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NF-κB信号介导的慢性炎症与癌症形成的关系

2017-04-04杨春娟吴高松王秋红杨炳友王知斌匡海学

实用药物与临床 2017年2期
关键词:淋巴癌前列腺癌结肠癌

刘 华,杨春娟,吴高松,王秋红,杨炳友,王知斌,匡海学*

NF-κB信号介导的慢性炎症与癌症形成的关系

刘 华1,杨春娟2,吴高松1,王秋红1,杨炳友1,王知斌1,匡海学1*

潜在的炎症或炎症形成中微环境的恶性发展致使NF-κB通路激活,激活的NF-κB能够促进细胞因子(IL-6、IL-8、IL-12、IL-17、IL-22、TNF-α、iNOS、COX-2)表达,进而引发结肠癌、前列腺癌、肝癌、淋巴癌等肿瘤形成,表明NF-κB通路在炎症和癌症之间起到了重要的桥梁作用。为明确NF-κB通路在炎症和癌症之间的关系,笔者对相关文献进行综述。

NF-κB;慢性炎症;癌症

0 引言

NF-κB是一个真核转录因子结构相关的蛋白家族,包括5种亚基:p65、Re1B、c-Re1、NF-κB1、NF-κB2。NF-κB可调节细胞因子的表达,对免疫系统有监管作用[1],其在炎症和癌症的联系中十分重要[2]。癌症的发生机制复杂,受多种因素的影响。本文针对NF-κB信号在不同途径介导慢性炎症与结肠癌、前列腺癌、肝癌、淋巴癌的形成进行系统总结,以明确NF-κB信号在慢性炎症和癌症联系中发挥的重要作用。

1 NF-κB信号介导慢性炎症与结肠癌形成

结肠癌是世界常见的恶性肿瘤,其病死率居恶性肿瘤死因的第2位,结肠癌的发生与饮食、环境、遗传等密切相关,是多种基因协同作用的结果[3]。患有慢性大肠炎的患者,极易诱发为相关的癌症。有研究者给小鼠注射化学药物诱发了大肠炎症反应,继续刺激导致小鼠结肠癌发生。NF-κB作为调节细胞基因转录的关键,通过促进炎症因子白细胞介素-6(IL-6)、IL-15表达,引发结肠癌的发生。

IL-6作为前炎症细胞因子,在炎症反应过程发挥重要作用。研究表明,IL-6不仅与肿瘤的大小有关,还影响肿瘤患者的存活率,抑制IL-6的表达可以抑制肿瘤细胞的增长[4-5]。有研究发现,IL-6与血管细胞生成密切相关,EGCG(表没食子儿茶素没食子酸酯)通过抑制IL-6诱导的肿瘤血管生成,减少了肿瘤的发生[6]。食用过量Fe3+会引发小鼠结肠炎,提高IL-6/IL-11-STAT3信号表达,从而增加肿瘤发生率[7]。

IL-15作为前炎症细胞因子,在结肠癌的发生中也起到了重要作用。IL-15可以减弱人体对肿瘤的免疫作用,引发结肠炎促进结肠癌的发生[8]。在结肠癌细胞中,IL-15的表达促进了癌细胞的生长、浸入、黏膜增生及转移,促进了癌细胞活力。此外,IL-15还具有促血管生成的作用,是促进肿瘤生长的原因之一[9]。

2 NF-κB信号介导慢性炎症与前列腺癌形成

前列腺癌是西方国家发病率排第2位的肿瘤,近年来,随着生活方式的改变及人口的老龄化,我国前列腺癌发病率明显上升[10]。NF-κB通过促进IL-17、IL-8、TNF-α等炎症细胞因子表达,致使前列腺癌发生。

