程其嬌,陳安海
(遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院,貴州遵義563003)
干擾素在原發(fā)性肝癌治療中的應(yīng)用進(jìn)展
程其嬌,陳安海
(遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院,貴州遵義563003)
干擾素(IFNs)是一種具有抗病毒、抑制細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡等作用的細(xì)胞因子,臨床上被廣泛用于抗病毒治療。近年研究發(fā)現(xiàn),IFNs有預(yù)防病毒性肝炎相關(guān)肝癌發(fā)生及肝癌術(shù)后復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移的作用。本文就IFNs在預(yù)防病毒性肝炎相關(guān)肝癌的發(fā)生及術(shù)后復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移中的作用機(jī)制作一綜述。
原發(fā)性肝癌;干擾素;細(xì)胞凋亡;復(fù)發(fā);轉(zhuǎn)移
原發(fā)性肝癌(簡稱肝癌)惡性程度高,患者預(yù)后差,5年生存率極低[1]。肝癌起病隱匿,早期臨床表現(xiàn)無特異性,大多數(shù)患者確診時已處于中晚期。對于早期明確診斷者手術(shù)切除、微創(chuàng)治療有一定效果,但術(shù)后復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移率較高。干擾素(IFNs)是1957年Isaacs等在研究流感病毒干擾現(xiàn)象時首次發(fā)現(xiàn)的,是一種具有廣泛生物學(xué)活性的免疫細(xì)胞因子。研究發(fā)現(xiàn),IFNs不僅具有抗病毒作用,還具有抑制細(xì)胞分裂、調(diào)節(jié)免疫等多種生物學(xué)作用[2]。根據(jù)分泌細(xì)胞、基因序列和氨基酸組成將IFNs分為三大類,Ⅰ類包括IFN-α、IFN-β,Ⅱ類為IFN-γ,Ⅲ類為IFN-λ。近年研究發(fā)現(xiàn),IFNs對病毒性肝炎相關(guān)肝癌具有一定治療效果。本文結(jié)合文獻(xiàn)就IFNs在病毒性肝炎相關(guān)肝癌中的治療作用及機(jī)制作一綜述。
1.1 抑制慢性病毒性肝炎病情進(jìn)展 病毒性肝炎是肝癌發(fā)生的重要危險因素,尤其與乙肝、肝硬化、肝癌的遞進(jìn)發(fā)展關(guān)系密切。目前對引起病毒性肝炎和促進(jìn)肝癌發(fā)生的機(jī)制尚不清楚,可能與病毒基因組整合入宿主肝細(xì)胞基因組引起遺傳學(xué)改變等相關(guān)。因此推測,抗病毒治療用于預(yù)防慢性病毒性肝炎相關(guān)肝癌可能有效。IFNs有抑制病毒復(fù)制作用,可通過與細(xì)胞膜上的IFNs受體結(jié)合誘生多種抗病毒蛋白(如蛋白激酶、磷酸二酯酶等),阻礙病毒核酸及蛋白的合成而發(fā)揮抗病毒作用[3]。IFNs在病毒性肝炎治療中的效果已得到證實(shí)。如舒雪保[4]研究發(fā)現(xiàn),IFNs治療慢性乙肝1、3、6個月時,患者HBsAg轉(zhuǎn)陰率、HBV-DNA轉(zhuǎn)陰率和HBeAg血清轉(zhuǎn)換率均優(yōu)于普通保肝藥;王典[5]采用IFNs治療慢性病毒性肝炎,治療期間患者Ⅲ型前膠原、Ⅳ型膠原、層黏連蛋白及透明質(zhì)酸酶等多項(xiàng)肝纖維化指標(biāo)變化均明顯低于對照組。上述短期IFNs治療乙肝在預(yù)防其發(fā)展為肝硬化、肝癌中有一定效果,但其長期療效尚存在爭論。Seo等[6]將這些爭議歸結(jié)為不可避免的局限性比較研究,主要包括不同基準(zhǔn)特征研究和適度抑制乙肝病毒復(fù)制的IFNs相對核苷及其類似物研究。
1.2 抑制肝癌術(shù)后復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移 肝癌術(shù)后復(fù)發(fā)率高達(dá)60%。術(shù)后3年復(fù)發(fā)率為40%~50%,5年復(fù)發(fā)率為60%~70%,甚至更高,而肝內(nèi)復(fù)發(fā)是大多數(shù)肝癌患者手術(shù)治療后致死的主要原因[7,8]。Sun等[9]研究發(fā)現(xiàn),IFN-α能夠減少乙肝相關(guān)肝癌患者的術(shù)后復(fù)發(fā)。近年隨著對IFNs研究的不斷深入,IFNs用于預(yù)防肝癌切除術(shù)后和消融術(shù)后復(fù)發(fā)的報道不斷增多。如Zuo等[10]研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)導(dǎo)管動脈化療栓塞(TACE)聯(lián)合IFN-α治療乙肝后原發(fā)性肝癌,患者的總生存率比單獨(dú)使用TACE者明顯延長,復(fù)發(fā)率亦明顯降低。國內(nèi)劉建平等[11]亦有類似報道。Tsujita等[12]報道,IFNs能降低丙肝后肝癌的復(fù)發(fā)率。IFNs降低術(shù)后復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移率的具體機(jī)制仍不明確,有待于進(jìn)一步研究證實(shí)。
