IL⁃32在恶性肿瘤中的研究进展

周婷婷，乔凤杰，潘 宇，钱亚云

扬州大学医学院中西医结合学系，江苏 扬州 225009

恶性肿瘤的发生发展与多种因素有关，监测肿瘤的发生，早期预防和及时控制肿瘤对人类的健康具有重要意义［1-2］。炎症在癌变过程中起着至关重要的作用，影响恶性肿瘤的发生及侵袭转移。白细胞介素⁃32（Interleukin⁃32，IL⁃32）作为新近发现的促炎症细胞因子，可参与炎症性疾病和多种恶性肿瘤的发展。本文就IL⁃32在恶性肿瘤中的研究进展予以综述。

1 IL⁃32

1992 年，Dahl 等［3］首次发现IL⁃32，因其转录本可在丝裂原活化的T细胞以及IL⁃2活化的自然杀伤细胞（natural killer cell，NK cell）中表达增加，故命名为NK4蛋白；2005年，Kim等［4］进行生物芯片技术研究时，发现NK4 蛋白具有典型的细胞因子活性，并在炎症中发挥重要作用，遂将NK4 蛋白更名为IL⁃32。IL⁃32 可由巨噬细胞、T 淋巴细胞、NK 细胞、单核细胞、肥大细胞、角质形成细胞、内皮细胞以及上皮细胞产生，位于人类染色体16p13.3 区，全长约1.2 kp，含有705个碱基对，由8个小外显子组成，其中第2个外显子包含1个ATG密码子。IL⁃32具有9种蛋白亚型及不同修饰位点，各自有不同生理功能。这9种剪接变异体，包含内部信号序列，缺乏跨膜区域，被认为是分泌蛋白［5］。各亚型N 端缺乏典型的疏水信号肽，但仍可在细胞培养基中检测到，故认为IL⁃32 属于可溶性分泌蛋白，只是其分泌方式尚未可知。

2 IL⁃32在肿瘤中的异常表达及意义

IL⁃32 在大部分实体肿瘤组织或患者血清中高表达，其意义主要有以下几点：①IL⁃32 可作为肿瘤标记物。与正常肺组织相比，IL⁃32在绝大多数肺癌前体病变及肿瘤组织中均有强表达［6］。肝癌患者外周血IL⁃32α水平较高，加重肝细胞损伤的可能性增加［7］。与正常胰腺导管细胞相比，IL⁃32在慢性胰腺炎症性病变及胰腺癌组织中高表达［8］。此外，对食管癌组织进行免疫组织化学研究，食管癌细胞对IL⁃32呈阳性染色，而正常食管细胞则呈少量染色。②IL⁃32 可能与肿瘤侵袭转移有关。IL⁃32 的高表达，促进了大肠癌的淋巴结转移［11-12］。多因素分析发现，IL⁃32与调节性T细胞在肿瘤的生长和侵袭中有重要的协同作用［9-10］。③IL⁃32可作为独立的预后评估因子。Tsai等［13］研究发现，IL⁃32在胃癌组织中的高表达，与胃癌侵袭性和预后不良相关。另有研究发现，IL⁃32 的表达与乳腺癌的肿瘤大小、淋巴结转移数量和肿瘤分期之间存在显著的正相关［5］。然而有争议的是，宫颈癌中IL⁃32 在人乳头瘤病毒（human papillomavirus，HPV）感染阳性的宫颈癌组织中高表达，在HPV 感染阴性的组织中无表达，且IL⁃32 的表达量与宫颈癌患者的生存率无关［15］。某些血液系统的恶性肿瘤，如慢性粒细胞白血病中，IL⁃32 的表达量远低于正常水平［14］。究其原因，有人认为可能是由于肿瘤细胞中表达IL⁃32 亚型的差异所致［16］。

