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核因子κB与恶性肿瘤的相关性研究

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摘 要:核转录因子κB (nuclear factor kappaB, NF-κB)是一种调控许多与细胞存活、凋亡相关基因的重要转录因子。近年来研究发现,NF-κB不适当的激活和表达与多种肿瘤的发生、发展及肿瘤细胞的耐药性密切相关。就此作一简要综述。

关键词:核因子κB;肿瘤;uPA;MMP;VEGF

中图分类号:R730.231文献标识码:A文章编号:1673-2197(2007)11-030-04

1 NF-κB概述

核因子κB (nuclear factor kappa B, NF-κB)是1986年由Sen和Baltimore首先从成熟B淋巴细胞中抽提出的,能够与B细胞免疫球蛋白κ轻链基因的增强子κB序列(GGGACTTTCC)特异结合的核蛋白因子,是近年发现的最重要的转录因子之一。最初发现的NF-κB是由p50和p65两个亚单位组成的异二聚体。进一步的研究发现这是一个NF-κB家族,并且有多个成员,与Rel家族有较强的同源性,所以又将二者合称为Rel/NF-κB家族。静息状态时,NF-κB通常与其抑制物IκB ( inhibitory protein of NF-κB)直接结合形成无活性的三聚体存在于胞浆中,当细胞受到外界的刺激时,NF-κB与IκB解离,胞浆中游离的NF-κB迅速移位到核内,与有关基因启动子和增强子κB序列特异结合,参与基因的转录,生成相应mRNA[1]。近年的研究表明,NF-κB与多种肿瘤的发生、发展、转移以及抗凋亡等密切相关,为肿瘤治疗提供了新的思路。

2 NF-κB与肿瘤

2.1 NF-κB与肿瘤的发生

近来的研究发现,NF-κB和一些肿瘤的关系密切,在肿瘤的发生、发展过程中起着重要的作用。在许多恶性肿瘤细胞中检测到NF-κB的持续活化和过量表达,同时伴有IκB的抑制,而在相应的正常组织中却没有发现此改变。v-Rel癌基因是第一个被发现在体内和体外实验中能引起细胞恶性转化的Rel/NF-κB家族成员[2]。许多病毒癌蛋白、细胞的癌蛋白都可以激活NF-κB。如HTLV-I编码的Tax蛋白、EB病毒编码的蛋白(LMP 1)、Ras、Raf等都可以激活NF-κB。更重要的是,许多癌蛋白诱导的细胞的恶性转化需要激活NF-κB。在许多肿瘤细胞系中,NF-κB的活化多与癌基因的高表达偶联,如Ras、c-myc等。许多肿瘤都有原癌基因Ras的突变,NF-κB正是其下游关键的转化中介因子。目前一般认为,NF-κB的促肿瘤作用主要与其抗凋亡作用有关,当它被激活后可能通过以下机制抑制细胞凋亡:①调控细胞因子的基因表达,间接抑制自身及其它细胞凋亡;②激活抗凋亡基因如bcl-2从而抑制凋亡;③调控C-凋亡抑制蛋自(C-1AP)等的表达[3]。Bharti[4]等认为,NF-κB促进肿瘤发生最明显的机制是NF-κB可以诱导抗调亡基因的表达如bcl-xl、xiap、IEX-IL、cIAP、xIAP、COX-2、TRAF1、 TRAF2等,抑制细胞凋亡、促进细胞增殖,从而促进肿瘤的发生。

