關(guān)鍵詞：放射療法,；NF-KB;免疫系統(tǒng)；基因轉(zhuǎn)錄,；DNA損傷,；
血管生成因子 一直以來(lái)放療被臨床上廣泛地應(yīng)用于治療各種類型的良 性和惡性腫瘤，50%以上被診斷為腫瘤的患者都接受放射治 療,，具有非侵襲性和避免了引起強(qiáng)烈的全身毒性的特點(diǎn),。研究 發(fā)現(xiàn)放療可以引起機(jī)體信號(hào)通路的應(yīng)答，最終干擾基因轉(zhuǎn)錄,，從而殺傷腫瘤細(xì)胞,，抑鑭腫瘤生長(zhǎng)，達(dá)到治療的效果,。最新的研究指出NF-KB是腫瘤細(xì)胞內(nèi)調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng),、致癌作用和抗 放射的關(guān)鍵分子。生理情況下,，NF-KB介導(dǎo)的信號(hào)通路能夠激活抗凋亡基因和下調(diào)促凋亡因子的表達(dá),，從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。隨著研究的深入,，發(fā)現(xiàn)放療能夠誘導(dǎo)NF-KB的激活,，但 是活化的NF-KB對(duì)腫瘤患者具有雙重作用，一方面通過(guò)誘導(dǎo)DNA雙鏈損傷,，產(chǎn)生細(xì)胞因子等抑制腫瘤的生長(zhǎng),，保護(hù)正常細(xì) 胞免受放療損傷；另一方面,，也能夠通過(guò)產(chǎn)生抗凋亡因子,、血管 生成因子等促進(jìn)細(xì)胞存活，形成致癌作用,，導(dǎo)致腫瘤生長(zhǎng)Ⅲ,。
由此可知，NF-KB在腫瘤患者放療的療效中是一把雙刃劍,，關(guān)于它的分子機(jī)制近年也做了詳細(xì)的砑究,，本文將對(duì)其作一綜述,。
1.NF-KB分子NF-KB是一組在不同的生理過(guò)程中調(diào)節(jié)基因表達(dá)的蛋白 二聚體家族。哺乳動(dòng)物的NK-KB家族包括5種相關(guān)蛋白質(zhì),， 分別是：p65( ReIA)、ReIB,、c-Rel,、p50/p105( NF-KBI)和p52(NF_KB2)，其氨基酸都有一個(gè)REL同源性的結(jié)構(gòu)域(REL ho-mology domain,，RHD)乜],。NF-KB過(guò)表達(dá)于腫瘤細(xì)胞中，主要原因在于即將死亡細(xì)胞產(chǎn)生的危險(xiǎn)信號(hào)能夠誘導(dǎo)它的表達(dá)上調(diào),。其活性受到多種因素的調(diào)節(jié),，比如微生物和其他的促炎性 細(xì)胞因子可以激活NF-KB，最終通過(guò)合成細(xì)胞因子,、抗微生物 肽從而引起局部的炎癥反應(yīng)正向調(diào)節(jié)宿主的免疫應(yīng)答,；此外， DNA的損傷,、腫瘤壞死因子(TNF)受體I(TNF Rl)也能誘導(dǎo)NF-KB的激活,；另一方面，最近的研究指出IL-4能夠抑制NF-KB信號(hào)通路的激活‘胡,。在機(jī)體中,，NF_KB介導(dǎo)的信號(hào)通路對(duì)T細(xì)胞、B細(xì)胞和抗原提呈細(xì)胞(APC)發(fā)育和功能的維持具 有關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用,，進(jìn)而調(diào)節(jié)免疫事件,，比如細(xì)胞因子的轉(zhuǎn)錄、微生物的吞噬,、細(xì)胞的分化以及細(xì)胞的增殖等,。