2.1 影響細(xì)胞周期 腫瘤生長快的原因主要是由于癌細(xì)胞的無限制增殖,且其細(xì)胞周期縮短,細(xì)胞死亡相對或絕對減少。IFNs主要通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和抑制肝癌細(xì)胞周期相關(guān)蛋白表達(dá)等抑制腫瘤細(xì)胞增殖。Maeda等[13]研究發(fā)現(xiàn),IFN-α在細(xì)胞周期G0/G1期通過依賴INFAR2信號傳導(dǎo)通路(JAK/STAT)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,證實(shí)G0/G1軸系可激活肝癌細(xì)胞,使其在S/G2/M期凋亡,這為G0/G1期細(xì)胞死亡做準(zhǔn)備。這是目前第一個證明IFN-α抗癌作用機(jī)制的研究。近年研究還發(fā)現(xiàn),IFN-γ可通過增加Cip/CKIs家族相應(yīng)蛋白的表達(dá)而抑制癌細(xì)胞增殖,如p21抑制Cyclin E;CDK2復(fù)合物的激活,阻滯細(xì)胞G1期和S期而發(fā)揮抗腫瘤作用[14]。INF-γ還可通過下調(diào)c-myc、增加Mad1表達(dá)等影響細(xì)胞周期變化、抑制癌細(xì)胞增殖[15,16]。
2.2 誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡 細(xì)胞凋亡是由基因嚴(yán)密調(diào)控細(xì)胞主動參與的一種程序性死亡,以清除體內(nèi)衰老、損傷、多余的細(xì)胞。與細(xì)胞凋亡相關(guān)的基因主要包括抑制凋亡基因和促進(jìn)凋亡基因。作為主要促進(jìn)細(xì)胞凋亡的bax基因,通過抵消抑制凋亡基因bal-2的調(diào)節(jié)來發(fā)揮細(xì)胞凋亡的正反饋調(diào)節(jié)作用[17]。有研究發(fā)現(xiàn),采用不同濃度IFNs處理肝癌細(xì)胞CBRH-7919,隨著作用時間的延長,肝癌細(xì)胞可出現(xiàn)核固縮、核溶解及核碎裂等一系列較為經(jīng)典的連續(xù)性細(xì)胞凋亡過程以及bax蛋白表達(dá)明顯增加,IFNs誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡的機(jī)制可能與其上調(diào)促進(jìn)細(xì)胞凋亡基因bax蛋白表達(dá),進(jìn)而加強(qiáng)自身機(jī)體對肝癌細(xì)胞的凋亡作用有關(guān)[18];IFN-γ通過與膜受體INFGR1/2結(jié)合,激活JAK-STAT1信號通路,從而誘導(dǎo)caspase-1生成,同時上調(diào)p53和p21,抑制細(xì)胞G1/S期轉(zhuǎn)換而促進(jìn)細(xì)胞凋亡[19]。Herzer等[20]發(fā)現(xiàn),IFN-α對肝癌細(xì)胞株的生長抑制作用,不僅需要PML-NB的感應(yīng),還需要腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體(TRAIL)在mRNA和蛋白水平上的表達(dá),RNAi沉默所致的PML在肝癌細(xì)胞中表達(dá)下調(diào),從而抑制了TRAIL的表達(dá),阻礙IFN-α誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,證實(shí)了TRAIL在肝癌中作為一種新型PML調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡的下游轉(zhuǎn)錄靶點(diǎn),也揭示了PML和TRAIL對IFN-α在肝癌中調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡與腫瘤細(xì)胞p53的表達(dá)密切相關(guān)。
2.3 抗腫瘤血管生成 肝癌組織中新生血管形成與原發(fā)性肝癌的侵襲、轉(zhuǎn)移及術(shù)后復(fù)發(fā)有關(guān);血管生成因子[如血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、肝細(xì)胞生長因子(HGF)等]在血管形成方面扮演著重要角色。有研究證實(shí),IFNs可通過下調(diào)VEGF和抑制HGF表達(dá),發(fā)揮抗腫瘤血管形成作用[21];轉(zhuǎn)錄因子Sp1在腫瘤組織中有異常表達(dá)和活化,可參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移[22]。近年研究發(fā)現(xiàn),Sp1可通過與VEGF啟動子特異性結(jié)合,導(dǎo)致VEGF下游基因過度表達(dá),從而上調(diào)VEGF,增強(qiáng)腫瘤血管生成,促進(jìn)癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移[23];IFN-α可下調(diào)肝癌細(xì)胞株MHCC97H中Sp1的活性及磷酸化水平[24]。以上研究說明,IFNs可能通過影響肝癌組織Sp1的表達(dá)和活性,間接下調(diào)VEGF表達(dá),發(fā)揮抑制血管生成作用。因此,在一定程度上Sp1可作為預(yù)測IFN-α治療肝癌效果的指標(biāo)。