IL-17由CD4+T淋巴细胞分泌。通过对老龄鼠的实验发现,老龄鼠T细胞产生的IL-17水平上升,刺激NF-κB通路在前列腺上皮细胞上表达,增加了细胞的炎症反应,并引发前列腺癌[11]。在肿瘤细胞和内皮细胞中,IL-17可以选择性增强促血管生成趋化因子的活性,在纤维细胞中,IL-17可减弱抑制血管生成趋化因子的作用。即IL-17可促进肿瘤血管生成和浸润,增加前列腺癌的发生率[12]。

IL-8又称嗜中性粒细胞因子,是炎症性疾病的重要介质。前列腺细胞分泌IL-8与前列腺癌密切相关[13],IL-8可通过肿瘤及肿瘤血管内皮细胞表面的CXCR-2受体(细胞表面趋化因子受体2抗体),直接或间接促进肿瘤细胞的增生和新生血管的形成,从而促进肿瘤的生长和转移[14]。不同浓度的外源性IL-8能促进PC-3细胞增殖,随着浓度的增加,细胞增殖效应也随之增加,证实了IL-8通过促进前列腺癌细胞生长、迁移而参与前列腺癌发生[15]。

TNF-α是一种具有多种生物学活性的细胞因子。前列腺癌组织中存在高表达的TNF-α,即TNF-α在前列腺癌临床病理特征与前列腺癌的血管生成和肿瘤的发生、发展中起重要作用[16]。此外,TNF-α可刺激生物体产生损伤细胞DNA的分子产物,影响前列腺细胞的癌变,加速前列腺癌的发展[17]。

3 NF-κB信号介导慢性炎症与肝癌形成

肝癌是危害人类健康的常见恶性肿瘤。2010年中国肝癌发病与死亡人数分别为35.88万与31.24万,在各类恶性肿瘤的发病率与死亡率中分别排在第4位与第2位[18]。其中,慢性炎症和抑癌基因的缺失是导致肝癌发生的重要原因。激活的NF-κB通过促进炎症因子IL-22、TNF-α、iNOS等表达,引发肝癌发生。

IL-22是IL-10细胞因子家族的成员,IL-22可以诱导各种抗细胞凋亡蛋白和促有丝分裂蛋白的表达[19],促进肝细胞存活和增殖。IL-22在肝癌组织中主要在肿瘤浸润淋巴细胞表达且在肿瘤组织中IL-22受体的表达高于正常肝组织。将肝癌细胞系与表达IL-22的肿瘤浸润淋巴细胞共同免疫小鼠,可加快肿瘤的生长、侵袭。同时,IL-22可以通过活化STAT3信号通路,促进肿瘤生长,抑制肿瘤细胞凋亡[20]。

肝癌患者血清中TNF-α水平明显高于肝硬化患者,且随肝癌的有效治疗,血清中的TNF-α水平逐渐下降,而病情恶化者血清中TNF-α水平明显上升[21]。NF-κB激活的TNF-α在肝癌的发生过程中具有重要作用,其机制可能为TNF-α诱导多种趋化因子和黏附因子的表达,诱发并扩大炎症反应,并通过TNF-α/IKK信号通路,促进肝细胞癌的发生和肿瘤生长[22]。

iNOS催化产生的NO是一种肿瘤启动剂,可通过多种机制导致DNA损伤而表现遗传毒性。高浓度的NO可导致氧自由基的形成,氧化DNA,造成链断裂、交叉联结等多种DNA损伤;通过氧化应激形成过氧化亚硝酸盐造成DNA损伤,从而引起基因突变,造成遗传物质的损伤,诱导肿瘤的发生[23]。

4 NF-κB信号介导慢性炎症与淋巴癌形成

淋巴癌早期临床症状非常隐匿,确诊时已是晚期。淋巴癌虽然发病率低于肺癌、肝癌等,但已经进入十大癌症的行列。其中,慢性炎症激活的NF-κB通过促进IL-6、炎症细胞因子环氧合酶-2(COX-2)细胞因子表达,引发淋巴癌的发生。