2.2 NF-κB与肿瘤细胞抗凋亡及化疗耐药

NF-κB活化在抵抗细胞凋亡过程中起着重要作用,大量研究表明,NF-κB具有抗凋亡作用,其机制可能是通过上调编码抗凋亡的因子,如:IL-1、IL-2、IL3、IL-6、IL-12、M-CSF、GM-CSP等基因的表达[5]来实现。临床上,抗肿瘤药物的主要机理之一就是诱导肿瘤细胞凋亡,然而在一些耐药的细胞株中可以检测到高表达的NF-κB,研究表明,NF-κB在肿瘤细胞耐药及抗凋亡中起着关键性的作用。一方面,化疗能导致DNA损伤,当肿瘤细胞受到这种化疗药物作用后,可造成细胞以凋亡方式出现死亡;另一方面化疗所导致的DNA破坏,会激活NF-κB进而阻滞凋亡。因此,抑制NF-κB的表达能促进肿瘤细胞凋亡,提高化疗敏感性[6]。Voboril[7]等用转染腺病毒IκB超阻遏物抑制NF-κB的活性,结果发现它可以增加5-Fu对结肠癌细胞的细胞毒作用。Starenki[8]等研究发现,应用DHMEQ抑制NF-κB活性后,可以抑制体内外甲状腺癌细胞的生长。我国许晓巍[9]等研究发现,地塞米松在抑制NF-κB活化的同时,可以增加三氧化二砷诱导的淋巴瘤Raji细胞的凋亡率,增强了淋巴瘤Raji细胞对三氧化二砷的敏感性。但是,也有一些研究得出了相反的结果,如有人研究发现,在一些肿瘤细胞中,抑制NF-κB的活性既不能明显地促进细胞凋亡,也没有加强TNF-α及其它抗肿瘤药物的细胞毒性作用[10]

2.3 NF-κB与肿瘤细胞浸润转移

恶性肿瘤的浸润和转移是其恶性程度的标志之一,而且它的播散和转移是患者死亡的主要原因。肿瘤的浸润、转移是一个多步骤的复杂过程,包括浸润、血管形成、内向侵袭、循环、附着、外向侵袭等。

2.3.1 NF-κB与uPA

尿激酶型纤溶酶原激活物(uPA)属于纤维蛋白溶解系统,需同其受体uPAR结合才能发挥作用。uPA系统的成分,在肿瘤细胞突破基底膜及胞外基质中起着重要的作用,它们在肿瘤细胞浸润生长、细胞迁移和转移形成等多个过程中有重要作用,被认为是肿瘤浸润的相关因子[11]。Seetoo[12]采用免疫组化方法检测了56例伴肝转移的大肠癌手术切除标本中的uPA含量,结果显示,伴有肝转移的标本uPA较对照组明显升高,且病人生存率降低。研究表明,NF-κB的活化可以促进uPA表达,uPA受到NF-κB的调控,因此,uPA被认为是肿瘤浸润相关因子。在uPA启动子上有RelA的结合位点,RelA直接介导uPA的表达[13]。研究发现,在胰腺癌、胃癌、乳腺癌等多种癌变中,应用NF-κB抑制剂都能明显抑制uPA表达,NF-κB与uPA存在相互作用,NF-κB的结构性激活和uPA活性增高正相关,NF-κB能诱导uPA表达,而uPA也能激活NF-κB表达,从而促进肿瘤进展。最近,Tanaka等[14]通过实验也证明了信号通路Src-MAPK-PI3K-NFκB可以上调uPA的表达,促进肿瘤转移。我国王丽石等[15]通过对人肺巨细胞癌高和低转移株中相关转录因子进行分析,认为NF-κB含量与uPA的表达差别有关系。

2.3.2 NF-κB与MMP

基质金属蛋白酶(Matrix metalloproteinase, MMP)在肿瘤细胞突破基底膜及胞外基质的过程中亦起着重要的作用,与肿瘤转移密切相关。研究表明,NF-κB与MMP的关系密切,NF-κB通过调控MMP活性的表达参与肿瘤的浸润与转移。Philip[16]发现NF-κB能通过调控MMP-2的表达参与细胞外基质的降解。Huang[17]等将转染了变异IκB的PC-3M人前列腺癌细胞转染到正常裸鼠模型的前列腺中,由于IκBa阻断了前列腺癌细胞中NF-κB的活性,使MMP-9的表达受到了抑制,并观察到MMP-9mRNA表达下调,胶原酶的活性受到抑制,肿瘤生长缓慢。Alaniz[18]等通过对不同的淋巴瘤细胞系研究发现,NF-κB作为MMP的转录调控因子,与MMP启动子上-615、-600位点的κB序列结合,能明显上调MMP的分泌。

