何永梅，陳思思，金海紅*

（1.河北北方學(xué)院,河北 張家口；2.秦皇島市第一醫(yī)院 婦產(chǎn)科,河北 秦皇島）

0 引言

腫瘤微環(huán)境在癌癥發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮至關(guān)重要的作用，炎性小體復(fù)合物蛋白通過改變腫瘤微環(huán)境中的免疫細(xì)胞和/或炎性介質(zhì)起到抑癌或致癌作用[1]。炎性小體由三部分構(gòu)成：受體蛋白，包括NOD樣受體（NOD-like receptors，NLRs）等蛋白家族；接頭蛋白，凋亡相關(guān)斑點樣蛋白（apoptosisassociated speck-like protein containing CARD)；效應(yīng)蛋白，半胱天冬酶-1（caspase-1）[2]。NLRs受體蛋白在腫瘤發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮先導(dǎo)作用，是目前腫瘤界研究的熱點。人類NLRs包含22個成員，而NLRP3是研究最廣泛的成員之一[2]。本文就NLRP3炎性小體的構(gòu)成、功能及其與相關(guān)惡性腫瘤的研究作一綜述。

1 NLRP3分子特征及功能

1.1 NLRP3分子特征

模式識別受體蛋白（PRRs）包括NOD樣受體蛋白（NLRs）和AIM2蛋白，PRRs可識別病原體相關(guān)分子模式（PAMPs）或組織損傷的相關(guān)分子模式（DAMPs）。識別后炎性體被激活并組裝引起炎癥級聯(lián)反應(yīng)，促進(jìn)半胱天冬酶-1前體（Pro-caspase-1）活化，進(jìn)一步剪切IL-1β及IL-18前體，促進(jìn)IL-1β及IL-18的成熟、分泌，從而發(fā)揮生物學(xué)功能[2]。NLRP3是NOD樣受體中研究較成熟的蛋白之一。NLRP3由一個N末端的熱蛋白結(jié)構(gòu)域（pyrin domain，PYD），核苷酸結(jié)合寡聚化區(qū)域（nucleotide-binding oligomerization domain，NACHT），以及C端富含亮氨酸重復(fù)序列（leucine-rich repeats，LRRs）組成[2]。

1.2 NLRP3的激活及功能

離子內(nèi)流或外排失調(diào)、線粒體功能異常、活性氧物質(zhì)、溶酶體損傷、病原微生物等都可以引起NLRP3的活化。NLRP3的活化主要分為經(jīng)典途徑及非經(jīng)典途徑，經(jīng)典途徑就是經(jīng)過Toll樣受體（TLR），而非經(jīng)典途徑就是獨立于TLR4的信號傳導(dǎo)，經(jīng)典途徑又包含兩條信號通路，信號通路一是通過TLR/MyD88/NF-κB途徑上調(diào)NLRP3,信號通路而就是通過離子通量、活性氧物質(zhì)、線粒體功能異常、溶酶體損傷、病原微生物等激活NLRP3，非經(jīng)典途徑就是NLRP3在活化過程中不需要TLR。最近研究者們還發(fā)現(xiàn)NLRP3一個另類的激活途徑,就是通過TLR4/TRIF/RIPK1/FADD/CASP8信號通路激活NLRP3[3]?；罨蟮腘LRP3促進(jìn)caspase-1、IL-1β及IL-18分泌到細(xì)胞的微環(huán)境中[1]，引起微環(huán)境的改變進(jìn)而導(dǎo)致炎癥反應(yīng)或與炎癥相關(guān)的特殊的細(xì)胞凋亡，稱之為細(xì)胞焦亡[4]。促炎介質(zhì)IL-1β具有促進(jìn)血管生成和侵襲、調(diào)節(jié)ILC3和Th17細(xì)胞極化、促進(jìn)腫瘤中髓樣細(xì)胞募集的作用[5]。炎性小體的激活產(chǎn)生促炎性因子外，還可促進(jìn)免疫細(xì)胞和免疫細(xì)胞因子的激活[1]。促炎性因子及免疫細(xì)胞起到清除病原微生物和破壞并裂解被微生物侵襲的細(xì)胞的作用，但也會造成機(jī)體DNA、細(xì)胞、組織損傷。急性炎癥造成的機(jī)體損傷可正常修復(fù)，但在慢性炎癥的情況下DNA損傷修復(fù)失調(diào)，引起DNA突變，進(jìn)而形成腫瘤[6]。研究顯示NLRP3可增加黑色素瘤細(xì)胞的遷移和侵襲能力。NLRP3野生型的黑色素瘤癌細(xì)胞給予NLRP3激活劑后細(xì)胞的遷移能力增加，而NLRP3缺失型的黑色素瘤癌細(xì)胞給予相同處理后其遷移能力未增加。NLRP3小體的活化可以促進(jìn)IL-1β分泌，可能會介導(dǎo)的癌癥遷移和侵襲能力[1]。