2.NF-KB信號(hào)通路NF_KB介導(dǎo)的信號(hào)通路足一個(gè)抗凋亡的信號(hào)通路，經(jīng)典的NF_KB信號(hào)通路如下：未激活的NF-KB以二聚體的形式存在 于細(xì)胞質(zhì)中,，與KB抑制分子(inhibitors of KB,，IKBs)結(jié)合，掩蓋 了NF-KB中的核定位序列(nuclear localization sequence,， NLS),，阻止NF-KB向核移位。研究發(fā)現(xiàn)所有的激活NF-KB的 信號(hào)通路都通過(guò)活化IKB激酶復(fù)合物(IKB kinase complex,， IKK)完成生理功能,。IKK包括IKKa、IKKb和IKK y/NEMO三個(gè)亞基,，其中IKKb是催化亞基,。磷酸化的IKKb激活 IKK,，活化的IKK磷酸化IKB，啟動(dòng)IKB的多位點(diǎn)泛素化,，隨 后誘導(dǎo)蛋白酶體對(duì)其快速的降解,，因此暴露了NLS的p65、 p50[1],，誘導(dǎo)NF-KB轉(zhuǎn)移入細(xì)胞核中,，調(diào)節(jié)多于200個(gè)目標(biāo)基因的轉(zhuǎn)錄叩3，包括激活抗凋亡基因和下調(diào)促凋亡因子的表達(dá),，例如PTEN,，最終抑制腫瘤細(xì)胞的凋亡、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的分化,、 增生,、侵襲、代謝,、耐藥性,、抗放射性和炎癥反應(yīng)。
3. NF_KB在腫瘤放療中對(duì)腫瘤的生長(zhǎng)具有促進(jìn)和抑制作用 最初的研究指出腫瘤放療能夠激活NF-KB信號(hào)通路,，進(jìn)而調(diào)節(jié)多種凋亡基因和抗凋亡基因的表迭,，產(chǎn)生復(fù)雜的生理作 用。深入的研究指出腫瘤細(xì)胞和腫瘤間質(zhì)細(xì)胞中DNA的損傷可能通過(guò)NF- KB信號(hào)通路促進(jìn)腫瘤的存活,，進(jìn)一步地,， 等胡認(rèn)為腫瘤間質(zhì)細(xì)胞如成纖維細(xì)胞中NF-KB的激活，可 以活化WNT 16B促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的存活和抵制化學(xué)放療造成的腫瘤殺傷作用,；此外,，他們指出在乳腺腫瘤細(xì)胞中NF-KB的 激活，可以上調(diào)促炎性細(xì)胞因子IL-6的表達(dá),，進(jìn)而促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng),；相反地，提到NF-KB信號(hào)通路的激活能夠阻礙 腫瘤的生長(zhǎng),，從而達(dá)到治療腫瘤的目的,；Bentires-Alj等的 報(bào)道指出抑制NF-KB的活性，可以通過(guò)下調(diào)MDR1基因的表達(dá),，使得直腸癌細(xì)胞HCTl5對(duì)柔紅霉素的耐藥性更敏感,；Cu-sack等最初的研究也顯示了應(yīng)用NF_KB的上游抑制物IkB可以提高殺傷結(jié)直腸癌、胰腺癌,、乳腺癌等腫瘤的能力,。因此，從上可以得出NF-KB介導(dǎo)的信號(hào)通路在腫瘤的放療中具有雙重作用,。
4. NF-KB在腫瘤放療中的分子機(jī)制
4.1 放療上調(diào)TNF表達(dá)激活NF-KB促進(jìn)或者抑制腫瘤生長(zhǎng) TNF是一種具有多項(xiàng)生物學(xué)效應(yīng)的蛋白質(zhì),，是第1個(gè)應(yīng)用 于腫瘤生物學(xué)治療的細(xì)胞因子,。激活的巨噬細(xì)胞、NK綱 胞,、T淋巴細(xì)胞和其他類型的免疫細(xì)胞能夠分泌TNF,。至今 為止，研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞中TNF-R共有3組29種,。Huang等口l]指出放療能夠加強(qiáng)Renca腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子TNF,，另外 也有學(xué)者指出放療能夠誘導(dǎo)TNF基因的轉(zhuǎn)錄，上調(diào)TNF的表