2.4 其他 ①干擾素刺激基因15(ISG15):ISG15是一種類泛素蛋白基因,受IFN-α轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)。研究發(fā)現(xiàn),ISG15異常表達(dá)可增加整體蛋白泛素化,通過上調(diào)腫瘤抑癌基因蛋白表達(dá)促進(jìn)肝癌細(xì)胞凋亡[25]。但Li等[26]研究認(rèn)為,ISG15能夠引發(fā)肝癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移。上述研究對ISG15治療肝癌的作用存在爭議。有待進(jìn)一步設(shè)計更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)加以證實(shí)。②免疫調(diào)節(jié):晚期原發(fā)性肝癌患者病情進(jìn)展迅速,與機(jī)體免疫損傷有著密切關(guān)系。IFNs作為一種重要的免疫調(diào)節(jié)劑,早期研究證實(shí)其可通過促進(jìn)癌細(xì)胞表面主要組織相容性復(fù)合體表達(dá),提高Th細(xì)胞、APC以及CTL等靶細(xì)胞對癌細(xì)胞的識別作用,減弱癌細(xì)胞逃避機(jī)制而發(fā)揮抗腫瘤作用[27,28]。近年黃得校等[29]采用大劑量IFNs聯(lián)合TACE治療肝癌,患者血清T細(xì)胞亞群明顯升高,如CD3+、CD4+、NK細(xì)胞比例等。由此推測,IFNs可加速人NK細(xì)胞增殖,從而增強(qiáng)NK細(xì)胞與靶細(xì)胞的黏合,直接非特異性地溶解腫瘤細(xì)胞。
綜上所述,IFNs可通過抑制病毒復(fù)制及肝細(xì)胞纖維化控制慢性病毒性肝炎病情進(jìn)展;通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、影響細(xì)胞周期和抑制腫瘤血管形成等降低肝癌患者術(shù)后復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移,有望成為一種新型的抗腫瘤藥物。
[1] Jemal A, Bray F, Center MM, et al. Global cancer statistics[J]. CA Cancer J Clin, 2011,61(2):69-90.
[2] Comell RC, Greenway HT, Tucker SB, et al. Intralesional interferon therapy for basal cell carcinoma[J]. J Am Acad Dermatol, 1990,23(4):694-700.
[3] Hoofnagle JH, di Bisceglie AM. The treatment of chronic viral hepatitis[J]. N Engl J Med, 1997,336(5):347-356.
[4] 舒雪保.干擾素治療慢性病毒性肝炎的臨床觀察[J].當(dāng)代醫(yī)學(xué),2014,20(19):139-142.
[5] 王典.干擾素治療慢性病毒性肝炎的臨床療效[J].中國民康醫(yī)學(xué),2014,26(19):43-44.
[6] Seo Y, Yano Y. Short- and long-term outcome of interferon therapy for chronic hepatitis B infection[J]. World J Gastroenterol, 2014,20(37):13284-13292.
[7] Wakai T, Shirai Y, Yokoyama N, et al. Hepatitis viral status affects the pattern of intrahepatic recurrence after resection for hepatocellular carcinoma[J]. Eur J Surg Oncol, 2003,29(3):266-271.
[8] 王紅陽,付靜.肝癌研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J].中華肝臟病雜志,2007,15(8):561-562.
[9] Sun HC, Tang ZY, Wang L, et al. Postoperative interferon alpha treatment postponed recurrence and improved overall survival in patients after curative resection of HBV-related hepatocellular carcinoma: a randomized clinical trial[J]. J Cancer Res Clin Oncol, 2006,132(7):458-465.
[10] Zuo CH, Xia M, Liu JS, et al. Transcatheter arterial chemoembolization combined with interferon-α is safe and effective for patients with hepatocellular carcinoma after curative resection[J]. Asian Pac J Cancer Prev, 2015,16(1):245-251.