3 IL⁃32在肿瘤中的生物学作用

3.1 IL⁃32在炎症性相关肿瘤中的作用

许多肿瘤的发生与慢性炎症的长期刺激有关，如肺癌的发生发展与炎症密切相关［6］，消化道肿瘤中，食管和肝脏的慢性炎症性病变可增加癌变机率［17-18］，幽门螺杆菌（helicobacter pylori，HP）感染是发生胃癌的原因之一［19-20］。炎症和肿瘤细胞复杂的相互作用，形成的肿瘤微环境，有利于肿瘤细胞的增殖，促进肿瘤血管生成和免疫逃逸。IL⁃32主要通过以下5 种途径促进恶性肿瘤的发生：①激活核因子κB（nuclear factor⁃κB，NF⁃κB）途径：IL⁃32 诱导树突状细胞（dendritic cell，DC）的成熟和活化，而DC通过NF⁃κB 信号通路分泌IL⁃12 和IL⁃6，从而诱导Th1和Th17细胞介导免疫应答。②活化p38有丝分裂原蛋白激酶（activated p38 mitogen protein kinase，p38/MAPK）磷酸化途径：IL⁃32 刺激破骨前体细胞后，显著增加p38/MAPK 信号通路的磷酸化。③激活AP⁃1（activator protein 1）途径：IL⁃32 可通过激活AP⁃1信号通路，以剂量依赖的方式提高金属蛋白酶组织抑制剂⁃1（tissue inhibitor of metalloproteinase⁃1，TIMP⁃1）启动子的活性，诱导TIMP⁃1表达，促进细胞迁移。④半胱氨酸天冬蛋白酶caspase⁃1途径：IL⁃32与肽聚糖的核苷酸寡聚结构域产生协同作用，激活此信号，释放IL⁃1β和IL⁃6。此过程中，IL⁃32 可能促进辅助性T 细胞17（T helper cell 17，Th17）的分化，释放CXCL1、CXCL8 以及GM⁃CSF 来诱导中性粒细胞炎症，而IL⁃32和IL⁃17均由B细胞表达，这提示IL⁃32可能在B细胞介导的免疫性疾病中起重要作用。⑤caspase⁃3途径：IL⁃32通过caspase⁃3诱导单核细胞分化为巨噬细胞，直接影响特异性免疫。

然而最近研究发现，IL⁃32具有抑制前列腺癌和黑色素瘤生长的作用［25-26］。IL⁃32也可通过调节肿瘤坏死因子受体1（tumor necrosis factor receptor 1，TN⁃FR 1）介导的死亡信号，抑制结直肠肿瘤生长［21］。此外，IL⁃32β和γ可激活T 淋巴细胞，改变细胞因子水平，阻断NF⁃κB 和（或）STAT 3 信号，抑制肿瘤细胞生长，发挥抗肿瘤活性［22-24］。因此，IL⁃32 在炎症相关性肿瘤细胞的生长、侵袭、转移过程中，发挥复杂的调节作用，这可能与IL⁃32 的不同异构体有关。目前，对IL⁃32异构体的调控和功能还知之甚少，尚需进一步研究。

3.2 IL⁃32在非炎症性相关肿瘤中的作用

IL⁃32可作为生长因子，剂量依赖性地促进皮肤T 细胞淋巴瘤（cutaneous T⁃cell lymphoma，CTCL）的恶性T 细胞克隆。CTCL 最常见的类型是蕈样肉芽肿病（mycosis fungoides，MF）［25］，分析MF 的特异性标记物，发现MF 来源于产生IL⁃32 的细胞［26］。反之，在CTCL细胞培养基中，加入抗IL⁃32的抗体，肿瘤细胞的增殖被抑制，提示IL⁃32 作为一种自分泌生长因子参与了CTCL 的发病过程。在乳腺癌中，IL⁃32也作为肿瘤细胞的生长因子，甚至能促进肿瘤侵袭与转移［27］。其作用机制是，一方面，IL⁃32β直接激活STAT3信号转导通路；另一方面，缺氧条件下，IL⁃32 增加肿瘤细胞VEGF 的生成［28］，IL⁃32β与蛋白激酶（protein kinases，PK）Cδ相互作用，能抑制PKCδ诱导的细胞凋亡［29-30］。然而也有研究显示，HPV阳性患者体内IL⁃32的表达水平增高，可能有助于抑制宫颈癌的发生［31］。

4 IL⁃32在肿瘤中的调节功能及机制

4.1 IL⁃32与肿瘤侵袭

IL⁃32在多种恶性肿瘤中异常高表达，诱导多种炎症介质表达，如TNF⁃α、IL⁃1β、IL⁃6 等，促进癌细胞生长，影响肿瘤的淋巴结及远处转移。IL⁃32主要通过3 种方式促进肿瘤细胞的侵袭转移［32-33］：①刺激与肿瘤相关的免疫细胞，产生多种促炎因子、趋化因子和蛋白酶。IL⁃32诱导肿瘤细胞产生肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor⁃α，TNF⁃α），增强原发性胰腺癌的生长和侵袭能力；IL⁃1β通过级联反应，放大炎症效应，促进肿瘤的生长和侵袭；IL⁃6促进上皮细胞间质转化过程等。②促炎因子的正反馈作用：IL⁃32 诱导产生TNF⁃α，TNF⁃α又促进IL⁃32 的表达，形成相互作用的正反馈，放大炎症反应，进一步促进肿瘤的侵袭与转移。③持续性激活NF⁃κB 信号通路：IL⁃32的高表达，持续活化NF⁃κB，上调多种促炎介质，诱导应激反应蛋白等，从而促进肿瘤的侵袭和转移。

