探討壞死性凋亡在腫瘤放化療中的研究進(jìn)展

陳 聞 范純鋼

[ 武漢鋼鐵（集團(tuán)）公司第二職工醫(yī)院 湖北 武漢 430000 ]

1.壞死性凋亡

通過細(xì)胞的死亡繼而消除受損細(xì)胞是生物體不可缺少的生物學(xué)過程，因此，細(xì)胞死亡調(diào)節(jié)功能障礙會導(dǎo)致諸多疾病發(fā)生，例如炎癥和腫瘤。根據(jù)形態(tài)學(xué)和生化特征，細(xì)胞死亡可分為、自噬性壞死性、凋亡性以及有絲分裂性疾病。細(xì)胞凋亡和壞死是細(xì)胞死亡的兩種最獨(dú)特的方式。細(xì)胞凋亡被稱為程序性細(xì)胞死亡，這是高度調(diào)節(jié)[1]。對于壞死，一般認(rèn)為是這是一個(gè)被動和隨機(jī)的過程，不可調(diào)節(jié)。然，更多的證據(jù)表明，壞死可以誘導(dǎo)和調(diào)節(jié)以caspase 獨(dú)立的方式，即壞死。根據(jù)相關(guān)研究顯示，大多數(shù)細(xì)胞緊急的過程和因子都能誘導(dǎo)壞死性細(xì)胞凋亡，包括腫瘤壞死因子受體超家族、細(xì)胞代謝應(yīng)激、干擾素受體、toll 樣受體、基因毒性、T 細(xì)胞受體和各種抗腫瘤化合物的誘導(dǎo)。而上述因素會直接影響著受體相互作用蛋白1（ripl）激活到受體相互作用蛋白3（rip3）磷酸化到混合譜系激酶域蛋（mlkl）磷酸化形成rip1/rip3/mlkl 復(fù)合物，導(dǎo)致mlkl 三聚體的形成，然后轉(zhuǎn)移到質(zhì)膜，介導(dǎo)下游執(zhí)行分子和上游細(xì)胞死亡受體，如活性氧簇會通過增加質(zhì)膜通透性和降低細(xì)胞內(nèi)ATP 發(fā)揮其生物學(xué)作用。據(jù)相關(guān)研究表明，一些壞死的凋亡細(xì)胞可以直接激活rip3 或mlkl，而不涉及ripl，另外還存在一些特定的Neerosom 抑制劑可以抑制壞死性萎縮，死亡。壞死性細(xì)胞凋亡不同于細(xì)胞凋亡，一般不會發(fā)生在胚胎發(fā)育過程中。據(jù)相關(guān)報(bào)道，壞死細(xì)胞凋亡產(chǎn)生異常激活會對淋巴細(xì)胞的發(fā)育和穩(wěn)態(tài)產(chǎn)生影響。這就表明，壞死性細(xì)胞凋亡通過抑制病毒增殖或增強(qiáng)炎癥反應(yīng)發(fā)揮其抗病毒作用。此外，壞死性細(xì)胞凋亡與很多疾病的發(fā)生和發(fā)展的密切相關(guān)，包括腫瘤壞死因子介導(dǎo)的低溫和全身炎癥反應(yīng)、神經(jīng)退行性疾病、高切氏病、缺血再灌注損傷、進(jìn)行性動脈粥樣硬化和癌癥相關(guān)疾病。

2.壞死性凋亡的信號通路

腫瘤壞死因子（TNF）、與細(xì)胞凋亡相關(guān)的膜表面分子（FAS）、配體（FASL、CD95）、腫瘤壞死因子（TNF）相關(guān)的凋亡誘導(dǎo)配體（TRAIL）等刺激因子均可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。因?yàn)榕潴w的刺激，激活的受體通過各自的死亡結(jié)構(gòu)域與rip1相互作用，并招募凋亡蛋白抑制劑。

