鄒晨兮 曾 吉 范芳華 李一萌 劉 晶 王 琪
齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院,黑龍江齊齊哈爾 161006
IL-1 家族是一個(gè)龐大的家族,目前發(fā)現(xiàn)的IL-1家族成員中除了IL-8 和IL-33 以外,其他成員的基因都在2 號(hào)染色體上[10]。其成員有的具有促進(jìn)炎癥的作用,有的具有抑制炎癥的作用。比如IL-6、IL-18、IL-33等具有促炎的活性,IL-37、IL-38 等具有抗炎作用[9]。
白介素-37(interleukin-37,IL-37)作為白細(xì)胞介素-1 的新成員于2000年首次被發(fā)現(xiàn)。2001年Eleanor等[1]研究發(fā)現(xiàn)IL-1H4 這種前體肽本質(zhì)是IL-1 家族第7 個(gè)細(xì)胞因子,并將其命名為IL-1F7。2010年被命名為IL-37。
IL-37 在巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞、漿細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞、調(diào)節(jié)性T 淋巴細(xì)胞等細(xì)胞中均有表達(dá),能在細(xì)胞內(nèi)外抑制IL-1、趨化因子CCL-12 和CXCL-13 集落刺激因子等炎癥細(xì)胞因子的表達(dá)和分泌,在自身免疫性疾病和感染性疾病中發(fā)揮作用[2-4]。IL-37 參與結(jié)直腸癌[5]、多發(fā)性骨髓瘤[6]、上皮性卵巢癌[7]、肝癌[8]等多種腫瘤的發(fā)生與發(fā)展。IL-37 可促進(jìn)機(jī)體抗腫瘤免疫應(yīng)答,抑制腫瘤血管新生和調(diào)節(jié)STAT3 激活,通過(guò)抑制腫瘤增殖、遷移等多種方式發(fā)揮抗腫瘤作用[6]。
IL-37 是IL-1 家族中第7 個(gè)成員[2],其基因ILIF7位于人類(lèi)第2 號(hào)染色體長(zhǎng)臂上[10],可以被剪切為5 種不同的亞型,分別是ILIF7a,ILIF7b,ILIF7c,ILIF7d 和ILIF7e,該5 種亞型分別編碼了5 種異構(gòu)體,即IL-37a,IL-37b,IL-37c,IL-37d 和IL-37e[11]。IL-37b 因?yàn)槠浜型怙@子1、2、4、5 和6,是5 種剪切異構(gòu)體中最大的異構(gòu)體,也是最主要的亞型[12]。大多數(shù)研究都集中在這一亞型。五種異構(gòu)體均需要經(jīng)過(guò)剪切加工才能夠成為成熟的細(xì)胞因子。
IL-37 作為一種新發(fā)現(xiàn)的抑炎因子,在肝、肺、皮膚、淋巴結(jié)等多種組織器官中均有表達(dá)。IL-37 在固有免疫及適應(yīng)性免疫中可以發(fā)揮免疫抑制因子的作用[2]。成熟狀態(tài)的樹(shù)突狀細(xì)胞通過(guò)主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex,MHC)和 共刺激分子,活化T 細(xì)胞[2]。IL-37 通過(guò)作用于脂多糖刺激后的樹(shù)突狀細(xì)胞(dendritic cells,DC),從而使共刺激分子顯著降低導(dǎo)致T 細(xì)胞活化不足[2]。且IL-37 能夠顯著抑制脂多糖誘導(dǎo)的DC 的炎性細(xì)胞因子的分泌和炎性細(xì)胞因子基因的表達(dá)。IL-37 還能降低Toll 樣受體激動(dòng)劑刺激產(chǎn)生的炎癥細(xì)胞因子,抑制固有免疫應(yīng)答[2]。
變應(yīng)性鼻炎(allergic rhinitis,AR)是由特異性IgE介導(dǎo)的變態(tài)反應(yīng)性疾病。AR 發(fā)病的免疫調(diào)控機(jī)制可能與IL-37 有關(guān),研究證明[13],AR 發(fā)生后,患者血清中顯示IL-37 的表達(dá)下降和其他細(xì)胞因子分泌紊亂,初始Th 細(xì)胞向Th2 分化,造成Th1/Th2 細(xì)胞平衡下調(diào)、Th17 /Treg 平衡上調(diào),最終合成的IgE 引發(fā)了異常的免疫調(diào)節(jié),導(dǎo)致AR 發(fā)病。此外,IL-37 是最新發(fā)現(xiàn)可以負(fù)性下調(diào)氣道炎癥反應(yīng)的細(xì)胞因子[14]。IL-37 可以抑制氣道上皮細(xì)胞因子胸腺基質(zhì)淋巴細(xì)胞生成素(thymic matrix lymphocyte,TSLP)的產(chǎn)生。TSLP 是變應(yīng)性炎癥的一種關(guān)鍵引發(fā)劑,IL-37 在多種氣道炎癥的氣道重塑等愈合機(jī)制中起到保護(hù)作用。通過(guò)檢測(cè)AR 患者痰細(xì)胞和支氣管上皮中IL-37 和TSLP 的含量并與健康組對(duì)照,來(lái)確定IL-37 靶向TSLP 能否減輕AR。