達(dá),。由上可知，放療能夠上調(diào)TNF的表達(dá),。表達(dá)增高的TNF與細(xì)胞質(zhì)中TIM( TRAF-interacting motifs)結(jié)合,，進(jìn)而募集 TNF-R相關(guān)因子(TNF-R associated factor，TRAF)家族成員,， 激活受體交聯(lián)蛋白(receptor-interacting protein,，RIP)，最終激活NF-KB信號(hào)通路,?；罨腘F-KB信號(hào)通路通過(guò)以下幾個(gè)途 徑作用于放療中的腫瘤細(xì)胞：(1)在人類卵巢上皮腫瘤細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，活化的NF-KB誘導(dǎo)抗凋亡蛋白FLIP的過(guò)表達(dá),，高表達(dá)的FLIP抑制該腫瘤細(xì)胞對(duì)TNF所誘導(dǎo)的促凋亡信號(hào)的敏感 性,，最終抑制細(xì)胞的凋亡；(2)活化的NF-,。B誘導(dǎo)一氧化氮合酶( nitric oxide synthase,，NOS)的表達(dá)。NOS能夠調(diào)節(jié)TNF信號(hào)通路,，抑制TNF所誘導(dǎo)產(chǎn)生的關(guān)鍵促凋亡因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)事件的發(fā)生,，加強(qiáng)TNF中介的后期PCD效應(yīng)。加之,，在一些 腫瘤細(xì)胞系中,，發(fā)現(xiàn)抑制NOS，能夠阻止TNF中介的PCD作 用,。最終,，激活的NF-KB能夠促進(jìn)腫瘤細(xì)胞存活、血管形成,、 侵襲和激活抗凋亡的信號(hào)通路,，同時(shí)啟動(dòng)機(jī)體的促炎性反應(yīng)，進(jìn)而中介放療引起的早期和晚期對(duì)正常組織的損傷,。 另一方面,，Lemaoult等1提出某些腫瘤細(xì)胞通過(guò)在表面 表達(dá)人白細(xì)胞抗原G(human leukocyte antigen G,，HLAG)，進(jìn)而保護(hù)腫瘤細(xì)胞免受NK細(xì)胞和CD8~-T淋巴細(xì)胞的細(xì)胞毒性作用,，逃脫機(jī)體的免疫監(jiān)督[13],，從而促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)。Zidi等‘“3認(rèn)為放療誘導(dǎo)產(chǎn)生的TNF而被激活的NF-,。B,，依賴非金 屬蛋白酶降解的機(jī)制，通過(guò)蛋白水解,、脫落而下調(diào)腫瘤表面 HLA_G分子的表達(dá),，加強(qiáng)機(jī)體自身的免疫作用，最終抑制腫瘤 的生長(zhǎng),。
4.2放療通過(guò)活化Akt激活NFKB信號(hào)通路促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)研究發(fā)現(xiàn)放療通過(guò)改變GSH：GSSG酌比率,，從而引起細(xì)胞質(zhì)中線粒體氧化還原平衡的改變，導(dǎo)致活性氧( reactive oxv-gen species,，ROS)和活性氮(reactive nitrogen species,，RNS)的 激活，活化的ROS和RNS抑制蛋白酪氨酸磷酸酶( protein
tyrosine phosphatases,，PTPase),，進(jìn)而激活下游的受體酪氨酸 激酶(receptor tyrosine kinases，RTKs),，接著活化下游蛋白Akt,，激活的Akt活化NF_KB，隨后激活的NF-KB進(jìn)入細(xì)胞核,，與DNA啟動(dòng)子的kB位點(diǎn)結(jié)合,，募集轉(zhuǎn)錄輔激活因子和轉(zhuǎn)錄輔阻遏物從而調(diào)節(jié)目的基因的轉(zhuǎn)錄。此外,，ROS也可以直
接磷酸化NEMO( NF-KB essential modulator),，激活NF_ KB信 號(hào)通路，但是后者相對(duì)于前者,，作用微小,。激活的NF-KB調(diào) 節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄，包括促進(jìn)血管的形成,、加強(qiáng)腫瘤的侵襲能力等,，最終導(dǎo)致腫瘤生長(zhǎng)。