IL-6是活化T细胞和成纤维细胞产生的淋巴因子,其与集落刺激因子协同,能促进原始骨髓源细胞的生长和分化,增强自然杀伤细胞的裂解功能。此外,IL-6对淋巴癌的发生产生作用。白藜芦醇通过抑制IL-6调节JAK2/STAT3信号通路诱导伯基特淋巴瘤细胞凋亡[24]。在伯基特淋巴瘤中,网状内皮细胞(RES)可能通过下调由IL-6引起的p-JAK2、p-STAT3的表达,提高促凋亡因子的表达,降低抗凋亡因子的表达,促进肿瘤细胞的凋亡。

COX-2促进淋巴瘤的产生主要是通过促进肿瘤血管形成,即参与肿瘤血管发生的内皮细胞都高表达COX-2。COX-2促进肿瘤血管生成的可能机制是:COX-2诱导血管内皮生长因子(VEGF)和碱性成纤维母细胞生成因子(bFGF)等促血管生成因子的表达,从而促进肿瘤血管的生成;VEGF表达上调可促进COX-2表达,从而形成一个正反馈网络,协同刺激肿瘤血管生成;COX-2还可通过抑制凋亡等方式促进血管生成[25]。

5 展望

本文系统阐述了前列腺癌、肝癌、淋巴癌形成与NF-κB通路的关系,即慢性炎症很可能通过NF-κB信号介导癌症的形成。有待开发高效低毒的抑制NF-κB的途径和控制炎症的药物或保健食品,有效地控制癌症的发病率,提高癌症的治愈率。

[1]Hörber S,Hildebrand DG,Lieb WS,et al.The atypical inhibitor of NF-κB,IκB,controls macrophage interleukin-10 expression[J].J Biol Chem,2016,291(24):12851-12861.

[2]Karin M.NF-κB as a critical link between inflammation and cancer[J].Cold Spring Harb Perspect Biol,2009,1(5):a000141.

[3]唐楠,王媛媛.结肠癌相关基因研究进展[J].医学综述,2012,18(2):207-209.

[4]Harpel K,Leung S,Rice PF,et al.Imaging colon cancer development in mice:IL-6 deficiency prevents adenoma in azoxymethane-treated Smad3 knockouts[J].Phys Med Biol,2016,61(3):N60-N69.

[5]Waldner MJ,Neurath MF.Master regulator of intestinal disease:IL-6 in chronic inflammation and cancer development[J].Semin Immunol,2014,26(1):75-79.

[6]朱宝和,何裕隆,詹文华,等.EGCG抑制IL-6诱导肿瘤血管生成的作用及机制[J].中国普通外科杂志,2011,20(7):725-730.

[7]Chua AC,Klopcic BR,Ho DS,et al.Dietary iron enhances colonic inflammation and IL-6/IL-11-Stat3 signaling promoting colonic tumor development in mice[J].PLoS One,2013,8(11):e78850.

[8]Bahri R,Pateras IS,D′Orlando O,et al.IL-15 suppresses colitis-associated colon carcinogenesis by inducing antitumor immunity[J].Oncoimmunology,2015,4(9):e1002721.

[9]张靓,杨洪涛,齐永芬.白细胞介素15的生物学效应[J].中国动脉硬化杂志,2012,20(8):760-764.

[10]陈靖.前列腺癌进展的相关基因分子变化[J].医学综述,2011,17(3):368-370.

[11]De Angulo A,Faris R,Daniel B,et al.Age-related increase in IL-17 activates pro-inflammatory signaling in prostate cells[J].Prostate,2015,75(5):449-462.

[12]周錞,陈捷.Th17细胞及其细胞因子IL-17在前列腺癌中的研究进展[J].实用医学杂志,2012,28(17):2979-2980.

[13]Neveu B,Moreel X,Deschênes-Rompré MP,et al.IL-8 secretion in primary cultures of prostate cells is associated with prostate cancer aggressiveness[J].Res Rep Urol,2014,6:27-34.