4.2 IL⁃32与肿瘤免疫

4.2.1 调节NK细胞表达和杀伤能力

众所周知，DC 可诱导广泛的免疫反应，其衍生的IL⁃32 在调控NK 细胞反应中起到关键作用［34-35］。DC可表达IL⁃32的主要4种亚型。大多数研究集中在IL⁃32γ，既可诱导TNF⁃α和IL⁃6表达来促进DC的成熟，又可通过细胞死亡受体3（DR3）来激活NK细胞毒性作用。内源性IL⁃32α与DC 衍生的IL⁃15 之间的平衡作用，可活化或抑制NK细胞［36］。IL⁃32α可作用于DC 和NK 细胞，抑制NK 细胞的抗炎症效应。DC 是IL⁃15 的重要来源，将IL⁃15 递呈给NK 细胞，并增强NK 的细胞杀伤功能。在感染或癌症期间，IL⁃32的过表达或IL⁃15的缺失，可能导致NK细胞的杀伤作用缺失，引起疾病持续的感染或发展。相反，IL⁃32α的缺失或IL⁃15的过表达，NK 细胞的杀伤作用过强，则可能导致自身免疫性疾病。内源性DC衍生的IL⁃32β和IL⁃32γ，在调节NK细胞杀伤作用过程中的机制尚不清楚。

4.2.2 增加NK细胞易感性

NK细胞是具有抗肿瘤能力的天然免疫细胞，被视为抵抗感染细胞和恶性细胞的第一道防线［37］。IL⁃32与标准促炎细胞因子IL⁃18类似，能增强T细胞和NK 细胞的免疫反应，具有抗肿瘤和促炎作用。Cheon等［38］证明，IL⁃32α通过激活p38/MAPK信号通路，诱导Fas和ULBP2表达，启动Caspase级联反应，增强其对NK细胞的敏感性。Fas和ULBP2是NK细胞发挥杀伤作用的关键分子。肿瘤细胞表达Fas，与表达Fas受体的NK细胞特异性结合，有效杀伤肿瘤细胞。ULBP2 是活化NK 细胞的关键激活受体，所以NK 细胞对于表达ULBP 的肿瘤细胞是敏感的。IL⁃32β/γ的过表达，也可以增强NK细胞易感性，促进免疫细胞成熟，增强免疫反应［22］。然而IL⁃32其他6种亚型，在肿瘤进展中的作用还不清楚，需要更多的研究来确定每种亚型在肿瘤进展中的作用。

4.2.3 参与免疫系统的调节和细胞分化

在宿主对感染的反应中，IL⁃32可诱导单核细胞分化为巨噬细胞样细胞，具有吞噬细胞的特征性表面标记和功能。例如，IL⁃32γ可促使GM⁃CSF/IL⁃4诱导的DC 分化为巨噬细胞样表型，增强对感染物的吞噬功能［39］。与健康对照组相比，多发性硬化症患者血清IL⁃32 的水平，可能与患者机体的免疫状态相关。这是因为IL⁃32 启动子区c 等位基因的存在，对细胞因子的产生具有叠加效益，激活Caspase⁃3通路，诱导单核细胞向巨噬细胞分化，增强机体免疫功能［40］。Ohmatsu 等［41］发现，IL⁃32 在蕈样肉芽肿病中的表达与IDO和IL⁃10的升高呈正相关，具有促进DC 分化的能力，促进mDC 或Mφ的发育，导致免疫失调，造成肿瘤的免疫逃逸。因此，IL⁃32 不仅可诱导促炎症细胞因子的产生，还直接影响特异性免疫细胞的发育和成熟。

5 结论和展望

IL⁃32通常是作为促炎症细胞因子，在炎性疾病及多种恶性肿瘤中高表达，诱导细胞因子释放，对炎症微环境的形成具有重要意义，促进肿瘤细胞的生长、迁移和侵袭。炎症微环境在肿瘤发生中起着至关重要的作用，针对炎症微环境，有多种肿瘤预防及治疗策略。然而，IL⁃32在肿瘤中的异常表达和作用仍存在争议，这与IL⁃32 在不同肿瘤中的表达亚型有关。进一步了解IL⁃32及其亚型在恶性肿瘤进展中的调节机制，对临床判断肿瘤的预后及治疗策略等具有重要意义。