NF-κB在肝癌中作用的研究进展

刘 华， 石 洁， 程树群

综述与讲座

NF-κB在肝癌中作用的研究进展

刘 华， 石 洁， 程树群

原发性肝癌是常见的消化系统肿瘤，目前仍然没有有效的治疗手段，对于肝癌的形成机制尚不明确，因此，对肝癌机制的研究显得尤为重要。NF-κB是一种重要的核转录调控因子，在肝癌细胞中高表达，其对肝癌的形成及发展中具有重要的作用，作者对有关NF-κB在肝癌形成与发展中的作用的研究进展进行了综述，为临床提供参考价值。

原发性; 肝癌； NF-κB； 进展; 发病机制

肝细胞癌是第五常见的恶性肿瘤，在全世界，在肿瘤导致的相关性死亡中位居第三位。患者一旦被诊断为肝细胞癌，仅有30%～40%的患者可以获得外科手术的机会,目前，对于肝细胞癌的治疗手段包括外科手术、肝移植和化疗栓塞等，然而,尚无一种更加有效的手段解决患者的痛苦[1]。核转录因子κB(nuclear transcription factor Kappa B，NF-κB)是1986年SEN等在B细胞中发现的一种重要的核转录调控因子，其广泛存在于细胞中,是Rel基因家族中的一种多显性核转录因子并且与肿瘤关系密切[2],NF-κB在炎症和肿瘤形成中具有重要作用，并在不同的细胞中有着不同的功能，这些功能意味着NF-κB在调节肝细胞癌中起着重要的作用，以及损伤修复的结局，从而决定疾病的预后。

1 NF-κB概述

NF-κB是一个与转录因子密切相关的家族，包括5个基因,分别是NF-κB1(p50/p105)、NF-κB2(p52/p100)、RelA(p65]、c-Rel和RelB。这5种基因可以产生7种在他们的序列上具有Rel的同源结构域，即RHD。RHD可以调节他们的二聚化，与特异抑制剂相互作用以及与DNA结合。NF-κB蛋白有两类：一类是RelA、c-Rel和RelB，是合成的成熟形式，其包括一个可以与转录装置相互作用的转录激活结构域；另一类是NF-κB1-p105/p50和NF-κB2-p100/p52，是以前体的形式存在。前体形式(p100和p105)包含的C端锚蛋白重复序列可以被蛋白酶体催化进而产生成熟的蛋白形式p50和p52，p50和p52都包含DNA结合的区域，但是缺乏转录激活的区域[3]。

NF-κB可以被各种各样的被认为对宿主有潜在危害的刺激因子所激活，进而引起炎症、免疫反应以及病原体的清除。在没有被刺激过的细胞中，NF-κB的活性在很大程度上与κB蛋白组的抑制子结合，例如IκBα、IκBβ、IκBε、IκBγ、IκBζ和相关的Bcl3蛋白，IκB结合到NF-κB可以掩盖NF-κB的核转位位点，并且有效地阻断细胞质中的NF-κB。特异刺激因子要想激活NF-κB，首先要将NF-κB从其抑制性IκB释放，然后，NF-κB才可以被转录到核内，启动基因转录。NF-κB的激活有两种途径：一种是经典途径，可以被细胞因子(TNF、IL-1和TLR激动剂)激活。另一种是非经典NF-κB途径，其在B细胞中尤其重要[3]。

NF-κB信号通路不仅在炎症和天然免疫中起到重要作用，同时，NF-κB具有抗细胞凋亡和调节细胞增殖、侵袭作用，而且与放化疗的耐受有密切关系，NF-κB信号通路如此广泛而强大的作用，造就了其在肿瘤的形成过程中也扮演的重要角色。