[14]马寅锐,王晓朦,孙洵,等.白介素-8在前列腺癌组织中表达的临床意义[J].昆明医科大学学报,2015,36(6):97-101.

[15]李鑫屹,杨杨,黄校青,等.白细胞介素-8对前列腺癌细胞增殖及迁移的影响[J].中国老年学杂志,2016,36(6):1294-1296.

[16]徐锐,陈旭,王莉,等.肿瘤坏死因子-α在前列腺癌组织中的表达及临床意义[J].华西医学,2015,30(3):407-410.

[17]王莽原,韩振伟,刘嘉铭,等.TNF-α基因-308G/A位点多态性与前列腺癌易感性关系的Meta分析[J].中国循证医学杂志,2012,12(8):1030-1034.

[18]Wei KR,Yu X,Zheng RS,et al.Incidence and mortality of liver cancer in China,2010[J].Chin J Cancer,2014,33(8):388-394.

[19]Radaeva S,Sun R,Pan HN,et al.Interleukin 22 (IL-22) plays a protective role in T cell-mediated murine hepatitis:IL-22 is a survival factor for hepatocytes via STAT3 activation[J].Hepatology,2004,39(5):1332-1342.

[20]黄高铂,连建奇,张野.白细胞介素-22与肝脏疾病关系的研究进展[J].细胞与分子免疫学杂志,2015,31(9):1280-1283.

[21]曹岩,刘阳,张堃,等.原发性肝癌患者血清中TNF-a、IL-6、IL-8和sIL-2R的测定及其临床意义[J].中国实验诊断学,2008,12(1):101-104.

[22]武文杰,刘瑞丽,王苏,等.ICAM-1,TNF-α在原发性肝癌中表达的相关性分析[J].河南师范大学学报,2014,42(4):106-109.

[23]王菊勇,郭净,郑展.iNOS/COX-2与恶性肿瘤[J].现代肿瘤医学,2012,20(1):183-186.

[24]姬颖华,杨晓煜,李伟伟,等.白藜芦醇通过抑制IL-6调节JAK2/STAT3信号通路诱导伯基特淋巴瘤细胞凋亡[J].中国新药与临床药理,2015,26(3):302-306.

[25]孙艳,初晓霞,赵春红.COX-2和VEGF在淋巴瘤中的表达及意义[J].滨州医学院学报,2010,33(2):128-130.

Relationship between chronic inflammation and cancer intervened by NF-κB pathway

LIU Hua1,YANG Chun-juan2,WU Gao-song1,WANG Qiu-hong1,YANG Bing-you1,WANG Zhi-bin1,KUANG Hai-xue1*

(1.Key Laboratory of Chinese Materia Medica,Ministry of Education,Heilongjiang University of Chinese Medicine,Harbin 150040,China;2.Department of Pharmaceutical Analysis and Analytical Chemistry,School of Pharmacy,Harbin Medical University,Harbin 150081,China)

Potential inflammation or malignant development of the microenvironment in the formation of inflammation causes the activation of NF-κB pathway,thus promoting the expression of cytokines (included IL-6,IL-8,IL-12,IL-17,IL-22,TNF-α,iNOS and COX-2) and causing the formation of tumors,such as,colon cancer,prostate cancer,liver cancer and lymphoid cancer.It shows that NF-κB pathway plays an important role in the process from inflammation to cancer.The related articles about the relation of NF-κB pathway with the process of inflammation to cancer were reviewed to make clear the relationship.

NF-κB;Chronic inflammation;Cancer

2016-08-04

1.黑龙江中医药大学教育部北药基础与应用研究重点实验室/黑龙江省中药及天然药物药效物质基础研究重点实验室,哈尔滨 150040;2.哈尔滨医科大学药学院药物分析与分析化学教研室,哈尔滨 150081

国家重点基础研究发展计划(973)项目(2013CB531800);国家自然科学基金资助项目(81573551)

10.14053/j.cnki.ppcr.201702026

*通信作者

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