[11] 劉建平,劉鳳恩,何曉,等.干擾素聯(lián)合早期區(qū)域灌注化療對原發(fā)性肝癌術(shù)后復(fù)發(fā)的影響[J].贛南醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2013,33(2):206-208.
[12] Tsujita E, Maeda T, Kayashima H, et al. Effect of sustained virological response to interferon therapy for hepatitis C to the hepatectomy for primary hepatocellular carcinoma[J]. Hepatogastroenterology, 2015,62(137):157-163.
[13] Maeda S, Wada H, Naito Y, et al. Interferon-alpha acts on the S/G2/M phases to induce apoptosis in the G1 phase of an IFNAR2-expressing hepatocellular carcinoma cell line[J]. J Biol Chem, 2014,289(34):23786-23795.
[14] Mandal M, Bandyopadhyay D, Goepfert TM, et al. Interferon-induces expression of cyclin-dependent kinase-inhibitors p21WAFl and p27Kipl that prevent activation of activation of cyclin-dependent kinase by CDK-activating kinase(CAK)[J]. Oncogene, 1998,16(2):217-225.
[15] Ramana CV, Grammatikakis N, ChemovM, et al. Regulation of c-myc expression by IFN-gamma through Statl-dependent and -independent pathways[J]. EMBO J, 2000,19(2):263-272.
[16] Dey A, Kim L, Li W. Gamma interferon induces expression of Mad1 gene in macrophage, which inhibits colony-stimulating factor-1-dependent mitogenesis[J]. J Cell Biochem, 1999,72(2):232-241.
[17] Shan CM, Li J. Study of apoptosis in human liver cancers[J]. World J Gastroenterol, 2002,8(2):247-252.
[18] 李娟,單長民.干擾素通過上調(diào)BAX蛋白表達(dá)誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,40(8):4568-4571.
[19] Chin YE, Kitagawa M, Kuida K, et al. Activation of the STAT signaling pathway can cause expression of caspase 1 and apoptosis[J]. Mol Cell Biol, 1997,17(9):5328-5337.
[20] Herzer K, Hofmann TG, Teufel A, et al. IFN-alpha-induced apoptosis in hepatocellular carcinoma involves promyelocytic leukemia protein and TRAIL independently of p53[J]. Cancer Res, 2009,69(3):855-862.
[21] 王曦龍,陶中華,何洪衛(wèi),等.干擾素-α抑制高轉(zhuǎn)移潛能人肝癌裸鼠肝細(xì)胞生長因子及血管內(nèi)皮生長因子的表達(dá)[J].中華實(shí)驗(yàn)外科雜志,2010,27(12):1812-1814.
[22] Wang L, Wei D, Huang S, et al. Transcription factor Sp1 expression is a significant predictor of survival in human gastriccancer[J]. Clin Cancer Res, 2003,9(17):6371-6380.
[23] 潘奇,王魯,孫惠川,等.轉(zhuǎn)錄因子Sp1在肝癌細(xì)胞VEGF表達(dá)調(diào)控中的作用[J].中國臨床醫(yī)學(xué),2007,14(4):487-490.
[24] 潘奇,陳萬勇,朱凱,等.干擾素α對肝癌細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄因子Sp1的表達(dá)及活性的影響[J].中國臨床醫(yī)學(xué),2014,21(3):239-241.
[25] Wan XX, Chen HC, Khan MA, et al. ISG15 inhibits IFN-alpha-resistant liver cancer cell growth[J]. Biomed Res Int, 2013,2013:570909.
[26] Li C, Wang J, Zhang H, et al. Interferon-stimulated gene 15 (ISG15) is a trigger for tumorigenesis and metastasis of hepatocellular carcinoma[J]. Oncotarget, 2014,5(18):8429-8241.
[27] 張巨波,葉勝龍.干擾素在肝癌治療中的應(yīng)用[J].中華肝臟病雜志,2011,19(1):11-12.
[28] 王魯,湯釗猷,孫惠川,等.抗腫瘤血管形成劑抑制肝癌生長及轉(zhuǎn)移的實(shí)驗(yàn)研究[J].中華肝膽外科雜志,2002,8(12):723-727.
[29] 黃得校,陳勇,曾慶樂,等.大劑量干擾素聯(lián)合化療藥物經(jīng)導(dǎo)管動脈化療栓塞術(shù)對肝癌患者T細(xì)胞亞群的影響[J].廣東醫(yī)學(xué),2013,34(20):3185-3188.
貴州省科技計劃課題(黔科合SY字[2011]3056號)。
陳安海(E-mail: 490027214@qq.com)
10.3969/j.issn.1002-266X.2016.24.040
R735.7
A
1002-266X(2016)24-0103-03
2015-12-01)