血管生成因子 一直以來(lái)放療被臨床上廣泛地應(yīng)用于治療各種類型的良 性和惡性腫瘤，50%以上被診斷為腫瘤的患者都接受放射治 療,，具有非侵襲性和避免了引起強(qiáng)烈的全身毒性的特點(diǎn),。研究 發(fā)現(xiàn)放療可以引起機(jī)體信號(hào)通路的應(yīng)答，最終干擾基因轉(zhuǎn)錄,，從而殺傷腫瘤細(xì)胞,，抑鑭腫瘤生長(zhǎng)，達(dá)到治療的效果,。最新的研究指出NF-KB是腫瘤細(xì)胞內(nèi)調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng),、致癌作用和抗 放射的關(guān)鍵分子。生理情況下,，NF-KB介導(dǎo)的信號(hào)通路能夠激活抗凋亡基因和下調(diào)促凋亡因子的表達(dá),，從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。隨著研究的深入,，發(fā)現(xiàn)放療能夠誘導(dǎo)NF-KB的激活,，但 是活化的NF-KB對(duì)腫瘤患者具有雙重作用，一方面通過(guò)誘導(dǎo)DNA雙鏈損傷,，產(chǎn)生細(xì)胞因子等抑制腫瘤的生長(zhǎng),，保護(hù)正常細(xì) 胞免受放療損傷；另一方面,，也能夠通過(guò)產(chǎn)生抗凋亡因子,、血管 生成因子等促進(jìn)細(xì)胞存活，形成致癌作用,，導(dǎo)致腫瘤生長(zhǎng)Ⅲ,。
由此可知，NF-KB在腫瘤患者放療的療效中是一把雙刃劍,，關(guān)于它的分子機(jī)制近年也做了詳細(xì)的砑究,，本文將對(duì)其作一綜述,。
1.NF-KB分子NF-KB是一組在不同的生理過(guò)程中調(diào)節(jié)基因表達(dá)的蛋白 二聚體家族。哺乳動(dòng)物的NK-KB家族包括5種相關(guān)蛋白質(zhì),， 分別是：p65( ReIA)、ReIB,、c-Rel,、p50/p105( NF-KBI)和p52(NF_KB2)，其氨基酸都有一個(gè)REL同源性的結(jié)構(gòu)域(REL ho-mology domain,，RHD)乜],。NF-KB過(guò)表達(dá)于腫瘤細(xì)胞中，主要原因在于即將死亡細(xì)胞產(chǎn)生的危險(xiǎn)信號(hào)能夠誘導(dǎo)它的表達(dá)上調(diào),。其活性受到多種因素的調(diào)節(jié),，比如微生物和其他的促炎性 細(xì)胞因子可以激活NF-KB，最終通過(guò)合成細(xì)胞因子,、抗微生物 肽從而引起局部的炎癥反應(yīng)正向調(diào)節(jié)宿主的免疫應(yīng)答,；此外， DNA的損傷,、腫瘤壞死因子(TNF)受體I(TNF Rl)也能誘導(dǎo)NF-KB的激活,；另一方面，最近的研究指出IL-4能夠抑制NF-KB信號(hào)通路的激活‘胡,。在機(jī)體中,，NF_KB介導(dǎo)的信號(hào)通路對(duì)T細(xì)胞、B細(xì)胞和抗原提呈細(xì)胞(APC)發(fā)育和功能的維持具 有關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用,，進(jìn)而調(diào)節(jié)免疫事件,，比如細(xì)胞因子的轉(zhuǎn)錄、微生物的吞噬,、細(xì)胞的分化以及細(xì)胞的增殖等,。
