唐夏,齊詠
(河南大學(xué)人民醫(yī)院 河南省人民醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科,河南 鄭州 450000)
肺癌是指起源于肺實(shí)質(zhì)或支氣管內(nèi)的腫瘤,是威脅人類生命的最嚴(yán)重的惡性腫瘤之一[1]。白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6)是由T細(xì)胞、B細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞等分泌產(chǎn)生的一種多功能、多效應(yīng)及多向性的細(xì)胞因子。在肺癌患者中,IL-6主要由腫瘤微環(huán)境中的巨噬細(xì)胞分泌[2,3]。白細(xì)胞介素6(IL-6)是腫瘤微環(huán)境中的核心炎癥因子之一,主要通過(guò)激活JAK / STAT3,Ras / MAPK,PI3K-PKB / Akt等信號(hào)通路,調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的增殖、凋亡、侵襲、轉(zhuǎn)移和血管生成等,在癌癥進(jìn)展中發(fā)揮著重要的作用。
本文對(duì)近年來(lái)IL-6在肺癌相關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)行歸納和總結(jié),為更深入探索肺癌的發(fā)生、發(fā)展及治療提供新的方向。
IL-6包含3個(gè)不同的結(jié)合位點(diǎn),即位點(diǎn)Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,IL-6通過(guò)位點(diǎn)Ⅰ與IL-6受體結(jié)合蛋白α(IL-6Rα)結(jié)合,并分別通過(guò)位點(diǎn)Ⅱ和Ⅲ與糖蛋白130(glycoprotein 130,gp130)結(jié)合,形成復(fù)合物。
IL-6受體主要由α鏈與β鏈2條肽鏈組成。α鏈IL-6Rα有 膜 結(jié) 合 型IL-6Rα(membrane-bound form of IL-6R,mIL-6Rα)和可溶性IL-6Rα(soluble form of IL-6R,sIL-6Rα)兩種形式。sIL-6Rα是由mIL-6Rα的胞外片段被金屬蛋白酶水解后形成或者IL-6Rα的mRNA選擇性剪切產(chǎn)生。β鏈IL-6Rβ,也稱為gp130,在所有細(xì)胞普遍表達(dá),是IL-6細(xì)胞因子超家族共有的受體及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子。IL-6與IL-6Rα結(jié)合后才可激活gp130[4]。
吸煙是患肺癌的主要危險(xiǎn)因素,尼古丁衍生物亞硝胺酮(NNK)在致肺癌作用中起著至關(guān)重要的作用。亞硝胺酮磷酸化并激活p38MAPK,后者又磷酸化并激活整合素一金屬蛋白酶17(ADAM17)?;罨腁DAM17優(yōu)先結(jié)合sIL-6R(可溶性IL-6受體)。IL-6/IL-6R復(fù)合物與gp130結(jié)合,從而激活ERK1/2MAPK,從而促進(jìn)了肺癌細(xì)胞的增殖和生長(zhǎng)[5]。
既往研究證實(shí),長(zhǎng)鏈非編碼RNA(lncRNA)(長(zhǎng)度大于200個(gè)核苷酸的非編碼RNA)缺乏編碼蛋白質(zhì)的能力,但他們廣泛參與轉(zhuǎn)錄前,轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后水平的多種生物學(xué)過(guò)程的調(diào)控。其中,長(zhǎng)鏈非編碼RNA LEISA(ENST 00000603468)在肺腺癌中起著致癌性RNA的作用。肺腺癌患者ELISA表達(dá)上調(diào),通過(guò)增強(qiáng)STAT3和IL-6啟動(dòng)子之間的相互作用及IL-6的表達(dá),進(jìn)一步激活JAK2/STAT3信號(hào)傳導(dǎo),促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)、增殖及抑制腫瘤細(xì)胞的凋亡[6]。
