李娜 鄧茜 綜述 蔣建軍 審校

惡性腫瘤是危害人類生命健康的重大疾病，己成為我國(guó)居民的主要死因之一。當(dāng)前治療腫瘤的方法包括手術(shù)治療、放療、生物靶向治療和化療?；瘜W(xué)治療是通過(guò)化學(xué)藥物殺死腫瘤細(xì)胞的一種全身性治療手段，但是隨著化療的逐漸開(kāi)展，腫瘤細(xì)胞會(huì)逐漸產(chǎn)生耐藥性，尤其是多藥耐藥，導(dǎo)致化療在腫瘤治療中產(chǎn)生有限的生存效益。因此克服惡性腫瘤的化療耐藥，提高惡性腫瘤化療療效意義重大。

已有大量研究顯示，細(xì)胞存活信號(hào)通路在決定腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性中發(fā)揮重要作用。其中，NF-κB是化療藥物反應(yīng)性調(diào)控的主要細(xì)胞存活信號(hào)通路[1]。近年來(lái)的大量研究提示，NF-κB信號(hào)通路的異常激活或改變，可引起惡性腫瘤的化療耐藥，嚴(yán)重影響惡性腫瘤的治療效果，已經(jīng)成為抗腫瘤藥物研究中的熱點(diǎn)之一。因此，本綜述將總結(jié)NF-κB信號(hào)通路在惡性腫瘤化療耐藥中的研究進(jìn)展。

1 NF-κB的結(jié)構(gòu)

NF-κB是廣泛存在的多效性因子，參與超過(guò)150多種基因的表達(dá)調(diào)控，與腫瘤的發(fā)生、增殖、轉(zhuǎn)移及耐藥性等緊密關(guān)聯(lián)。NF-κB家族成員包括NF-κB1(p105/p50)、NF-κB2(pl00/p52)、Rel(cRel)、RelA(p65，NF-κB3)和RelB，這些家族成員均具有高度保守的、含有300個(gè)氨基酸序列的Rel同源結(jié)構(gòu)域(Rel chomology domain，RHD)。NF-κB信號(hào)通路包括經(jīng)典的NF-κB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路和非經(jīng)典的NF-κB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)外的多種刺激，如細(xì)菌、病毒或白介素1(IL-1)，通過(guò)多種途徑招募、活化IKK，激活的IKK誘發(fā)IκB發(fā)生磷酸化和泛素化，從而被蛋白酶降解。被釋放的NF-κB二聚體借助NLS序列快速發(fā)生核易位而轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核內(nèi)，發(fā)揮調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)的作用，這就是經(jīng)典的NF-κB信號(hào)通路。非經(jīng)典的NF-κB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路依賴于誘導(dǎo)NF-κB激酶(NF-κB-inducing kinase，NIK)介導(dǎo)的IKKα激活，并靶向前體蛋白質(zhì)NF-κB2/pl00，致pl00降解生成p52，然后p52和RelB形成異源二聚體，轉(zhuǎn)移至胞核通過(guò)與靶基因的DNA序列特異性結(jié)合，調(diào)節(jié)靶基因的轉(zhuǎn)錄[2]。

大量的研究顯示，NF-κB的活性在腫瘤細(xì)胞中增加，如乳腺癌、卵巢癌、結(jié)直腸癌、胰腺癌、淋巴癌、膀胱癌、食管癌、前列腺癌和宮頸癌等[3]，顯示了NF-κB在惡性腫瘤中的作用，因此NF-κB可作為惡性腫瘤防治的靶點(diǎn)。

