曾麗平 馬韻

核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB(nuclear transcription factor κB, NF-κB)是廣泛存在于真核生物細胞內(nèi)的一種可誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄因子家族蛋白。NF-κB具有十分重要的功能，它與免疫細胞的活化，T、B淋巴細胞的發(fā)育，細胞增殖和凋亡等多種細胞活動有關(guān)。正常的NF-κB活化是受嚴格控制的，它在機體的免疫應(yīng)答，炎癥反應(yīng)和淋巴細胞的分化發(fā)育等方面發(fā)揮著重要的作用，但是，異常的NF-κB連續(xù)性活化可導(dǎo)致淋巴細胞的無限增殖，從而成為淋巴瘤發(fā)生發(fā)展的一個重要因素。近年來，已證明許多造血系統(tǒng)疾病的發(fā)生都與NF-κB過度激活有關(guān)。本文就NF-κB在彌漫性大B細胞淋巴瘤(diffuse large B-cell lymphoma，DLBCL)的作用的研究進展進行綜述。

1 NF-κB通路的生理學(xué)特征

1.1 NF-κB的結(jié)構(gòu) Sen[1]等人在1986年從成熟B淋巴細胞和漿細胞核提取了一種核蛋白，因它能與B細胞免疫球蛋白κ輕鏈基因的增強子κB序列(5GGGACTTTCC3)特異結(jié)合而將其命名為核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB(nuclear transcription factor κB, NF-κB)。后來漸漸發(fā)現(xiàn)，NF-κB不是一種單一的蛋白，它由復(fù)雜的多肽亞單位組成，是真核細胞轉(zhuǎn)錄因子Rel 蛋白家族的成員。迄今為止，在哺乳動物細胞中發(fā)現(xiàn)的NF-κB/Rel成員一共有5個：NF-κB1(p50/p105)、NF-κB2(p52/p100)、RelA/p65、RelB和c-Rel。Rel蛋白家族成員都包含有一個保守的大小約300bp的Rel同源區(qū)(Rel homology domain，RHD),RHD為與DNA結(jié)合，二聚體化和與其特異的抑制物IκB相互作用的區(qū)域。雖然它們都有RHD區(qū)域，但是又有其不同的特點。RelA/p65，RelB和c-Rel的C末端有一轉(zhuǎn)錄激活區(qū)域，這一結(jié)構(gòu)是NF-κB參與基因轉(zhuǎn)錄的基本結(jié)構(gòu)，而p50和p52缺乏這種結(jié)構(gòu)，但是它們的前體p105和p100的C末端有一錨蛋白重復(fù)基序，依靠這一結(jié)構(gòu)，p105和p100可與Rel蛋白的RHD結(jié)構(gòu)結(jié)合形成聚合物。

1.2 IκB家族 IκB為分子量60～70kDa的活性抑制蛋白，它在細胞胞漿內(nèi)與NF-κB家族成員直接結(jié)合后，覆蓋了NF-κB上的核定位信號(nuclear localization signal，NLS),從而阻止NF-κB的入核。目前發(fā)現(xiàn)的IκB蛋白家族成員有IκBα，IκBβ，IκBγ，IκBε，Bcl3，p100和p105。但我們僅對IκBα和IκBβ的研究較透徹。IκB的C末端有3～8個由30～33個氨基酸殘基組成的錨蛋白重復(fù)基序，IκB依靠這一區(qū)域與NF-κB家族成員的NLS結(jié)合，而起到阻止NF-κB入核的作用。IκB的N末端為信號反應(yīng)區(qū)，含有可被IKK(IκB kinase，IKK)磷酸化的絲氨酸位點及泛素化點，磷酸化后的IκB可被蛋白酶小體降解[2]。IKK主要包括有IKKα，IKKβ和IKKγ三種。