2 NLRP3在婦科惡性腫瘤中的研究

腫瘤發(fā)生是一個多因素參與的復(fù)雜過程，大量研究表明，腫瘤微環(huán)境中的炎癥介質(zhì)參與腫瘤的發(fā)生。而炎性小體NLRP3是促進(jìn)炎癥介質(zhì)產(chǎn)生的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，目前發(fā)現(xiàn)NLRP3炎性小體參與婦科惡性腫瘤的發(fā)生與發(fā)展，包括宮頸癌、子宮內(nèi)膜癌、乳腺癌等，還可能影響腫瘤的預(yù)后[7]。

2.1 NLRP3與子宮頸癌

子宮頸癌發(fā)病率是欠發(fā)達(dá)地區(qū)婦女生殖道惡性腫瘤中最高的，嚴(yán)重威脅女性的身心健康[8]。大量研究表示，宮頸HPV感染是宮頸癌發(fā)生的高危因素，但并不是所有感染HPV的患者都發(fā)展到癌癥，高危型HPV比低危型發(fā)展到癌癥的風(fēng)險高，一次感染比多次感染發(fā)生癌變風(fēng)險低，感染多種HPV比一種發(fā)展癌變風(fēng)險高，其中可能存在復(fù)雜的發(fā)病機(jī)制[9]。研究表明，70%宮頸癌患者發(fā)現(xiàn)合并高危型HPV16和/或HPV18感染[9]。HPV感染可被固有免疫、適應(yīng)性免疫以及大量炎性因子等自身免疫清除[8]，大部分HPV都被清除但是有極少不能被完全清除，待免疫力低下時，可能會再次感染，而且持續(xù)的HPV感染可能就會導(dǎo)致宮頸病變的發(fā)生[8]。NLRP3參與適應(yīng)性免疫及釋放促炎癥因子，可清除HPV感染。但NLRP3在宮頸病變中的促進(jìn)或抑制作用仍存在爭議的。一項研究中選定炎性小體基因中單核酸多態(tài)性（SNP）作為HPV感染的易感性和/或進(jìn)展為宮頸癌的可能危險因素，結(jié)果顯示NLRP3基因變異體rs10754558與IL-18rs1834481對HPV持久性發(fā)揮有益作用，IL-1βrs1143643與防止HPV感染相關(guān)，提示NLRP3起到抗癌作用[10]。So等[11]研究顯示，caspase-1在預(yù)后不良的宮頸癌中表達(dá)下調(diào)，而NLRP3活化可促進(jìn)Pro-caspase-1活化，提示可能是NLRP3通過調(diào)節(jié)caspase-1介導(dǎo)細(xì)胞焦亡發(fā)揮抑癌作用。另外研究表明NLRP3可能促進(jìn)宮頸癌發(fā)生。Reinholz等[12]研究顯示HPV16 DNA在角質(zhì)形成細(xì)胞中能激活炎性小體，介導(dǎo)IL-1β的釋放，并在HPV感染的皮膚病變中發(fā)現(xiàn)IL-1β強(qiáng)表達(dá)。NLRP3可介導(dǎo)IL-1β的分泌，提示NLRP3可能通過IL-1β促進(jìn)宮頸癌的發(fā)展。NLRP3究竟是促進(jìn)還是抑制宮頸癌發(fā)生與發(fā)展，這其中復(fù)雜的機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