2 NF-κB通路在化療耐藥中的作用

惡性腫瘤對(duì)化療藥物的多藥耐藥性是化療失敗的主要因素。多藥耐藥包括原發(fā)耐藥(化療前就有耐藥性)和獲得性耐藥(在化療中由一種化學(xué)藥物誘發(fā)的)，而獲得性耐藥是一種多因素的、多效性細(xì)胞信號(hào)同時(shí)參與的復(fù)雜過(guò)程。耐藥的產(chǎn)生可能涉及眾多機(jī)制，包括細(xì)胞周期調(diào)控異常、凋亡信號(hào)通路受阻、耐藥基因的異常表達(dá)等。NF-κB的表達(dá)和異?；罨c腫瘤細(xì)胞的化療耐藥密切相關(guān)，其參與調(diào)控的耐藥可能是原發(fā)性的，亦有可能是獲得性的。在肝細(xì)胞癌中，發(fā)現(xiàn)NF-κB具有組成性激活，增加了細(xì)胞增殖、耐藥性及侵襲性[4]，具有原發(fā)性多藥耐藥。同樣，在急性髓樣白血病的原始細(xì)胞和干細(xì)胞中均發(fā)現(xiàn)NF-κB具有組成性激活[5]。同時(shí)NF-κB也參與調(diào)節(jié)獲得性耐藥，例如Xue等[6]的研究表明，順鉑獲得性耐藥的膀胱腫瘤細(xì)胞株會(huì)激活NF-κB信號(hào)通路，而通過(guò)靶向NF-κB信號(hào)通路可以抑制細(xì)胞增殖，治療膀胱癌的順鉑耐藥。這些研究均提示NF-κB與耐藥密切相關(guān)，并且NF-κB信號(hào)通路可能從多個(gè)方面參與耐藥的發(fā)生發(fā)展。

2.1 NF-κB與細(xì)胞增殖

2.1.1 NF-κB調(diào)控細(xì)胞周期素D1(Cyclin D1)的表達(dá) Cyclin D1蛋白是由CCND1基因編碼。而CCND1基因是NF-κB的下游靶基因，其啟動(dòng)子區(qū)含有3個(gè)κB結(jié)合位點(diǎn)[7]。所有的NF-κB亞型都可以與CCND1啟動(dòng)子區(qū)結(jié)合，上調(diào)或下調(diào)Cyclin D1的表達(dá)[8]。

Cyclin D1通過(guò)激活周期蛋白依賴激酶來(lái)調(diào)控細(xì)胞周期各階段的變更與進(jìn)程，很多研究證明，Cyclin D1在多種腫瘤組織中的表達(dá)水平和化療效果有關(guān)，相比于Cyclin D1表達(dá)陽(yáng)性者，陰性的患者顯示出更好的化療效果[9]。而Cyclin D1對(duì)化療耐藥的影響受NF-κB調(diào)控。黃虎等[10]的研究表明，在非小細(xì)胞肺癌組織中，NF-κB可通過(guò)間接促使生存因子或直接活化Cyclin D1轉(zhuǎn)錄來(lái)加速細(xì)胞從G1期向S期變更，結(jié)果引起細(xì)胞周期調(diào)節(jié)失控，細(xì)胞生長(zhǎng)顯示為自主分裂和無(wú)限增殖，導(dǎo)致化療的敏感性降低。在腎細(xì)胞癌中，NF-κB激活后可誘導(dǎo)Cyclin D1的表達(dá)，抑制了細(xì)胞死亡，使得索拉菲尼和舒尼替尼耐藥性增加，而NF-κB被抑制后，索拉菲尼和舒尼替尼對(duì)腫瘤細(xì)胞的敏感性增加，并且逆轉(zhuǎn)了藥物的獲得性耐藥[11]。

綜上所述，NF-κB信號(hào)通路通過(guò)調(diào)節(jié)Cyclin D1的表達(dá)介導(dǎo)細(xì)胞的增殖是其促進(jìn)細(xì)胞存活的關(guān)鍵分子機(jī)制之一，從而使化療藥物對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷效果減弱，導(dǎo)致了耐藥的產(chǎn)生。

2.1.2 NF-κB調(diào)控其他細(xì)胞周期相關(guān)蛋白 越來(lái)越多的研究證明，癌蛋白c-Myc除了作為細(xì)胞周期調(diào)節(jié)劑發(fā)揮作用外，腫瘤細(xì)胞中c-Myc的表達(dá)水平有可能降低耐藥性及與藥物相關(guān)副作用的發(fā)生率，可以作為選擇適當(dāng)治療措施的重要標(biāo)準(zhǔn)[12]。近期的研究發(fā)現(xiàn)，c-Myc抑制劑10058-F4通過(guò)抑制c-Myc，可以減少I(mǎi)κB的磷酸化，NF-κB信號(hào)通路被抑制，減少抗凋亡基因Bcl-2、Pin1和MCL-1的表達(dá)，促使Caspase-3的表達(dá)，引起細(xì)胞凋亡，并增強(qiáng)了三氧化二砷(ATO)對(duì)急性早幼粒白血病的細(xì)胞毒性[13]，說(shuō)明c-Myc聯(lián)合化療劑可能是將耐藥轉(zhuǎn)為化療敏感的治療措施。