IL-6在非小細(xì)胞肺癌(non-smallcelllungcancer,NSCLC)組織和癌細(xì)胞系中上調(diào)。IL-6通過(guò)激活多種信號(hào)通路促進(jìn)腫瘤的發(fā)展。IL-6可以通過(guò)激活STAT1/ZEB2-AS1促進(jìn)NSCLC的進(jìn)展[7]。IL-6還可通過(guò)NF-κB信號(hào)途徑促進(jìn)NSCLC細(xì)胞中T細(xì)胞免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域和粘蛋白結(jié)構(gòu)域4(TIM-4)的表達(dá),促進(jìn)NSCLC的轉(zhuǎn)移。TIM-4敲除逆轉(zhuǎn)了IL-6在NSCLC中的作用[8]。白介素6(IL-6)還可以通過(guò)誘導(dǎo)ATM磷酸化,調(diào)節(jié)波形蛋白的表達(dá),進(jìn)而通過(guò)波形蛋白介導(dǎo)的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化從而增加細(xì)胞的遷移[9]。
長(zhǎng)鏈非編碼RNA通過(guò)調(diào)節(jié)IL-6參與的信號(hào)通路進(jìn)而調(diào)節(jié)肺腫瘤的進(jìn)展。長(zhǎng)鏈非編碼RNA(lncRNA)中的小核仁RNA宿主基因3(SNHG3)及TSLNC8在肺癌的進(jìn)展中發(fā)揮重要作用。小核仁RNA宿主基因3(SNHG3)是一種致癌的lncRNA,其普遍表達(dá)于真核細(xì)胞中,可在多個(gè)層面上調(diào)控基因表達(dá),SNHG3在NSCLC患者中上調(diào),SNHG3上調(diào)與NSCLC患者的總生存率降低有關(guān)。SNHG3沉默降低了NSCLC細(xì)胞增殖,遷移,侵襲和促進(jìn)凋亡的能力。轉(zhuǎn)錄因子E2F1通過(guò)TGF-β途徑和IL-6 / JAK2 / STAT3途徑激活了SNHG3[10]。SNHG3可以與miR-340-5p結(jié)合并降低其表達(dá)水平,而miR-340-5p可以減弱SNHG3誘導(dǎo)的NSCLC細(xì)胞腫瘤增殖和HOXA10表達(dá),SNHG3可能通過(guò)下調(diào)miR-340-5p成為NSCLC的致癌因素[11]。同時(shí),SNHG3通過(guò)干擾miR-216a與內(nèi)源RNA競(jìng)爭(zhēng)并增強(qiáng)ZEB1的表達(dá)。ZEB1過(guò)表達(dá)或miR-216a阻滯逆轉(zhuǎn)了SNHG3誘導(dǎo)的腫瘤抑制作用[12]。TSLNC8,是染色體8p12上的腫瘤抑制長(zhǎng)鏈非編碼RNA[13]。TSLNC8在肺癌細(xì)胞系中顯著下調(diào),TSLNC8的上調(diào)調(diào)節(jié)Beclin-1,p62,ATG14和LC3-II的蛋白水平,并通過(guò)抑制IL-6 / STAT3 /HIF-1α信號(hào)通路以時(shí)間依賴性方式顯著抑制腫瘤的增殖和遷移,并促進(jìn)細(xì)胞凋亡[14]。TSLNC8的下調(diào)使對(duì)IL-6 / STAT3 /HIF-1α信號(hào)通路的抑制減弱,進(jìn)而使腫瘤細(xì)胞增殖增加,凋亡減少,促進(jìn)了肺癌的進(jìn)展。
MicroRNA(miRNA)是一類由內(nèi)源基因編碼的長(zhǎng)度約18~22個(gè)核苷酸的單鏈非編碼RNA分子,在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中廣泛表達(dá),是一種關(guān)鍵的RNA分子,其通過(guò)剪切信使RNA或非編碼RNA、沉默或激活轉(zhuǎn)錄、primary miRNA(pri-miRNA)加工及mRNA翻譯,調(diào)控幾乎所有細(xì)胞增殖分化、個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育及內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。MiRNA的表達(dá)譜在非小細(xì)胞肺癌中失調(diào),在肺癌患者中,MiRNA通過(guò)調(diào)節(jié)IL-6參與的信號(hào)通路進(jìn)而調(diào)節(jié)肺癌的進(jìn)展。其中,miR-34c是多種癌癥的腫瘤抑制劑,與鄰近的正常組織相比,miR-34c在肺癌中表達(dá)下調(diào),與IL-6的表達(dá)之間顯示出顯著的反比關(guān)系[15]。MiR-34c表達(dá)水平與基質(zhì)的侵襲有關(guān),過(guò)表達(dá)的miR-34c在有效抑制細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡中起著積極的作用。在化療效果差和腫瘤轉(zhuǎn)移的NSCLC患者中,MiR-34c表達(dá)顯著降低,減少對(duì)miR-34c/NOTCH1軸的抑制而促進(jìn)NSCLC轉(zhuǎn)移[16]。