2.NF-KB信號(hào)通路NF_KB介導(dǎo)的信號(hào)通路足一個(gè)抗凋亡的信號(hào)通路，經(jīng)典的NF_KB信號(hào)通路如下：未激活的NF-KB以二聚體的形式存在 于細(xì)胞質(zhì)中,，與KB抑制分子(inhibitors of KB,，IKBs)結(jié)合，掩蓋 了NF-KB中的核定位序列(nuclear localization sequence,， NLS),，阻止NF-KB向核移位。研究發(fā)現(xiàn)所有的激活NF-KB的 信號(hào)通路都通過(guò)活化IKB激酶復(fù)合物(IKB kinase complex,， IKK)完成生理功能,。IKK包括IKKa、IKKb和IKK y/NEMO三個(gè)亞基,，其中IKKb是催化亞基,。磷酸化的IKKb激活 IKK,，活化的IKK磷酸化IKB，啟動(dòng)IKB的多位點(diǎn)泛素化,，隨 后誘導(dǎo)蛋白酶體對(duì)其快速的降解,，因此暴露了NLS的p65、 p50[1],，誘導(dǎo)NF-KB轉(zhuǎn)移入細(xì)胞核中,，調(diào)節(jié)多于200個(gè)目標(biāo)基因的轉(zhuǎn)錄叩3，包括激活抗凋亡基因和下調(diào)促凋亡因子的表達(dá),，例如PTEN,，最終抑制腫瘤細(xì)胞的凋亡、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的分化,、 增生,、侵襲、代謝,、耐藥性,、抗放射性和炎癥反應(yīng)。
3. NF_KB在腫瘤放療中對(duì)腫瘤的生長(zhǎng)具有促進(jìn)和抑制作用 最初的研究指出腫瘤放療能夠激活NF-KB信號(hào)通路,，進(jìn)而調(diào)節(jié)多種凋亡基因和抗凋亡基因的表迭,，產(chǎn)生復(fù)雜的生理作 用。深入的研究指出腫瘤細(xì)胞和腫瘤間質(zhì)細(xì)胞中DNA的損傷可能通過(guò)NF- KB信號(hào)通路促進(jìn)腫瘤的存活,，進(jìn)一步地,， 等胡認(rèn)為腫瘤間質(zhì)細(xì)胞如成纖維細(xì)胞中NF-KB的激活，可 以活化WNT 16B促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的存活和抵制化學(xué)放療造成的腫瘤殺傷作用,；此外,，他們指出在乳腺腫瘤細(xì)胞中NF-KB的 激活，可以上調(diào)促炎性細(xì)胞因子IL-6的表達(dá),，進(jìn)而促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng),；相反地，提到NF-KB信號(hào)通路的激活能夠阻礙 腫瘤的生長(zhǎng),，從而達(dá)到治療腫瘤的目的,；Bentires-Alj等的 報(bào)道指出抑制NF-KB的活性，可以通過(guò)下調(diào)MDR1基因的表達(dá),，使得直腸癌細(xì)胞HCTl5對(duì)柔紅霉素的耐藥性更敏感,；Cu-sack等最初的研究也顯示了應(yīng)用NF_KB的上游抑制物IkB可以提高殺傷結(jié)直腸癌、胰腺癌,、乳腺癌等腫瘤的能力,。因此，從上可以得出NF-KB介導(dǎo)的信號(hào)通路在腫瘤的放療中具有雙重作用,。
4. NF-KB在腫瘤放療中的分子機(jī)制
4.1 放療上調(diào)TNF表達(dá)激活NF-KB促進(jìn)或者抑制腫瘤生長(zhǎng) TNF是一種具有多項(xiàng)生物學(xué)效應(yīng)的蛋白質(zhì),，是第1個(gè)應(yīng)用 于腫瘤生物學(xué)治療的細(xì)胞因子,。激活的巨噬細(xì)胞、NK綱 胞,、T淋巴細(xì)胞和其他類型的免疫細(xì)胞能夠分泌TNF,。至今 為止，研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞中TNF-R共有3組29種,。Huang等口l]指出放療能夠加強(qiáng)Renca腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子TNF,，另外 也有學(xué)者指出放療能夠誘導(dǎo)TNF基因的轉(zhuǎn)錄，上調(diào)TNF的表