2.2 NF-κB與細(xì)胞凋亡

NF-κB作為調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡的一條關(guān)鍵的信號(hào)通路，可通過(guò)下調(diào)Bax、APAF1、Fas和Bak等促凋亡蛋白的表達(dá)，上調(diào)Bcl-2、XIAP和Bcl-xL等抗凋亡蛋白的表達(dá)，降低線粒體膜的通透性，促進(jìn)細(xì)胞色素C(Cytochrome C，Cytc)的釋放，減少腫瘤細(xì)胞的凋亡[16]。而NF-κB介導(dǎo)化療耐藥的發(fā)生可能是通過(guò)調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的經(jīng)典線粒體凋亡途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)的。相關(guān)研究顯示，在腎細(xì)胞癌中激活NF-κB信號(hào)通路后，可以誘導(dǎo)抗凋亡蛋白Bcl-xL和survivin表達(dá)，進(jìn)而降低細(xì)胞凋亡并且增加腫瘤細(xì)胞增殖，促進(jìn)了腎細(xì)胞癌的生長(zhǎng)和存活，并且增加了索拉菲尼和舒尼替尼的耐藥性[11]。抑制NF-κB的活化可下調(diào)cIAPl和cIAP2的表達(dá)，進(jìn)而顯著性提高伊立替康誘導(dǎo)的結(jié)腸直腸癌細(xì)胞凋亡率[17]。

除此之外，近年來(lái)發(fā)現(xiàn)一些小RNA(miRNA)也可以通過(guò)調(diào)控凋亡途徑介導(dǎo)化療耐藥的發(fā)生。miR-383基因定位于8p22染色體上，SGCZ基因的3號(hào)內(nèi)含子之間[18]，武潮等[19]研究發(fā)現(xiàn)在耐藥非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞中降低miR-383表達(dá)，RBM24表達(dá)上調(diào)，促進(jìn)p65和p-IκBα的磷酸化，從而激活NF-κB信號(hào)通路，促進(jìn)抗凋亡相關(guān)基因Bcl-2和Bcl-xL的表達(dá)，使得腫瘤細(xì)胞的抗凋亡能力增強(qiáng)，腫瘤細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性降低。Huang等[20]的研究發(fā)現(xiàn)，在順鉑耐藥的非小細(xì)胞肺癌中，miR-383的表達(dá)下調(diào)。而miR-383過(guò)表達(dá)后，導(dǎo)致非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞G0/G1期的細(xì)胞周期停滯，p21和p27的蛋白水平增高，而Cyclin D1和CDK4蛋白水平降低，進(jìn)一步導(dǎo)致NF-κB信號(hào)通路失活，Bcl-2和Bcl-xL的表達(dá)下調(diào)，導(dǎo)致順鉑的敏感性增加，逆轉(zhuǎn)了耐藥。以上研究均說(shuō)明，NF-κB信號(hào)通路可以通過(guò)調(diào)控抗凋亡蛋白的表達(dá)影響腫瘤細(xì)胞的凋亡，進(jìn)而介導(dǎo)化療耐藥的形成。

2.3 NF-κB與細(xì)胞自噬

自噬是真核生物中進(jìn)化保守的自衛(wèi)系統(tǒng)，在腫瘤發(fā)生中起著基礎(chǔ)性作用，并誘導(dǎo)化療耐藥[21]。來(lái)自于多發(fā)性骨髓瘤患者的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(MM-MSC)，與多發(fā)性骨髓瘤細(xì)胞共培養(yǎng)后，增加了多發(fā)性骨髓瘤細(xì)胞中LC3-II的積累，并通過(guò)上調(diào)自噬相關(guān)蛋白ATG5和Beclin1的表達(dá)激活自噬，自噬被激活后可通過(guò)I-κBα和p65的磷酸化激活NF-κB信號(hào)通路，進(jìn)一步降低了美法侖和阿霉素對(duì)多發(fā)性骨髓瘤凋亡的影響，導(dǎo)致化療耐藥的發(fā)生，而NF-κB信號(hào)通路被特異性抑制劑PDTC抑制后，可逆轉(zhuǎn)這種化療耐藥，并增強(qiáng)了化療后的腫瘤抑制作用[22]。耐吡柔比星的乳腺癌細(xì)胞中，P-糖蛋白(P-glycoprotein，P-gp)的表達(dá)增高，并產(chǎn)生很多自噬泡，且自噬通過(guò)激活NF-κB信號(hào)通路后阻斷了其介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，介導(dǎo)吡柔比星的耐藥[23]。上述研究說(shuō)明自噬的激活可以誘導(dǎo)化療耐藥，提示被激活的自噬可以作為逆轉(zhuǎn)耐藥的治療靶點(diǎn)。

