潛 力(綜述),李 偉(審校)
(廣西壯族自治區(qū)人民醫(yī)院 1藥學(xué)部, 2泌尿外科,南寧 520021)
腎細(xì)胞癌是最常見的腎臟惡性腫瘤,據(jù)美國癌癥學(xué)會估計,2012年大約有64 770例新發(fā)病例,將導(dǎo)致13 570例患者死亡[1]。在我國腎癌發(fā)病率也逐漸升高,在所有男性腫瘤中位居第9位,發(fā)病率為7.35/10萬[2]。因早期腎癌癥狀隱匿,約30%的患者被確診為進(jìn)展型腎癌,接受腎癌根治術(shù)的患者,在隨訪期間仍有20%~30%的患者出現(xiàn)腫瘤的復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移[3]。眾所周知,以干擾素為代表的免疫治療曾作為晚期腎癌的標(biāo)準(zhǔn)治療方案,但其存在反應(yīng)率偏低、不良反應(yīng)多的缺陷。研究腎癌的干擾素抵抗的分子機制及提高干擾素療效具有十分重要的現(xiàn)實意義。迄今為止,此領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)仍十分有限,現(xiàn)就Janus激酶(Janus Kinases,JAK)-信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子(signal transducer and activator of transcription,STAT)信號途徑和腎癌干擾素抵抗機制進(jìn)行綜述。
干擾素是一組具有多種生物學(xué)活性的糖蛋白,具有抗病毒、抗增生、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)作用[4-5]。干擾素必須和靶細(xì)胞上的受體結(jié)合才能介導(dǎo)其生物學(xué)效應(yīng)。干擾素首先和細(xì)胞膜上的干擾素受體結(jié)合,由于干擾素受體缺乏內(nèi)源性激酶活性,需要依賴JAK1和酪氨酸激酶2(tyrosine kinase 2,Tyk2)來磷酸化受體和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子,如STAT1和STAT2[6]。STAT1和STAT2被JAK1和Tyk2磷酸化后形成一個轉(zhuǎn)錄復(fù)合體,移位至細(xì)胞核誘導(dǎo)相關(guān)基因的表達(dá)[5]。JAK-STAT途徑是最早發(fā)現(xiàn)也是最經(jīng)典的途徑(圖1[7]),除此之外干擾素還可誘導(dǎo)p38、絲裂原活化蛋白激酶、胰島素受體底物和CT10調(diào)節(jié)子樣激酶等信號途徑,而且不同的信號途徑有一定的交互反應(yīng)[8]。
目前臨床應(yīng)用干擾素治療惡性腫瘤已有較多的研究報道,但對于實體性腫瘤的治療普遍存在療效個體差異大、整體有效率不高的缺陷。干擾素抵抗的出現(xiàn)可能包括宿主、腫瘤組織和干擾素多方面因素,但其確切的分子機制尚不完全清楚,可能與信號通路的失活和其他干擾素介導(dǎo)基因的表達(dá)異常相關(guān)。
2.1JAK-STAT 表達(dá)缺失 日本學(xué)者的一項研究通過檢測干擾素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)蛋白在6種腎癌細(xì)胞系的表達(dá),結(jié)果證實了對干擾素敏感的ACHN和Caki-1腎癌細(xì)胞系的JAK1,Tyk2和STAT-1可被干擾素信號磷酸化,而對干擾素抵抗的Caki-2腎癌細(xì)胞系則未檢測到磷酸化,通過載體轉(zhuǎn)染JAK1,Tyk2和STAT1可使Caki-2細(xì)胞系恢復(fù)對干擾素的敏感性[9]。該研究結(jié)論為腎癌對干擾素抵抗與JAK1,Tyk2和STAT1表達(dá)缺失和JAK-STAT途徑激活相關(guān)[9]。李偉等[10]最近的研究
IFN:干擾素;IFNR:干擾素受體;CYTOPLASM:細(xì)胞質(zhì);NUCLEUS:細(xì)胞核;IRF:干擾素調(diào)節(jié)因子;TYK2:酪氨酸激酶2;JAK:Janus激酶;STAT:信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子
圖1干擾素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路示意圖[7]
結(jié)果也證實了JAK-STAT信號途徑相關(guān)蛋白在人腎癌組織中存在表達(dá)率過低的現(xiàn)象,腎癌組織中JAK1和STAT1表達(dá)率分別為25.0%和31.3%,與患者對干擾素的應(yīng)答率相當(dāng),而在正常腎臟組織的表達(dá)率為75%和50%,提示腫瘤組織JAK1和STAT1低表達(dá)可能導(dǎo)致干擾素抵抗的發(fā)生。