1.3 NF-κB的活化機制 NF-κB的活化主要是通過降解IκB而實現(xiàn)的。體內(nèi)外許多的活化因素都可激活NF-κB信號通路，例如細胞因子、分裂素、環(huán)境和職業(yè)因素、毒性物質(zhì)、病毒或細菌產(chǎn)物、紫外線照射和氧自由基等，它們以不完全相同的機理激活NF-κB。當(dāng)細胞處于靜息狀態(tài)時，NF-κB以無活性的方式存在于細胞胞漿中受到以上刺激時，可激活I(lǐng)KK，使IκB蛋白質(zhì)的第32位和第36位絲氨酸位點磷酸化，磷酸化后的IκB則由泛素蛋白在多個位點形成泛素化，最后的泛素化的IκB被26s的蛋白小體降解，從而暴露Rel蛋白上的NLS，NF-κB進入核內(nèi)并結(jié)合于特定的靶基因序列上，參與調(diào)控靶基因的轉(zhuǎn)錄和表達。NF-κB的靶基因主要包括有以下幾類：細胞周期調(diào)控因子(cyclinD1，cyclinD2，c-myc，c-myb等)、抗凋亡基因(cIAP蛋白家族，Bcl-2蛋白家族, cFLIP等)、炎癥和免疫調(diào)控基因(IL-2，IL-6和CD40L等)、NF-κB的負反饋基因，這些基因都參與腫瘤的發(fā)生。NF-κB活化后，其各家庭成員可在細胞核內(nèi)發(fā)揮作用，因此我們可以應(yīng)用針對不同的NF-κB成員的抗體進行免疫組織化學(xué)染色，將胞核陽性作為NF-κB活化的根據(jù)，從而為與NF-κB活化相關(guān)的腫瘤疾病的研究提供了一種簡便實用的實驗方法。

正常細胞內(nèi)的NF-κB的活化是在細胞內(nèi)外通路的正負反饋的精細調(diào)節(jié)下，使NF-κB的活化保持在適當(dāng)?shù)乃健F-κB是否處于活化狀態(tài)主要取決于何種調(diào)節(jié)占優(yōu)勢。NF-κB活化途徑可分為經(jīng)典途徑(classical pathway)(圖1)和選擇性途徑(alternative pathway)[1](圖2)。參與經(jīng)典途徑的刺激因素有：前體炎癥因子(IL-1,TNF-a)、TCR和BCR、淋巴細胞輔助受體(CD30和CD40)、NF-κB的受體活化劑RANK[1]。參與經(jīng)典途徑的NF-κB家族成員主要是由p50/p65或p50/c-Rel和其抑制蛋白IκB組成的三聚體復(fù)合物。細胞經(jīng)以上刺激后，IKK(主要是IKKβ)活化，導(dǎo)致IκB磷酸化和降解，NF-κB進入核內(nèi)發(fā)揮作用。選擇性途徑主要是經(jīng)TNF受體超家族成員(CD40，淋巴毒性B受體LTBR和BAFF受體等)活化IKK(主要是IKKα), IKKα直接磷酸化NF-κB聚合物，此過程中參與的NF-κB家族成員主要是RelB/p100，RelB/p100被磷酸化后，前體的p100水解成為成熟的p52，p52無法與Rel蛋白的RHD結(jié)合，NF-κB進入核內(nèi)啟動基因轉(zhuǎn)錄。

1.4 NF-κB與細胞凋亡 NF-κB是一種多向性，多功能的核轉(zhuǎn)錄因子，它參與機體的免疫應(yīng)答、炎癥反應(yīng)、細胞增殖和凋亡。NF-κB可介導(dǎo)細胞表面死亡受體凋亡途徑和線粒體凋亡途徑(圖3)。NF-κB主要依賴于TNF受體超家族成員(TNFR1,TNFR2,Fas,CD95)介導(dǎo)細胞表面死亡受體凋亡途徑，依賴于Bcl-2蛋白家族介導(dǎo)線粒體凋亡途徑。研究發(fā)現(xiàn)NF-κB除了促進凋亡外，還可以發(fā)揮抗凋亡的作用。NF-κB調(diào)控的抗凋亡基因包括：cyclinD1，抗凋亡Bcl-2蛋白家族成員(A1,Bcl-2和Bcl-XL),凋亡抑制蛋白IAPs(cIAP1,cIAP2和XIAP)和TNF受體相關(guān)因子TRAF1和TRAF2。NF-κB還可以通過上調(diào)抗凋亡基因和下調(diào)P53的表達從而干擾P53誘導(dǎo)的凋亡。Nicholas[3]等人發(fā)現(xiàn)NF-κB可促進多發(fā)性骨髓瘤細胞的生長。Beg[4]等人體外實驗證明NF-κB可抑制肝細胞的凋亡?；谶@些研究結(jié)果，目前對于NF-κB是促進凋亡還是抑制凋亡，什么情況下促進凋亡，什么情況下又能抑制凋亡，我們?nèi)圆磺宄?。Xu[5]等人對乳腺癌的研究得出c-Rel和RelA的比例是決定NF-κB是引發(fā)凋亡還是抑制凋亡的重要因素，c-Rel可促進凋亡而RelA抑制凋亡。