近些年,發(fā)現(xiàn)IL-37 可以抑制腫瘤。IL-37 能抑制血管生成,從而抑制腫瘤。IL-37 參與了腫瘤發(fā)展的過(guò)程并且在體內(nèi)外都能抑制腫瘤增殖、遷移、侵襲和腫瘤中的炎癥反應(yīng)[15]。但還有部分研究發(fā)現(xiàn)IL-37 有促癌作用。
結(jié)直腸癌(colorectal cancer,CRC)的發(fā)生與被證實(shí)炎癥有密切關(guān)系,近年來(lái)免疫反應(yīng)和炎癥的調(diào)節(jié)因子與致癌過(guò)程的關(guān)系也受到廣泛關(guān)注[16]。姜文佳等[17]實(shí)驗(yàn)通過(guò)研究在結(jié)直腸癌患者體內(nèi)基質(zhì)金屬蛋白酶-9、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子及可溶性細(xì)胞間黏附分子等腫瘤血管生成因子與血清中IL-37 表達(dá)的關(guān)系,初步證實(shí)了IL-37 可以調(diào)節(jié)血管生成因子的含量,而血清中IL-37 在CRC 患者體內(nèi)表達(dá)水平低。YAN 等[18]通過(guò)對(duì)結(jié)直腸癌組織水平上的研究發(fā)現(xiàn),IL-37 水平的下調(diào)與累及淋巴結(jié)數(shù)量、病灶浸潤(rùn)深度、遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移、存活時(shí)間等結(jié)果有密切關(guān)系,也被證明IL-37 可以作為評(píng)估結(jié)直腸癌病情嚴(yán)重程度和預(yù)后效果的指標(biāo)。
肺癌是目前研究中發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤之一,其中非小細(xì)胞性肺癌(non-small-cell lung carcinoma,NSCLC)約占85%,是指除了小細(xì)胞肺癌以外所有類(lèi)型的肺癌。肺癌的研究表明,發(fā)生肺癌的人體環(huán)境中,多種免疫相關(guān)的細(xì)胞因子分泌代謝紊亂使機(jī)體免疫功能下降,造成機(jī)體抗腫瘤的能力降低[19-20]。Guanqun 等[21]研究顯示IL-37 的含量在NSCLC 中的含量降低,而在進(jìn)一步的研究中,通過(guò)構(gòu)建NSCLC 移植瘤,IL-37 過(guò)表達(dá)的小鼠模型,研究者發(fā)現(xiàn)小鼠體內(nèi)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子數(shù)量和微血管密度呈下降趨勢(shì)。這表明在NSCLC 中,IL-37 可能通過(guò)抑制腫瘤內(nèi)新生血管的生成,減少腫瘤發(fā)生發(fā)展所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),從而達(dá)到抗腫瘤的目的。應(yīng)用酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)可以簡(jiǎn)單易行地測(cè)得患者體內(nèi)IL-37 含量的變化,對(duì)NSCLC檢出、評(píng)價(jià)NSCLC 進(jìn)展有一定臨床幫助。同時(shí),對(duì)IL-37的應(yīng)用可能成為治療NSCLC 的新思路。在未來(lái)的研究中,或許可以檢測(cè)NSCLC 患者化療前后IL-37 的含量來(lái)評(píng)價(jià)化療的效果。
多發(fā)性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)是一種標(biāo)志物罕見(jiàn)且不可逆的漿細(xì)胞惡性增殖性腫瘤。研究證明,新生血管在供給復(fù)雜的炎癥和腫瘤組織營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),給腫瘤提供轉(zhuǎn)移途徑等發(fā)揮重要作用。Li 等[22]實(shí)驗(yàn)觀察人重組IL-37 處理后,人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的成管現(xiàn)象。結(jié)果發(fā)現(xiàn)MM 患者組血清中IL-37 的含量明顯低于正常組,而血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)等標(biāo)志血管生成的細(xì)胞因子水平則高于正常組,血清中IL-37 表達(dá)水平與VEGF等水平呈負(fù)相關(guān)。這表明IL-37 在人體內(nèi)或許能夠通過(guò)發(fā)揮抗血管作用[23],參與MM 進(jìn)展的病理過(guò)程,可以成為MM 腫瘤血管生成的生物標(biāo)志物。費(fèi)曉莉等[24]比較了不同ISS 分期患者和化療前后IL-37 等含量的變化,發(fā)現(xiàn)Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期MM 患者血清IL-37 呈下降趨勢(shì);化療后血清IL-37 含量比化療前明顯升高;化療后發(fā)現(xiàn)MM 患者血清IL-37 在完全緩解期水平明顯高于在部分緩解期和疾病進(jìn)展期,即病情越輕微,血清IL-37 水平越高。綜上,患者的血清IL-37 水平或許在MM 的分期,檢測(cè)化療效果等方向上給臨床診斷提供實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)。未來(lái)通過(guò)調(diào)控IL-37 的表達(dá),可能達(dá)到抗腫瘤的療效。