2.2 NLRP3與子宮內(nèi)膜癌

子宮內(nèi)膜癌（EC）發(fā)病率逐年增加且年輕化，研究表明，EC在中國大部分地區(qū)女性生殖道惡性腫瘤發(fā)病率僅次于子宮頸癌，在我國某些城市如廣州、上海及北京等地區(qū)已躍居第一位[13]。EC的發(fā)病機(jī)制不清，大量學(xué)者認(rèn)同的病因之一是內(nèi)源性和/或外源性雌激素長期刺激及無孕激素拮抗引起內(nèi)膜不斷增生，最后導(dǎo)致惡變。Modugno等[14]于2005年就提出炎癥與EC發(fā)生發(fā)展相關(guān)的假設(shè)。LIU等[7]在細(xì)胞和動物水平都證明NLRP3通過炎癥途徑促進(jìn)EC的發(fā)生、發(fā)展，轉(zhuǎn)移及侵襲。該研究組采用免疫組化方法（IHC）檢測炎性小體NLRP3、NLRC4、NLRP7、AIM2在正常子宮內(nèi)膜與EC中的表達(dá)，結(jié)果顯示NLRC4、NLRP7、AIM2在EC中表達(dá)均無統(tǒng)計學(xué)意義，NLRP3在EC中表達(dá)顯著高于正常子宮內(nèi)膜，且具有統(tǒng)計學(xué)意義。該實驗在細(xì)胞學(xué)水平的研究是使用靶向人NLRP3短發(fā)夾 RNA（short hairpin RNA，shRNA）下調(diào)EC細(xì)胞中NLRP3的表達(dá)，下調(diào)NLRP3后發(fā)現(xiàn)EC細(xì)胞的增殖、克隆、遷移和侵襲能力下降，上調(diào)NLRP3后EC細(xì)胞的這些生物學(xué)特性都增強(qiáng)。下調(diào)NLRP3后其激活物IL-1β表達(dá)也下調(diào)，上調(diào)NLRP3后IL-1β也上調(diào)。表明NLRP3炎性小體可能通過調(diào)節(jié)IL-1β長期刺激子宮內(nèi)膜導(dǎo)致炎癥持續(xù)存在，最后促進(jìn)子宮內(nèi)膜病變。細(xì)胞研究還證實雌激素介導(dǎo)NLRP3的表達(dá)參與IL-1β/PI3K/AK信號通路發(fā)揮促進(jìn)EC發(fā)展的作用。應(yīng)用動物實驗證明，NLRP3促進(jìn)裸鼠子宮內(nèi)膜癌Ishikawa 細(xì)胞皮下移植瘤體的生長。這一系列的實驗表明，NLRP3可能參與EC的發(fā)生與發(fā)展，因這方面的研究尚少，其中的機(jī)制有待進(jìn)一步深入研究。

