-TRAIL通路和Fas-FasL通路的免疫治療增敏。

實(shí)際上，因?yàn)獒槍?duì)癌細(xì)胞的化療和免疫治療都是通過(guò)誘導(dǎo)癌細(xì)胞的凋亡來(lái)達(dá)到治療目的的，所以兩種治療方法之間還存在著交叉耐藥的現(xiàn)象，即癌細(xì)胞對(duì)化療或免疫治療中的一種耐藥會(huì)導(dǎo)致對(duì)另一種也耐藥。為了克服這個(gè)難題，對(duì)干擾凋亡途徑的重要因子和關(guān)鍵傳導(dǎo)通路的抑制成為了研究的重點(diǎn)，Katsman等[8]證實(shí)對(duì)NF-κB的抑制可以實(shí)現(xiàn)對(duì)化療和免疫治療有效的增敏。

3.3 DHMEQ在抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的作用 癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移過(guò)程復(fù)雜，首先會(huì)出現(xiàn)位置固定的有極性的上皮細(xì)胞向有游走能力的間充質(zhì)細(xì)胞的轉(zhuǎn)化過(guò)程，Yang等[18]報(bào)道指出這個(gè)過(guò)程依賴于NF-κB通路和TGF-β通路所誘導(dǎo)增高的Snail、Slug和SIP1等，在這些增高的細(xì)胞因子的抑制作用下，癌細(xì)胞會(huì)失去上皮細(xì)胞的特征性膜蛋白E-cadherin等的表達(dá)而從原位上脫落并獲得游走能力。Katsman等[8]的研究顯示有轉(zhuǎn)移能力的癌細(xì)胞穿透血管壁進(jìn)入血液循環(huán)的機(jī)制和在NF-κB調(diào)節(jié)下明顯增高的ICAM-1、ECAM-1和VCAM-1活性有關(guān)；癌細(xì)胞對(duì)鄰近組織或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移組織的侵襲性是依靠NF-κB調(diào)節(jié)增高的基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）和尿激酶型纖溶酶原激活劑（uPA）等來(lái)實(shí)現(xiàn)的。此外，Li等[19]還提出Raf-1 kinase inhibitor protein（RKIP）的增高是抑制癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的重要機(jī)制，RKIP可以直接作用并抑制Raf-1-MEK1/2和NF-κB通路中的IKK，因此RKIP是細(xì)胞內(nèi)控制NF-κB活性的重要機(jī)制，而受到高活性NF-κB調(diào)節(jié)增高的Snail會(huì)反過(guò)來(lái)抑制RKIP的表達(dá)和功能，因此一般惡性程度較高的癌細(xì)胞內(nèi)RKIP的表達(dá)都很低。

Katsman等[8]的研究表明，在DHMEQ對(duì)NF-κB的抑制作用下Snail水平會(huì)降低，進(jìn)而可以避免對(duì)E-cadherin的抑制，而增高表達(dá)的E-cadherin會(huì)使上皮細(xì)胞向充質(zhì)細(xì)胞的轉(zhuǎn)化過(guò)程受阻，從而自癌細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)移的第一步便產(chǎn)生了抑制效果。DHMEQ還可以通過(guò)抑制NF-κB明顯增加癌細(xì)胞內(nèi)RKIP的表達(dá)，來(lái)達(dá)到抑制癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的效果。RKIP活性的增高還會(huì)通過(guò)抑制YY1來(lái)增加DR5的表達(dá)，使得依賴DR5-TRAIL通路的抗腫瘤免疫治療更加敏感有效。

本文以一個(gè)高效的NF-κB抑制劑DHMEQ作為代表，通過(guò)對(duì)近3年相關(guān)文獻(xiàn)的回顧總結(jié)，說(shuō)明在惡性腫瘤的治療中，聯(lián)合應(yīng)用NF-κB抑制劑可以有效地增加化療和免疫治療的敏感性，并且可以實(shí)現(xiàn)抑制癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的作用。

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