2.4 NF-κB與多藥耐藥基因

ATP結(jié)合盒(ATP-binding cassette，ABC)超家族是一類與多藥耐藥有關(guān)的蛋白。P-gp是ABC家族中與耐藥關(guān)系最密切且被研究最多的蛋白[24]。P-gp通過(guò)自身膜蛋白泵作用轉(zhuǎn)運(yùn)中性和帶正電荷的疏水性化合物，如cDDP、ADR、VCR、依托泊苷、長(zhǎng)春花堿、柔紅霉素、放線菌素D和紫杉醇等，將這些藥物從腫瘤細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)出去，減少細(xì)胞的藥物濃度，從而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞對(duì)多種藥物的耐受。而NF-κB可以通過(guò)調(diào)節(jié)P-gp的表達(dá)介導(dǎo)化療耐藥。

P-gp的編碼基因MDRI啟動(dòng)子區(qū)域的第一外顯子包含一個(gè)NF-κB結(jié)合序列(5′-CCTTTCGGGG-3′)[25]，提示MDR1可能是NF-κB下游基因之一。在NF-κB的調(diào)節(jié)下，MDRI基因轉(zhuǎn)錄被激活，過(guò)表達(dá)P-gp蛋白引起惡性腫瘤細(xì)胞耐藥。Fritz等[26]研究報(bào)道抑制NF-κB能夠同時(shí)在mRNA水平和蛋白水平有效地下調(diào)人結(jié)腸直腸癌細(xì)胞HCT15中P-gp的表達(dá)，使細(xì)胞內(nèi)化療藥物ADR濃度升高，進(jìn)而增加ADR誘導(dǎo)細(xì)胞的死亡率。在肝癌HepG2/ADM耐藥細(xì)胞中，發(fā)現(xiàn)NF-κB和MDR1的表達(dá)較非耐藥的HepG2細(xì)胞明顯增高[27]。Chen等[28]研究結(jié)果表明，氯通道蛋白可通過(guò)活化NF-κB來(lái)促進(jìn)P-gp表達(dá)，導(dǎo)致耐藥腫瘤細(xì)胞的多藥耐藥性。NF-κB抑制劑抑制NF-κB活性后，人白血病耐藥細(xì)胞株K562/ADR中P-gp蛋白表達(dá)及藥物泵出功能被抑制[29]。NF-κB過(guò)表達(dá)促進(jìn)Nrf2核轉(zhuǎn)位及多藥耐藥蛋白MRP2的表達(dá)，增強(qiáng)大腸癌細(xì)胞對(duì)奧沙利鉑的耐藥性，而NF-κB信號(hào)通路被抑制后，可以逆轉(zhuǎn)大腸癌細(xì)胞多藥耐藥[30]?？梢?jiàn)，耐藥基因的異常表達(dá)也參與NF-κB介導(dǎo)惡性腫瘤細(xì)胞耐藥。

2.5 NF-κB與其他信號(hào)通路協(xié)同耐藥

NF-κB是Akt重要的下游分子之一，有研究證實(shí)，PI3K/Akt/NF-κB信號(hào)通路的活化參與腫瘤多藥耐藥的形成。Lin等[31]研究發(fā)現(xiàn)，PI3K/Akt/NF-κB信號(hào)通路在人乳腺癌MCF-7/ADM耐藥細(xì)胞中發(fā)生活化；而NF-κB的p50-p65異源二聚體受上游p-Akt磷酸化刺激后，發(fā)生泛素化，p65進(jìn)入核內(nèi)，與編碼P-gp的MDR1基因在啟動(dòng)子區(qū)域相結(jié)合，啟動(dòng)MDR1基因的轉(zhuǎn)錄，引起乳腺癌的多藥耐藥。肉桂酸能夠逆轉(zhuǎn)多藥耐藥性，主要是通過(guò)PI3K/Akt/NF-κB信號(hào)通路抑制P-gp實(shí)現(xiàn)的[32]。經(jīng)PI3K/Akt抑制劑干預(yù)后，NF-κB胞核P65和P-gp表達(dá)均顯著下降。這說(shuō)明PI3K/Akt通路可能通過(guò)NF-κB參與干預(yù)人白血病多藥耐藥細(xì)胞株K562/ADR細(xì)胞的耐藥性[33]。以上研究說(shuō)明NF-κB信號(hào)通路與其他信號(hào)通路可以互相影響協(xié)同發(fā)揮作用，尋找其信號(hào)通路共同的下游分子，并以此為靶點(diǎn)來(lái)提高化療效果，值得深入研究。