2.3 NLRP3與乳腺癌

乳腺癌在婦科惡性腫瘤發(fā)病率中居首位，嚴(yán)重影響女性的身心健康和生活質(zhì)量。乳腺癌首選手術(shù)治療，術(shù)后必要時可行放化療，而免疫治療是乳腺癌新興的治療方法，但每一種治療方法來臨之前都要面臨巨大的挑戰(zhàn)[15]。NLRP3是固有免疫重要的組成部分，參與免疫的調(diào)控。研究表明，聚合納米顆粒誘導(dǎo)氧化應(yīng)激促進(jìn)NLRP3活化，進(jìn)而促進(jìn)乳腺癌在肝和肺組織中的轉(zhuǎn)移，抑制乳腺癌細(xì)胞中的NLRP3、IL-1β可抑制細(xì)胞的增殖和遷移[16]。提示NLRP3可誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞的生長、轉(zhuǎn)移和侵襲，促進(jìn)乳腺癌的發(fā)生及發(fā)展。Ershaid等[17]研究表明，成纖維細(xì)胞可感知損傷相關(guān)分子模式（DAMPs），并激活NLRP3，從而導(dǎo)致IL-1β分泌，進(jìn)一步促進(jìn)小鼠和人乳腺癌細(xì)胞的生長和轉(zhuǎn)移。當(dāng)切斷NLRP3或IL-1β時，促乳腺癌的作用減弱。與上述研究結(jié)果相反的是，研究表明NLRP3的下調(diào)可能抑制乳腺癌的進(jìn)展。陳小燕等[18]研究證實NLRP3、IL-1β均在乳腺癌中表達(dá)，但浸潤性癌組織中的表達(dá)水平顯著低于原位癌組織中的表達(dá)，并且原發(fā)病灶中的NLRP3表達(dá)水平與腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率呈負(fù)相關(guān)。這些截然相反的研究結(jié)果提示，NLRP3炎性小體在體內(nèi)可能發(fā)揮復(fù)雜的生物學(xué)作用，明確的發(fā)病機(jī)制有待深入研究。

3 NLRP3與免疫治療

眾所周知，免疫系統(tǒng)除了抗原抗體的免疫反應(yīng)之外，還由很多負(fù)反饋抑制途徑組成的，這些抑制途徑可以控制強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)，從而避免自身免疫病理反應(yīng)，這些類似的機(jī)制可能會成為抗PD-1Ab免疫療法耐藥的機(jī)理，并可能會成為改進(jìn)組合免疫療法策略發(fā)展的關(guān)鍵途徑[19]。已經(jīng)研究表明炎癥微環(huán)境在腫瘤各階段起重要作用，而NLRP3炎性小體是產(chǎn)生IL-1β和IL-18的關(guān)鍵的免疫途徑。炎性體的活化可促進(jìn)骨髓來源的抑制細(xì)胞（MDSC）及腫瘤巨噬細(xì)胞向腫瘤微的浸潤[20],而MDSC在適應(yīng)性免疫中起到的抑制作用[21]。HSP70能夠刺激各種細(xì)胞系中 Wnt5a 的表達(dá)，而NLRP3 炎性小體是腫瘤HSP70的上游調(diào)節(jié)劑，最近研究表明，抑制NLRP3 的藥理作用和基因沉默均有效抑制了腫瘤HSP70 的釋放，進(jìn)而抑制HSP70/TLR4/Wnt5a/CXCL5信號軸,并最終消除了抗 PD-1Ab 治療的MDSC 的募集，增強(qiáng)了抗PD-1Ab治療的效果[22]。NLRP3在抗PD-1Ab免疫治療耐藥方面發(fā)揮重要作用，有待進(jìn)一步研究，找出為新的組合免疫療法，讓更多的患者獲益。

4 展望

目前發(fā)現(xiàn)NLRP3在婦科腫瘤中發(fā)揮復(fù)雜的生物學(xué)作用，如參與腫瘤細(xì)胞的繁殖、侵襲和轉(zhuǎn)移或抑制腫瘤的發(fā)展。NLRP3不但在不同腫瘤中的生物學(xué)特性不一樣，在同一腫瘤的不同時期也表現(xiàn)不同的作用。雖然其在腫瘤微環(huán)境中的作用機(jī)制仍不清楚，但其明確參與腫瘤微環(huán)境的改變從而導(dǎo)致疾病的發(fā)生發(fā)展，提示NLRP3可能成為惡性腫瘤免疫治療的潛在靶點,為組合免疫治療提供參考。但其在腫瘤中具體的作用機(jī)理，免疫治療是否會導(dǎo)致免疫功能紊亂，怎樣用藥才會盡可能減少對機(jī)體免疫的影響有待進(jìn)一步深入研究。