達(dá),。由上可知，放療能夠上調(diào)TNF的表達(dá),。表達(dá)增高的TNF與細(xì)胞質(zhì)中TIM( TRAF-interacting motifs)結(jié)合,，進(jìn)而募集 TNF-R相關(guān)因子(TNF-R associated factor，TRAF)家族成員,， 激活受體交聯(lián)蛋白(receptor-interacting protein,，RIP)，最終激活NF-KB信號(hào)通路,?；罨腘F-KB信號(hào)通路通過(guò)以下幾個(gè)途 徑作用于放療中的腫瘤細(xì)胞：(1)在人類卵巢上皮腫瘤細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，活化的NF-KB誘導(dǎo)抗凋亡蛋白FLIP的過(guò)表達(dá),，高表達(dá)的FLIP抑制該腫瘤細(xì)胞對(duì)TNF所誘導(dǎo)的促凋亡信號(hào)的敏感 性,，最終抑制細(xì)胞的凋亡；(2)活化的NF-,。B誘導(dǎo)一氧化氮合酶( nitric oxide synthase,，NOS)的表達(dá)。NOS能夠調(diào)節(jié)TNF信號(hào)通路,，抑制TNF所誘導(dǎo)產(chǎn)生的關(guān)鍵促凋亡因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)事件的發(fā)生,，加強(qiáng)TNF中介的后期PCD效應(yīng)。加之,，在一些 腫瘤細(xì)胞系中,，發(fā)現(xiàn)抑制NOS，能夠阻止TNF中介的PCD作 用,。最終,，激活的NF-KB能夠促進(jìn)腫瘤細(xì)胞存活、血管形成,、 侵襲和激活抗凋亡的信號(hào)通路,，同時(shí)啟動(dòng)機(jī)體的促炎性反應(yīng)，進(jìn)而中介放療引起的早期和晚期對(duì)正常組織的損傷,。 另一方面,，Lemaoult等1提出某些腫瘤細(xì)胞通過(guò)在表面 表達(dá)人白細(xì)胞抗原G(human leukocyte antigen G,，HLAG)，進(jìn)而保護(hù)腫瘤細(xì)胞免受NK細(xì)胞和CD8~-T淋巴細(xì)胞的細(xì)胞毒性作用,，逃脫機(jī)體的免疫監(jiān)督[13],，從而促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)。Zidi等‘“3認(rèn)為放療誘導(dǎo)產(chǎn)生的TNF而被激活的NF-,。B,，依賴非金 屬蛋白酶降解的機(jī)制，通過(guò)蛋白水解,、脫落而下調(diào)腫瘤表面 HLA_G分子的表達(dá),，加強(qiáng)機(jī)體自身的免疫作用，最終抑制腫瘤 的生長(zhǎng),。
4.2放療通過(guò)活化Akt激活NFKB信號(hào)通路促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)研究發(fā)現(xiàn)放療通過(guò)改變GSH：GSSG酌比率,，從而引起細(xì)胞質(zhì)中線粒體氧化還原平衡的改變，導(dǎo)致活性氧( reactive oxv-gen species,，ROS)和活性氮(reactive nitrogen species,，RNS)的 激活，活化的ROS和RNS抑制蛋白酪氨酸磷酸酶( protein
tyrosine phosphatases,，PTPase),，進(jìn)而激活下游的受體酪氨酸 激酶(receptor tyrosine kinases，RTKs),，接著活化下游蛋白Akt,，激活的Akt活化NF_KB，隨后激活的NF-KB進(jìn)入細(xì)胞核,，與DNA啟動(dòng)子的kB位點(diǎn)結(jié)合,，募集轉(zhuǎn)錄輔激活因子和轉(zhuǎn)錄輔阻遏物從而調(diào)節(jié)目的基因的轉(zhuǎn)錄。此外,，ROS也可以直
接磷酸化NEMO( NF-KB essential modulator),，激活NF_ KB信 號(hào)通路，但是后者相對(duì)于前者,，作用微小,。激活的NF-KB調(diào) 節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄，包括促進(jìn)血管的形成,、加強(qiáng)腫瘤的侵襲能力等,，最終導(dǎo)致腫瘤生長(zhǎng)。