2.3.3 NF-κB与VEGF

新生血管生成是实体肿瘤恶变、生长、转移中关键的一环,肿瘤的新生血管生成需要肿瘤细胞释放促进血管新生的生长因子,如VEGF、FGF、TNF等,其中,血管内皮生长因子(VEGF)作为一个有效因子可能是最为关键的血管形成刺激因子,可促进肿瘤的生长和转移。而NF-κB通过调控血管生成相关因子,参与了肿瘤新生血管的生成。Shibata等[19]研究了乳腺癌中VEGF的作用,认为NF-κB通过上调VEGFmRNA的表达,对NF-κB的活化产生抑制,能阻碍肿瘤血管的生成。新近的研究显示,VEGF表达受NF-κB的调控。在对大肠癌和骨肉瘤的研究中发现,NF-κB的表达明显增高,并对VEGF有直接地正向调节作用,影响肿瘤血管的生成[9]。陈保东[20]等通过对胶质瘤组织中NF-κBp65与VEGF以及与胶质瘤临床病理联系的研究也表明,NF-κBp65蛋白对VEGF有正向调节作用。

2.4 NF-κB与肿瘤的治疗

随着对NF-κB的深入研究,人们认识到NF-κB在人类恶性肿瘤的发生、发展中的作用是不可忽视的。一些学者在研究中通过基因治疗、多肽、小分子或是蛋白酶抑制剂的应用来抑制NF-κB的活性,阻断肿瘤进展,改善了肿瘤的治疗效果。目前,被批准用于临床肿瘤治疗的细胞因子中,IFN-a、IFN-β、TNF-a、IL-2、G-CSF、GM-CSF等都己证实与NF-κB的信号传导通路有关,它们要么是NF-κB的激活因子,要么受NF-κB调控[21]。值得注意的是,NF-κB对机体防御、细胞生长等都有重要作用,长期抑制NF-κB的活性,可能会导致机体免疫功能减弱,肝细

胞死亡,细胞正常功能抑制。因此,如何选择性、特异性用药,最大程度地减少副作用,将是研究的重点。

3 结语

综上所述,NF-κB在肿瘤的发生、发展、浸润转移及治疗中均发挥着重要的作用,因此,利用NF-κB的特异性抑制剂来对抗肿瘤,不失为一种抗肿瘤治疗的新策略。比如,临床上抗肿瘤的许多化疗药都可能激活NF-κB,诱导肿瘤耐药,导致化疗失败,而如果把NF-κB的特异性抑制剂与化疗药物联用,则可以增强化疗的疗效,减少耐药性的发生,提高肿瘤的治愈率。不足之处在于,目前NF-κB的抑制剂没有组织特异性,临床应用NF-κB的抑制剂有可能引起组织器官的损伤或是机会感染的增加。尽管如此,研究仍然显示,应用NF-κB抑制剂对抗肿瘤是一种非常有希望的肿瘤辅助治疗措施。

参考文献:

[1] Karin M, Ben-Neriah Y. Phosphorylation meets ubiquitination: the control of NF-[kappa]B activity[J]. Annu Rev Immunol,2000,18(1):621-663.

[2] Hodge JC,Bub J,Kaul S. Requirement of RhoA activity for increased nuclearfactor kappaB activity and PC-3 human prostate cancer cell invasion[J].Cancer res, 2003,63(6):1359-1364.

[3] 邢丽华,樊再雯,刘剑波.核因子-κB抑制剂联合顺铂对A549细胞株的影响[J].中国呼吸与危重监护杂志,2005,4(3):203-205.

[4] Bharti AC, Aggarwal BB. Nuclear factor-kappa B and cancer: its role in prevention and therapy[J]. Bioch Pharmacol,2002,64(5-6):883-888.

[5] 张宇红,李海民,窦科峰.核转录因子κB与肿瘤多药耐药的关系[J]. 国外医学外科学分册,2004,31(2):95-98.