除死亡受體配體外，壞死性細(xì)胞凋亡也可由其它刺激物觸發(fā)，如toll 樣受體（tlrs）3和4與雙鏈RNA（dsRNA）和脂多糖（lps）結(jié)合，T細(xì)胞受體（tcr）與CD3/CD28結(jié)合，干擾素干擾，病毒感染與DNA 損傷。這些刺激所誘導(dǎo)的rip3的激活常常會涉及到各自的同型相互作用基序（rhim）的相互影響。譬如，toll 樣受體（tlrs）在沒有ripl 的情況下，通過含有rhim 的蛋白質(zhì)（即含有tir 結(jié)構(gòu)域的接頭誘導(dǎo)干擾素β 直接激活rip3。DNA 依賴性干擾素調(diào)節(jié)激活劑（DAI）是一種含有rhim 的細(xì)胞蛋白，可能被病毒感染。rhim 和rhim 之間的相互作用直接激活了rip3。

結(jié)果表明，低聚物MLKL 與磷脂酰肌醇脂類和磷脂酰肌醇具有親和力，能從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到血漿和子宮內(nèi)膜，破壞細(xì)胞膜的完整性，促進(jìn)壞死細(xì)胞死亡。然而，MLKL 及其下游信號分子在壞死性細(xì)胞凋亡中的作用待考證。

在TNF-a 單獨(dú)刺激下，激活的RIP1與TNFR 相互影響，招募凋亡抑制蛋白1CLAP2和CIAP 成為質(zhì)膜的有關(guān)復(fù)合物，導(dǎo)致RIP1泛素化。對克拉普的抑制作用通過脫泛素酶cyld 導(dǎo)致了rip1的脫泛素化和離解。然后，fadd 與rip1和proeasase-8相作用形成復(fù)合物，激活caspase-8并誘導(dǎo)凋亡。如果抑制caspase-8活性，rip3與rip1結(jié)合并促進(jìn)其自身的磷酸化和活化，接著是rip3的募集和mlkl 的磷酸化。結(jié)果導(dǎo)致MLKL寡聚，破壞細(xì)胞膜完整性，導(dǎo)致壞死性細(xì)胞凋亡。

3.壞死性凋亡與腫瘤放化療

（1）腫瘤患者在使用壞死細(xì)胞凋亡藥物前，檢測到rip3、rip 1和mlkl 基因。通過檢測證實(shí)了該基因關(guān)鍵位點(diǎn)的基因突變和腫瘤組織中蛋白的表達(dá)水平。

（2）與其他治療方法相結(jié)合，提高了腫瘤細(xì)胞對壞死性凋亡治療的敏感性。總之，以壞死細(xì)胞凋亡為基礎(chǔ)的治療應(yīng)與低氧藥物相結(jié)合。

（3）開發(fā)針對MLKL 的壞死性凋亡藥物?；蛲蛔兓虻脱蹩蓪?dǎo)致RIPL 和RIP3表達(dá)下調(diào)，從而使壞死性凋亡試劑的開發(fā)直接針對MLKL。

4.小結(jié)

幾十年來，大量研究闡明了壞死凋亡的調(diào)控途徑，提高了對經(jīng)典凋亡途徑與壞死凋亡途徑之間復(fù)雜關(guān)系的認(rèn)識。壞死性細(xì)胞凋亡為抗腫瘤放療和化療提供了新的治療手段。如本文所述，在一定的物理或化學(xué)刺激下，某些癌細(xì)胞可以發(fā)生壞死性凋亡，促進(jìn)壞死性細(xì)胞凋亡可能是化療和放療耐受腫瘤細(xì)胞的一種潛在替代的療法。然而，腫瘤細(xì)胞也有避免壞死的細(xì)胞凋亡的策略，如果基因突變或?qū)ip1、rip3和mlkl 的下調(diào)，缺氧微環(huán)境是抗壞死細(xì)胞凋亡的一個(gè)因素。由于對壞死性細(xì)胞凋亡具有固有或后天的抵抗力，因此在基于壞死性細(xì)胞凋亡的治療中，有必要篩選突變基因和異常表達(dá)蛋白。壞死性細(xì)胞凋亡的機(jī)制尚待研究。如上所述，已有報(bào)道認(rèn)為壞死性細(xì)胞凋亡可被輻射所誘導(dǎo)，但需要一定的實(shí)驗(yàn)證明上述現(xiàn)象，并闡明其中的體機(jī)制。