3 臨床應(yīng)用

NF-κB通過(guò)各種機(jī)制介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的化療耐藥，提示NF-κB可能是一個(gè)克服惡性腫瘤化療耐藥的有效靶點(diǎn)，而越來(lái)越多的研究也證實(shí)通過(guò)靶向抑制NF-κB信號(hào)通路后，可以逆轉(zhuǎn)耐藥。NF-κB的活性被抑制劑BAY11-7082抑制后，可以逆轉(zhuǎn)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(GBM)細(xì)胞對(duì)替莫唑胺(TMZ)抗藥性[34]。肝癌耐藥細(xì)胞Bel/5-Fu細(xì)胞中表現(xiàn)出較高的ROS水平，從而激活NF-κB，進(jìn)而導(dǎo)致14-3-3η的轉(zhuǎn)錄上調(diào)。NF-κB/14-3-3η可以形成正反饋回路，以誘導(dǎo)或維持肝癌細(xì)胞的多藥耐藥表型。三氧化二砷ATO在“中國(guó)原發(fā)性肝癌診斷的治療標(biāo)準(zhǔn)(2017)”中被公認(rèn)為分子靶向藥，它也作為NF-κB抑制劑，可以阻斷NF-κB和14-3-3η的轉(zhuǎn)錄，或者直接通過(guò)針對(duì)14-3-3η的泛素化來(lái)消除這種反饋回路，進(jìn)而消除了Bel/5-Fu細(xì)胞細(xì)胞的抗氧化機(jī)制，并逆轉(zhuǎn)了多藥耐藥[35]。

此外，有研究表明NF-κB也可以作為放療增敏的靶點(diǎn)，在劉俊峰等[36]的研究中，放療后膠質(zhì)瘤干細(xì)胞U87-sph中NF-κB通路被激活，而通過(guò)NF-κB抑制劑四氫化吡咯二硫代氨基甲酸酯(PDTC)聯(lián)合作用后，Caspase-8與剪切型Caspase-3表達(dá)均明顯增加，表明PDTC可通過(guò)抑制放療后NF-κB通路的激活從而誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤干細(xì)胞的凋亡，達(dá)到增敏放療的效果。

目前已經(jīng)被證實(shí)的NF-κB抑制劑包括一些天然化合物如姜黃素、精油、三萜烯酸等，還有一些合成化合物例如脫羥甲基環(huán)氧喹諾酮(DHMEQ)、蛋白酶體抑制劑、表觀遺傳因子、黑色素瘤分化相關(guān)基因9/配體蛋白聚糖結(jié)合蛋白(Mda9/syntenin)等。以后的方向可能是尋找更有效的天然化合物類似物以及測(cè)試通過(guò)已知試劑獲得新的合成化合物。

4 小結(jié)和展望

化療耐藥是目前惡性腫瘤治療中所面對(duì)的一個(gè)棘手難題，克服惡性腫瘤化療藥物耐藥性，提高惡性腫瘤化療效果意義重大。近年來(lái)越來(lái)越多的研究表明NF-κB信號(hào)通路顯著影響腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的耐藥性，能活化多方面耐藥機(jī)制，藥物干預(yù)或采用小分子靶向抑制NF-κB信號(hào)通路已成為增強(qiáng)化療有效率的研究方向之一。然而，目前的研究依然處于實(shí)驗(yàn)室階段，應(yīng)用于臨床尚需要時(shí)間。雖然有些針對(duì)NF-κB信號(hào)通路的抑制劑已經(jīng)應(yīng)用于臨床，但效果也不理想。因此，仍需進(jìn)行大量的臨床和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究。