漿細(xì)胞瘤變體易位1(PVT1)通過(guò)MicroRNA調(diào)節(jié)IL-6以及肺腫瘤的進(jìn)展。PVT1,位于人類染色體位置8q24.21,起始于著名的MYC癌基因下游約57kb,在腫瘤增殖,血管生成和人類惡性腫瘤的轉(zhuǎn)移中發(fā)揮作用。漿細(xì)胞瘤變體易位1(PVT1)已被證明在NSCLC中過(guò)度表達(dá)。敲除PVT1抑制了NSCLC細(xì)胞的遷移和侵襲,并且用白介素6(IL-6)處理可拮抗PVT1對(duì)A549細(xì)胞和H1299細(xì)胞的抑制作用。且在IL-6的3'-UTR中鑒定出了miR-760的結(jié)合位點(diǎn),這說(shuō)明PVT1通過(guò)miR-760調(diào)節(jié)IL-6,從而促進(jìn)肺腫瘤的進(jìn)展[17]。
肺癌的主要治療方式分為手術(shù)治療和非手術(shù)治療,非手術(shù)治療包括:化學(xué)療法、放射療法、靶向治療、免疫治療及中藥等治療。本文主要探討IL-6與化學(xué)療法、靶向療法、免疫治療的關(guān)系。
表皮生長(zhǎng)因子受體-酪氨酸激酶抑制劑(EFGR-TKI)的靶向治療在非小細(xì)胞肺癌的治療中占有非常重要的地位。表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)是一種由 HER1(ErbB1)基因編碼的細(xì)胞表面受體,屬于酪氨酸激酶受體(ErbB)家族。EGFR通過(guò)使C-端上特定的酪氨酸殘基發(fā)生磷酸化,進(jìn)而為其他下游信號(hào)分子提供作用位點(diǎn),促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖、分化和遷移。抑制其活性表達(dá)可以有效抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。第一代表皮生長(zhǎng)因子受體-酪氨酸激酶抑制劑(EGFR-TKIs)包括:吉非替尼(gefitinib)、厄洛替尼(erlotinib)、??颂婺?icotinib),但患者往往在服藥幾個(gè)月內(nèi)會(huì)產(chǎn)生耐藥性。最常見(jiàn)的機(jī)制是 第20外顯子的次級(jí) T790M(蘇氨酸替代甲硫氨酸)位點(diǎn)發(fā)生突變,除此之外,上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)以及旁路信號(hào)通路的激活也是促進(jìn)EGFR-TKI耐藥的主要機(jī)制。
在吉非替尼耐藥組中,IL-6水平升高,吉非替尼誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡減少,阻斷STAT3可部分恢復(fù)EGFR-TKI敏感性。IL-6增加了胰島素樣生長(zhǎng)因子1(IGF-1)和胰島素樣生長(zhǎng)因子2(IGF-2)以及IL-6本身的表達(dá),胰島素樣生長(zhǎng)因子1受體(IGF-1R)與配體IGF-1/IGF-2結(jié)合后,并通過(guò)激活STAT3的下游效應(yīng)因子以及蛋白激酶B(AKT)和細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(ERK)促進(jìn)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化,進(jìn)而導(dǎo)致吉非替尼耐藥和腫瘤細(xì)胞的遷移[18];CYLD是一種關(guān)鍵的腫瘤抑制因子,通過(guò)負(fù)向調(diào)節(jié)NF-κB信號(hào)通路和細(xì)胞凋亡來(lái)平衡細(xì)胞生長(zhǎng)和死亡。對(duì)吉非替尼耐藥的肺癌細(xì)胞中CYLD表達(dá)下調(diào),通過(guò)負(fù)向調(diào)節(jié)NF-kB信號(hào)通路和細(xì)胞凋亡來(lái)平衡細(xì)胞生長(zhǎng)和死亡增殖和抗凋亡增加,同時(shí)通過(guò)JAK/STA T3通路,增加IL-6分泌,促進(jìn)腫瘤微環(huán)境的發(fā)展,增強(qiáng)對(duì)吉非替尼的耐藥性[19]。