2 NF-κB与肿瘤

NF-κB通过诱导细胞因子来调节免疫反应(比如TNFα、IL-1、IL-6和IL-8)以及粘附分子，进而导致白细胞被招募到炎症的部位，NF-κB信号通路也被证实在细胞进程(比如细胞增殖、细胞凋亡和细胞耐药)中具有重要作用[4]。因此，NF-κB信号通路与肿瘤的发生发展具有密切的联系。肿瘤中NF-κB的活性可以由内外源的因子激活，可以直接诱导NF-κB基因的突变或激活NF-κB信号通路的基因来激活NF-κB信号通路，也可以通过肿瘤微环境释放细胞因子激活NF-κB信号通路。文献报道，在B细胞淋巴瘤(比如霍奇金淋巴瘤)中可以检测到基因RelA存在扩能和点突变位点，而在T细胞淋巴瘤中却是一个低概率的突变，同时也在其他的血液系统肿瘤(B细胞白血病等)中检测到更多的突变基因(比如Bcl-3，c-Rel)[5]。在实体肿瘤中，NF-κB信号通路中基因突变是很少见的，研究者发现，在前列腺癌中，IKK2和TNPO1基因融合可以提高IKK2基因的表达[6]，而在乳腺癌中，IKK2的上游因子NFKB1存在基因的突变，从而激活NF-κB信号通路[7]。为了研究NF-κB信号通路如何在各种实体肿瘤中的发生发展，科研人员采用了一种转基因老鼠模仿炎症相关的结肠癌，最终证实IKK2诱导小肠上皮细胞中NF-κB激活，其在肿瘤的形成中起着重要的作用[8]。在肿瘤微环境中，IKK2介导的NF-κB信号通路的骨髓细胞的激活可以通过诱导细胞因子和生长因子的产生，从而促进肿瘤的发生发展[9]。慢性炎症已经被证实与肿瘤的发生发展密切相关，在卵巢上皮肿瘤中，GUO等[10]研究发现，在卵巢上皮肿瘤中，NF-κB在细胞核内的表达水平与肿瘤组织分化差和晚期肿瘤分期有关，因此，NF-κB亚单位染色阳性的肿瘤患者较染色阴性患者具有较低的累计生存率和低中位生存期。黑色素瘤也是需要依赖NF-κB活性的，在黑色素瘤小鼠模型的研究中，IKK2调节NF-κB的活性从而增强HRas来调节肿瘤的发生[11]。同样，IKK2与NF-κB的相互作用也发生在肺癌当中[12]。在脑胶质母细胞瘤中，NF-κB与胶质母细胞瘤较短的存活率有关[13]。

3 NF-κB在肝细胞癌中的作用机制

我们已经知道NF-κB在慢性炎症向肿瘤的发生发展过程中具有重要的作用，肝细胞癌产生于一系列炎症以及后续的纤维化和肝硬化，除了乙肝、丙肝病毒感染外[14]，酒精摄入，非酒精性脂肪肝和肝毒性物质的吸收也同样是肝脏肿瘤形成的主要原因。

肝脏肿瘤在形成过程中，许多因子都可以激活NF-κB信号通路。在HBV来源的肝细胞癌中，癌基因HBV X蛋白通过上调TANK结合激酶1(TBK1)来激活NF-κB信号通路，NF-κB的上调通过调节增殖和抗肿瘤凋亡效应促进肿瘤的发展，也促进了肝脏肿瘤细胞的扩散[15]。在HCV感染的肝脏中和转染HCV核蛋白的细胞中已检测到NF-κB被激活[16]，因此，许多肝脏疾病晚期的患者体内血液LPS水平升高，从而导致肝脏NF-κB的激活；脂肪酸也可能激活NF-κB，可能在非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)患者中促进NF-κB的激活[17]。通过基因改变的小鼠肝癌模型证实了NF-κB在不同细胞群中的作用，Mdr2基因敲除的小鼠肝脏模型被首次用来证实NF-κB在肝脏肿瘤形成中的作用，这个模型可以因为慢性胆管炎而发育成肝癌。在这个模型中，小鼠的肝细胞可以特异的表达IκBα超抑制子——IκBα，是一个非降解突变形式，其可以稳定地抑制NF-κB活性，与具有完整NF-κB信号通路的小鼠相比，NF-κB活性被抑制可以降低肝脏肿瘤的发生，重要的是，在这个动物模型中，抑制NF-κB信号通路并没有改变肿瘤的起始发生，而是能够阻断肝细胞向肝细胞癌的进一步发展[18]。这个发现为预防肿瘤的发生提供了有力的证据。与上述的研究相比，在二乙基亚硝胺(DEN)小鼠肝脏肿瘤模型中，通过敲除IKK2来抑制NF-κB可以促进肝脏肿瘤的形成。以上的实验观察显示，IKK2可以通过抑制肝脏损伤和肝细胞增殖来抑制肝脏肿瘤的形成。

肥胖也是肝细胞癌形成的一个重要的危险因素[19]。有研究显示，在肥胖相关的肝细胞癌中，NF-κB可以通过IL-6和TNF来激活，在小鼠模型中，通过消除IL-6和TNF-R1可以有效的减轻小鼠肝细胞癌的肿瘤负担[20]。