宮頸癌是一種常見(jiàn)且死亡率較高的婦科惡性腫瘤之一,是一種與炎癥有關(guān)的腫瘤。蔣娟等[25]構(gòu)建了IL-37 過(guò)表達(dá)的HeLa 細(xì)胞株,初步證明IL-37 可以抑制宮頸癌HeLa 細(xì)胞的異常增殖并誘導(dǎo)其凋亡。目前宮頸癌化療方案的基礎(chǔ)是順鉑(cisplatin,DDP),而由于宮頸癌細(xì)胞的化療耐受性等不良反應(yīng)的影響使DDP 的放療效果受到限制。IL-37 可以抑制STAT3 的表達(dá)來(lái)增強(qiáng)HeLa 細(xì)胞對(duì)DDP 的殺傷效果。體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)[26],DDP 與IL-37 聯(lián)合作用后,腫瘤細(xì)胞抑制率大大提升,這提示在臨床應(yīng)用上,IL-37 或許可以提高DDP 對(duì)HeLa 細(xì)胞的敏感性,提高化療的效率,在IL-37 高表達(dá)的宮頸癌患者體內(nèi)可以降低DDP的使用從而降低患者化療的不良反應(yīng)。但由于IL-37在人體上皮細(xì)胞、宮頸癌組織中的表達(dá)比較微弱,并且該實(shí)驗(yàn)沒(méi)有在人體實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證,所以筆者認(rèn)為其研究前景比較廣闊。宮頸癌的檢查方法主要是宮頸刮片,但該方法花費(fèi)較高且有侵入性。而檢測(cè)血清中SCCA 對(duì)于宮頸癌的早期診斷檢出率低且敏感度不高。對(duì)此曹海秀認(rèn)為[27],經(jīng)陰道彩色多普勒超聲(color Doppler ultrasound of vagina,TVCDS)聯(lián)合血清鱗狀細(xì)胞癌抗原(squamous cell carcinoma antigen,SCCA)和IL-37 可以提高宮頸癌的陽(yáng)性檢出率、靈敏度等,IL-37 含量在不同腫瘤分期有明顯差別,初步發(fā)現(xiàn)其會(huì)在宮頸癌患者體內(nèi)明顯上調(diào),聯(lián)合血清SCCA 和TVCDS 可以明顯提高檢出宮頸癌的各項(xiàng)指標(biāo)。通過(guò)進(jìn)一步研究可以考慮投入臨床使用。
上皮性卵巢癌(epithelial ovarian cancer,EOC)是一類(lèi)與免疫相關(guān)的疾病。由于其發(fā)病早期表現(xiàn)為輕微、非特異性,所以尋找其早期發(fā)病的生物標(biāo)志物是目前國(guó)內(nèi)外的熱點(diǎn)話題[28]。施武媚等[29]檢測(cè)分析了IL-37 與MMP-9、VEGF、sPD-1、外周血Treg 細(xì)胞頻率等各種指標(biāo)之間的含量和相關(guān)性。結(jié)果發(fā)現(xiàn),EOC病情的進(jìn)展,淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,腫瘤增大會(huì)使IL-37 的含量呈上調(diào)趨勢(shì),IL-37 與sPD-1 和Treg 呈正相關(guān)。筆者猜測(cè)IL-37 可能是通過(guò)上調(diào)sPD-1 和Treg 等含量,對(duì)免疫應(yīng)答進(jìn)行負(fù)性調(diào)控,抑制免疫效應(yīng),促進(jìn)腫瘤發(fā)展。綜上,檢測(cè)血清IL-37 的含量或許可以評(píng)價(jià)EOC 患者腫瘤分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等,但其影響EOC 生長(zhǎng)的病理學(xué)機(jī)制還需要進(jìn)一步研究。
綜上所述,IL-37 是最新發(fā)現(xiàn)的一種抑炎因子,目前在免疫疾病、炎癥、腫瘤等方面的研究是熱門(mén)話題。IL-37 發(fā)揮抑炎抑制免疫的功能可能是通過(guò)減少促炎細(xì)胞因子和趨化因子的表達(dá),增加免疫抑制因子的表達(dá),即抑制先天免疫并以負(fù)反饋的方式減輕炎癥。IL-37 對(duì)人類(lèi)多種癌癥具有抗腫瘤作用,它可以抑制血管生成,抑制許多腫瘤疾病中的腫瘤細(xì)胞增殖,遠(yuǎn)端侵襲,淋巴轉(zhuǎn)移和炎癥反應(yīng),從而抑制腫瘤。但是目前研究缺乏對(duì)除了IL-37b 以外,其他亞型異構(gòu)體功能的闡述,在未來(lái)通過(guò)對(duì)這些機(jī)制更系統(tǒng)的研究,可以為IL-37 在腫瘤、炎癥上的診斷治療提供新靶點(diǎn)。