循環(huán)中miR-762增高與對(duì)吉非替尼的耐藥相關(guān)[20],耐吉非替尼的NSCLC組織和細(xì)胞中miR-762的表達(dá)上調(diào),ABR表達(dá)下調(diào),IL-6信號(hào)可誘導(dǎo)miR-762表達(dá)上調(diào)。MiR-762上調(diào)后,腫瘤細(xì)胞活力增加,凋亡減少。同時(shí),miR-762通過(guò)降低ABR mRNA在NSCLC細(xì)胞中的mRNA穩(wěn)定性來(lái)抑制ABR表達(dá)。ABR的表達(dá)可以改善NSCLC細(xì)胞對(duì)吉非替尼的敏感性,促進(jìn)細(xì)胞凋亡[21]。在吉非替尼耐藥的EGFR突變型肺癌中,miR-206顯著下調(diào)并且與IL-6呈負(fù)相關(guān)。MiR‐206通過(guò)使IL-6誘導(dǎo)的EGFR突變吉非替尼耐藥肺癌細(xì)胞中的IL-6 / JAK1 / STAT3途徑失活,JAK1 / STAT3磷酸化減少,來(lái)恢復(fù)IL-6誘導(dǎo)的EGFR突變吉非替尼耐藥肺癌細(xì)胞的吉非替尼敏感性[22]。
基于鉑的聯(lián)合化療是無(wú)EGFR突變的轉(zhuǎn)移性NSCLC患者的主要治療方式。紫杉醇-卡鉑化療三周后可觀察到部分對(duì)治療有反應(yīng)的患者IL-6明顯降低,這提示IL-6可能是非小細(xì)胞肺癌患者治療反應(yīng)的潛在標(biāo)志物[23]。厄洛替尼聯(lián)合順鉑通過(guò)抑制IL-6水平和上調(diào)IL-12水平進(jìn)而抑制LLC小鼠的腫瘤生長(zhǎng)[24]。
化療與靶向治療聯(lián)合使用時(shí)需注意化療與靶向用藥的先后順序。與KRAS突變及野生型肺癌患者相比,EGFR突變的患者組中,IL-6的水平最高。如果優(yōu)先用順鉑治療,則患者的IL-6水平進(jìn)一步升高,而且因?yàn)镮L-6會(huì)增加血腦屏障的通透性[25],肺癌腦轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)增加。高IL-6水平會(huì)減少EGFR-TKI的獲益,但厄洛替尼不會(huì)增加IL-6且可抑制順鉑誘導(dǎo)的IL-6分泌,進(jìn)而減少腫瘤細(xì)胞的增殖和遷移[26],因此,順鉑和靶向藥同時(shí)使用時(shí),可考慮優(yōu)先使用靶向藥再進(jìn)一步化療。
近年來(lái),免疫療法已顯示出良好的抗腫瘤活性,特別是程序性死亡受體-1 /配體-L1(PD-1/L1),主要通過(guò)細(xì)胞免疫調(diào)節(jié)發(fā)揮重要作用。接受PD-1/PD-L1抑制劑治療的晚期NSCLC患者隊(duì)列中,血清IL-6低的患者的客觀緩解率、疾病控制率、中位無(wú)進(jìn)展生存期、總生存期中位數(shù)明顯高于IL-6高的患者,因此,基線血清IL-6水平可能是預(yù)測(cè)PD-1/PD-L1抑制劑在NSCLC中的療效和生存獲益的潛在生物標(biāo)志物[27,28]。
IL-6與肺癌的預(yù)后息息相關(guān),可作為肺癌預(yù)后的標(biāo)志物[29]。IL-6對(duì)NSCLC患者的總生存時(shí)間有顯著影響[30],IL-6在NSCLC組織和癌細(xì)胞系中上調(diào)。T3-T4或伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的NSCLC患者比T1-T2或無(wú)轉(zhuǎn)移灶的NSCLC患者具有更高的IL-6水平。IL-6高表達(dá)的NSCLC患者與低表達(dá)的NSCLC患者相比,預(yù)后更差[31]。TIM-4和IL-6雙重高表達(dá)的NSCLC患者預(yù)后更差[32]。在中國(guó)非小細(xì)胞隊(duì)列中,發(fā)現(xiàn)IL-6 / IL-1Ra比值增加的患者的總生存時(shí)間和無(wú)進(jìn)展生存時(shí)間也顯著降低,且這個(gè)發(fā)現(xiàn)在歐洲的高加索隊(duì)列得到了驗(yàn)證[33]。
綜上所述,IL-6在肺癌的發(fā)生、侵襲、轉(zhuǎn)移、治療、預(yù)后中發(fā)揮著重要的作用,但是,我們目前對(duì)IL-6與肺癌的研究還不夠透徹、全面,且離臨床應(yīng)用還有段距離,需要更加深入的研究,以期為肺癌晚期治療及靶向耐藥的患者探尋更加有效的治療方法。