2 NF-κB與彌漫性大B細胞淋巴瘤

彌漫性大B細胞淋巴瘤(diffuse large B-cell lymphoma，DLBCL)是一組臨床異質(zhì)性的侵襲性非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin lymphoma，NHL),占所有NHL的30%～40%。約40%的DLBCL病人經(jīng)化療后可以得到痊愈，但有一部分病人預(yù)后較差，對化療不敏感。應(yīng)用cDNA微陣列技術(shù)[6]發(fā)現(xiàn)DLBCL主要可以分為兩種亞型：GCB-DLBCL(germinal center B-like DLBCL，GCB-DLBCL)和ABC-DLBCL(activated B-like DLBCL，ABC-DLBCL)。GCBDLBCL表達生發(fā)中心B細胞標(biāo)志物，ABC-DLBCL不表達生發(fā)中心標(biāo)志物，卻表達經(jīng)BCR活化的外周B細胞的標(biāo)志物，同時還發(fā)現(xiàn)GCB-DLBCL的預(yù)后優(yōu)于ABC-DLBCL組[6]。

應(yīng)用cDNA微陣列技術(shù)研究顯示[6],ABC-DLBCL組有NF-κB靶基因的高表達，例如Bcl-2蛋白家族成員，c-FLIP，IRF-4，cyclinD2等，相反，GCB-DLBCL組NF-κB靶基因低表達。ABCDLBCL主要依賴于CARD11/MALT1/Bcl1信號通路活化IKKβ而激活NF-κB[7]，而且是通過經(jīng)典的RelA磷酸化途徑而實現(xiàn)的[8-9]。對DLBCL細胞學(xué)研究亦發(fā)現(xiàn)ABC-DLBCL組中有NF-κB核仁DNA活化，連續(xù)性的IKK活化，快速的IκBα降解，而在GCB-DLBCL組中并未發(fā)現(xiàn)[9]。應(yīng)用IκBα的特異性抑制劑阻斷NF-κB通路后發(fā)現(xiàn)ABC-DLBCL組的細胞出現(xiàn)快速的凋亡，而GCB-DLBCL組細胞不受影響，提示NF-κB活化與ABC-DLBCL細胞的增殖和生存有關(guān)[9]。更有研究者應(yīng)用IKK抑制劑PS-1145[10]和MLX105對ABCDLBCL和原發(fā)縱膈大B細胞淋巴瘤(primary mediastinal large B-cell lymphoma，PMBCL)的細胞有毒性作用，并發(fā)現(xiàn)PS-1145和MLX105可以抑制ABC-DLBCL的一系列NF-κB靶基因的表達(A1，A20, c-IAP2, IκBα，TNFa和IRF4等)而起到阻斷NF-κB活性的作用[11]。體外實驗發(fā)現(xiàn)PKK(protein kinase)可激活NF-κB，敲除PKK后抑制DLBCL細胞的生長。這些都提示NF-κB信號通路可作為ABC-DLBCL病人的一個新的治療方式。

許多實驗資料表明，DLBCL中NF-κB和IκB家族基因存在著擴增，移位和突變等現(xiàn)象。約23%的結(jié)外彌漫性大B細胞淋巴瘤帶有2p14-15的c-REL擴增[12]。Barth[13]等人亦發(fā)現(xiàn)2p12-16的c-REL擴增與c-Rel在核仁中聚積有關(guān)，提示c-Rel擴增可激活NF-κB。Joos[14]等人的研究也得出類似結(jié)論。相反地，近年來有研究發(fā)現(xiàn)2p12-16的c-REL擴增與NF-κB活化無關(guān)，且c-REL擴增在GCB-DLBCL組中更多見，同時還得出c-REL擴增，c-Rel蛋白在核仁表達與臨床病理無關(guān)[15]。最近有研究者發(fā)現(xiàn)＞50%的ABC-DLBCL和小部分的GCB-DLBCL帶有一系列的NF-κB靶基因的自身突變[16]。更有研究發(fā)現(xiàn)突變的REL活化后可使GCB-DLBCL轉(zhuǎn)變?yōu)锳BC-DLBCL[17]。

異常的NF-κB活化可以促進腫瘤的生長，也可使腫瘤細胞對化療和放療產(chǎn)生抑制。經(jīng)CHOP化療后的DLBCL病人ABC組的預(yù)后比GCB-DLBCL組差[15],提示NF-κB在病人對CHOP化療敏感上也起到一定的作用，抑制NF-κB在ABC-DLBCL的活性可以提高其對化療的敏感性。體外實驗證明利妥昔單抗(rituximab，R)可抑制NF-κB活性，但是經(jīng)利妥昔單抗聯(lián)合CHOP化療后的DLBCL預(yù)后在兩組間無差異性，所以這一結(jié)果對于臨床有何意義仍未知[18]。