[6] Weaver KD, Yeyeodu S, Cusack JC Jr. Potentiation of chemotherapeutic agents following antagonism of nuclear factor kappa B in human gliomas[J]. J Neurooncol,2003, 61(3):187-196.

[7] Voboril R, Hochwald SN, Li J. Inhibition of NF- kappa B augments sensitivity to 5-fluorouracil/ folinic acid in colon cancer[J]. J Surg Res,2004, 120(2): 178-188.

[8] Starenki DV, Namba H, Saenko VA. Induction of thyroid cancer cell apoptosis by a novel nuclear factor kappaB inhibitor, dehydroxymethylepoxyquinomicin[J]. Clin CancerRes,2004,10(20): 6821-6829.

[9] 许晓巍,许小平,易克.地塞米松对三氧化二砷诱导的淋巴瘤细胞凋亡与NF-κB活化及相关基因表达的影响[J].中华血液学杂志,2005,26(4):227-230.

[10] Baetu TM, Hiscott J. On the TRAIL to apoptosis[J]. Cytokine & Growth Factor Reviews, 2002,13(3):199-207.

[11] Kindzelskii AL, Amhad I, Keller D. Pericellular proteolysis by leukocytes and tumor cells on substrates: focal activator and the role of urokinase-type plasminogen activator[J]. Histochem Cell Biol,2004,121 (4):229-310.

[12] Seetoo DQ, Crowe PJ, Russell PJ. Quantitative expression of proteinmarkers of plasminogen activation system in prognosis of colorectal cancer[J]. J Surg Oncol,2003,82(3):184-193.

[13] 孙逊, 吴保平.NF-κB与肿瘤的浸润转移[J].实用肿瘤杂志, 2005,20(6): 553-56.

[14] Tanaka Y, Kobayashi H, Suzuki M. Transforming growth factor-betal-dependent urokinase up-regulation and promotion of invasion are involved in Src-MAPK-dependent signaling in human ovarian cancer cells[J]. J Biol Chem,2004, 279 (10):8567-8576.

[15] 王丽石,谭理,朱运松. 人肺巨细胞癌高和低转移株中相关转录因子分析[J].中国癌症杂志,2003,13(5):418-422.

[16] Philip S,Bulbule A,Kundu GC.Osteopontin stimulates tumor growth and activation of promatrix metalloproteinase-2 through nuclear factor-kappaB-mediated induction of membrane type I matrix metalloproteinase in murine melanoma cells[J]. J Biol Chem, 2001,276 (48):44926-44935.

[17] Huang S, Pettaway CA, Uehara H. Blockade of NF-kappaB activity in human prostatecancer cells is associated with suppression of angiogenesis, invasion and metastasis[J].Oncogene, 2001, 20(31):4188-4197.

[18] Alaniz L, Garcia M, Cabrera P. Modulation of matrix metalloproteinase-9 activity by hyaluronan is dependent on NF-kappaB activity in lymphoma cell lines with dissimilar invasive behavior[J]. Biochemical and Biophysical research communications,2004,324 (2): 736-743.

[19] Shibata A, Nagaya T, Imai T. Inhibition of NF-kappaB activity decreases the VEGF mRNA expression in MDA-MB-231 breast cancer cells[J]. Breast Cancer Res Treat,2002,73(3):237-243.

[20] 陈保东,袁先厚,江普查.胶质瘤组织中NF-kBp65和VEGF的表达与临床病理的关系[J].实用癌症杂志, 2002,9(5):466.

[21] Lind DS, Hochwald SN, Malaty J. Nuclear factor-kappa B is upregulated in colorectal cancer[J]. Surgery,2001,130(2): 363-369.

Study on the Relevance of NF-κB and Tumor

Abstract:Nuclear factor kappa B is one kind of important transcription factor. It could control many genes expressions which related with cell survival and apoptosis. In recent years, the research indicated that many kinds oftumors occurrences, development and the drug resis tance of tumor cells are closely related with NF-κ Bs not suitable activation and expression. This article makes a brief summary in light of this.

Key words: Nuclear factor kappa B; Tumor; uPA; MMP; VEGF

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