4 针对NF-κB信号通路的治疗对策

各种肝脏损伤、炎症均能够引起NF-κB的升高，因此，一些可以降低NF-κB的药物，势必会对肝脏损伤、炎症起到保护的作用。咖啡酸是临床用于防止手术出血或止血，用于治疗白细胞减少症、血小板减少的药物，然而有文献报道其可以抑制NF-κB的活性，因此，其极可能具有肝脏保护作用[21]。吡咯烷二硫基甲酸盐(PDTC)是已经被证实了的NF-κB信号通路抑制剂，极微剂量的PDTC即可以抑制由佛波酯、IL-1、LPS和TNF-α引起的NF-κB的潜在细胞质形式IκB的释放，这是由于NF-κB激活被认为是细胞损伤的发病机理。研究发现，PDTC可以对硫代乙酰胺性肝衰竭引起的肝损伤起到保护作用，同时也发现给小鼠腹腔内注射PDTC可以减缓急性肝损伤和改善硫代乙酰胺肝衰竭小鼠的生存状态，这种效应的产生或许是源于NF-κB信号通路的抑制[22]。白藜芦醇是一种天然的植物保护素，多富含于葡萄、红酒、坚果中，具有广泛的药理学效应，在脂质代谢和预防肿瘤中可以产生抗氧化和抗炎特性。最近，有证据显示白藜芦醇可以拮抗对乙酰氨基酚在小鼠中引起的细胞毒[23]，因此，白藜芦醇在一定程度上可以起到肝损伤保护的作用。

沙利度胺是谷氨酸的合成类似物，沙利度胺和其类似物PDP被证实在肝脏中具有抗炎、抗TNF-α以及抗纤维化的作用。有文献就报道，沙利度胺的一系列类似物可以通过抑制NF-κB从细胞质到细胞核进而抑制NF-κB的活性，从而起到保护肝脏的作用，因此，沙利度胺及其化合物对治疗肝脏疾病具有潜在的应用价值[24]。据报道，姜黄素可以抑制肝脏中NF-κB信号通路，从而改善肝脏功能[25]，蟾毒灵可以有效的抑制NF-κB的活性从而抑制肝癌细胞的侵袭与转移[26]。

5 总结与展望

NF-κB信号通路可以说是信号通路中最经典的信号通路之一，NF-κB在肝脏稳态的维持、炎症调节、纤维化和肿瘤形成中起到不可或缺的作用，因此其与慢性肝脏疾病具有极高的临床相关性。目前，已有大量的关于NF-κB信号通路的研究，同时也有针对NF-κB信号通路的相关化合物，但是真正的将这些化合物转化到临床中去还是有一段路要走。将这种结果转化到临床中去的难点或许可以归到IKK 和NF-κB小鼠肝脏模型建立的复杂性上，这种复杂性也反映了这一信号通路的多样性和细胞特异性。然而，认真的分析小鼠模型的数据，可以进一步研究NF-κB在非癌旁细胞中的作用。比如HSC/HMF和Kupper细胞，在纤维化发展中，以及对肿瘤微环境的影响中的作用，或许可以依据NF-κB作为抗炎症治疗策略转化到临床肝脏病学中去。然而，各种各样的治疗手段对于晚期肝癌患者的治疗效果都有限，NF-κB看起来对纤维化形成以及对肿瘤起始和进展密切相关。综上，针对NF-κB的靶向药物可以起到保护肝脏功能，抑制肝脏炎症，抗氧化，抑制肝癌细胞的侵袭与转移等效果。因此，NF-κB在肝癌的发生发展过程中具有重要的作用。

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上海市科委青年启明星人才项目(14QA1405000)

200438 上海，第二军医大学附属东方肝胆外科医院 肝外六科

刘 华，男，苏州大学在读硕士生，研究方向：肝癌及门静脉癌栓的发生及形成机制的研究，E-mail：emailliuhua@163.com

石 洁，男，副教授，擅长肝癌的诊断与治疗，E-mail：docshijie@aliyun.com

程树群，男，科主任，教授，博士生导师，擅长肝癌门静脉癌栓的治疗与防治，E-mail：chengshuqun@aliyun.com

10.3969/j.issn.1674-4136.2016.01.012

1674-4136(2016)01-0040-04

2015-10-19][本文编辑：李筱蕾].