3 問題和展望

NF-κB參與了多種腫瘤的發(fā)生和發(fā)展，然而其作用機理仍未知。大量的體內(nèi)外實驗均證實抑制NF-κB活性可引起腫瘤細胞的凋亡。但基礎(chǔ)的NF-κB是機體生長發(fā)育所必須的。因此如果盲目抑制NF-κB的活性可能會對機體的正常發(fā)育造成一定的損傷。這就需要找到能抑制NF-κB活性而又不影響其生理活性的抑制物。將來，隨著分子生物學(xué)和免疫學(xué)的發(fā)展，NF-κB的作用機制將進一步明了，相信NF-κB在完善疾病治療，改善治療效果方面將會發(fā)揮重要的作用。

[1]Sen R,Baltimor D,et al.Multiple nuclear factors interact with the immunoglobin enhance sequences[J].Cell,1986,46:705-716.

[2]Palombella VJ,Rando OJ,Goldberg AL,Maniatis T.The ubiquitinproteasome pathway is required for processing the NF-κB1 precursor protein and the activation of NF-κB[J].Cell,1994,78:773-785.

[3]Nicholas M,Contantine S,Mitsiades.Biologic squelae of nuclear factor-κB in multiple myeloma:therapeutic applications[J].Blood,2002,99:4079-4086.

[4]Beg AA,Sha WC,Bronsom RT,et al.Embryonic lethality ang liver degeneration in mice lacking the RelA component of NF-κB[J].Nature,1995,376:167-170.

[5]Xufeng Chen,Kurthikeyan K,Rakesh K.Differential roles of RelA(p65) and c-Rel subnits of nuclear factor-κB in Necrosis Factorrelated apoptosis-inducing ligand signaling[J].Cancer Research,2003,63:1059-1066.

[6]Alizadeh AA,Eisen MB,Davis RE,et al.Distinct types of diffuse large B-cell lymphoma identified by gene expression profiling[J].Nature,2000,403:503-511.

[7]Ngo VN,Davis RE,Lamy L,et al.A loss-of-function RNA interference screen for molecular targets in cancer[J].Nature,2006,441:106-110.

[8]Espinosa I,Briones J,Bordes R,et al.Activation of the NF-KB signaling pathway in diffuse large B-cell lymphoma:clinical implications[J].Histopathology,2008,53:441-449.

[9]Davis RE,Brown KD,Siebenlish U,et al.Constitutive nuclear factorκB activity is required for survival of activated B-cell diffuse large B-cell lymphoma cells[J].J Exp Med,2001,194:1861-1874.

[10]Castro AC,Deng LC,Soucy F,et al.Novel IKK inhibitors:βcarbolines[J].Bioorg Med Chem Lett,2003,13:2419-2422.

[11]Lloyd T,Lam R,Eric Davis,et al.Small molecular inhibitors of IκB kinase are selectively toxic for subgroups of diffuse large B-cell lymphoma defined by gene expression profiling[J].Clinic Cancer research,2005,11:28-40.

[12]Houldsworth J,M athew S,Rao PH,et al.REL proto-oncogene is frequently amplified in extranodal diffuse large B-cell lymphoma[J].Blood,1996,87:25-29.

[13]Barth TF,Martin-Subero JI,Joos,et al.Gains of 2p invoving the REL locus correlate with nuclear c-Rel protein accumulation in neoplastic cells of classical Hodgkin lymphoma[J].Blood,2003,101:3681-3686.

[14]Joos S,Otano-Joos M,Ziegler S,et al.Primary Medistinal (thymic)B-cell lymphoma is characterized by gains of chromosomal material including 9p and amplification of the REL gene[J].Blood,1996,87:1571-1578.

[15]Houldsworth J,Olshen AB,Cattoretti G,et al.Relationship between REL amplification,REL function,and clinical and biologic features in diffuse large B-cell lymphoma[J].Blood,2004,103:1862-1868.

[16]Compaqno M,Lim Wk,Grunn A,et al.Mutations of genes cause deregulation of NF-kappaB in diffuse large B-cell lymphoma[J].Nature,2009,459(7247):717-721.

[17]Chin M,Hercovith M,Zhang N,et al.Overexpression of an REL mutant enhances the transformed state of the human B-lymphoma BJAB cell line and alters it's gene expression profile[J].Oncogene,2009,28:2100-2111.

[18]Pavan A, Spina M,Canzomeri V,et al.Recent prognostic factors in diffuse large B-cell lymphoma indicate NF-kappa B pathways as a target fou new therapeutic strategies[J].Leuk Lymphoma,2008,49:2048-2058.