2.2JAK-STAT途徑抑制 細(xì)胞因子信號蛋白抑制劑(suppressor of cytokine signaling,SOCS)可以通過抑制JAK-STAT途徑干擾素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)產(chǎn)生負(fù)性調(diào)節(jié)作用,SOCS家族中的SOCS1和SOCS3對干擾素介導(dǎo)的信號途徑有抑制作用。沉默SOCS3基因表達(dá)可以提高干擾素的抗腫瘤作用[11]。另一項最新研究顯示,白細(xì)胞介素6可以上調(diào)SOCS3的表達(dá)和抑制STAT1的磷酸化,使用白細(xì)胞介素6受體特異性抗體可誘導(dǎo)干擾素抵抗細(xì)胞系786-O的凋亡[12]。
2.3其他參與干擾素抵抗的基因 抑癌基因VHL(Von Hippel-Lindau)參與了腎癌血管生成和細(xì)胞侵襲黏附的過程。通過轉(zhuǎn)染野生型VHL恢復(fù)腎癌細(xì)胞VHL的功能,可以提高腎癌細(xì)胞對自然殺傷細(xì)胞介導(dǎo)的殺傷作用的敏感性,顯示VHL突變可能參與了腎細(xì)胞癌的干擾素抵抗[13]。Schlafen(Slfn)基因家族最早是在鼠類細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的,現(xiàn)已證實其在包括人類的其他哺乳動物細(xì)胞中也廣泛表達(dá)。一些Slfn基因家族成員參與了免疫反應(yīng)和細(xì)胞增生[14]。有研究結(jié)果顯示,在鼠腎癌細(xì)胞系中,Slfn基因可在干擾素的刺激下發(fā)生上調(diào),提示其可能參與了腫瘤生成和分化過程[15]。
除了上述已知基因外,還有一些未知基因可能參與了干擾素抵抗的發(fā)生,美國學(xué)者通過比較干擾素治療患者腎癌組織標(biāo)本的基因表達(dá)圖譜,發(fā)現(xiàn)對干擾素治療敏感的患者,其腫瘤標(biāo)本中一個已知基因ABCD3和三個未知基因Hs.76704,Hs.11325和Hs.94122的表達(dá)明顯增高[16],與干擾素抵抗的患者相比,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。提示這四個基因的表達(dá)異??赡苁歉蓴_素抵抗現(xiàn)象的分子基礎(chǔ)。
在干擾素治療應(yīng)答率偏低、個體差異大的情況下,為提高干擾素免疫治療的特異性,尋找可以預(yù)測干擾素療效的生物標(biāo)志物成為目前的研究熱點。有學(xué)者通過基因芯片技術(shù)和多元線性回歸分析確定了ADFA、MITF、MTUS1和TNNT1四種基因與患者的干擾素應(yīng)答率相關(guān),其表達(dá)水平可以提供預(yù)測干擾素療效的參考信息[17]。日本學(xué)者通過前瞻性研究分析患者干擾素的療效與STAT3多態(tài)性之間的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)臨床干擾素的療效和整體生存率與STAT3的多態(tài)性密切相關(guān),STAT3可能成為一個預(yù)測干擾素療效的生物學(xué)標(biāo)志物[18]。最新研究還發(fā)現(xiàn),接受干擾素治療的患者,其血漿白細(xì)胞介素8水平與轉(zhuǎn)移性腎癌的無進(jìn)展生存率相關(guān),結(jié)果提示白細(xì)胞介素8可能是干擾素療效的獨立預(yù)測指標(biāo)[19]。李偉等[20]用干擾素體外處理新鮮腎癌組織,發(fā)現(xiàn)磷酸化STAT1在部分腎癌組織中的表達(dá)顯著增高。該研究團隊通過進(jìn)一步隨訪患者并且評估干擾素療效,提出磷酸化STAT1是預(yù)測干擾素治療進(jìn)展期腎癌的潛在標(biāo)志物[21]。
雖然干擾素抵抗導(dǎo)致免疫治療總體應(yīng)答率下降,但是由于分子靶向藥物的價格十分昂貴,具有一定不良反應(yīng),并且其遠(yuǎn)期療效有待進(jìn)一步觀察,因此在國內(nèi)的推廣應(yīng)用受到一定限制,干擾素免疫治療對于晚期腎癌仍不失為一個重要方案。近年來,也有部分研究證實:與單一藥物治療相比,聯(lián)合干擾素和分子靶向藥物治療晚期腎癌可取得更為滿意的療效[22-23]。因此,闡明干擾素抵抗的分子機制對于提高晚期腎癌的治療效果具有重要的理論及實踐意義。
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