文章信息
- NF-κB相关分子通路在弥漫大B细胞淋巴瘤中的研究现状
- Current Research Status of NF-kappa B Related Molecular Pathway in Diffuse Large B Cell Lymphoma
- 肿瘤防治研究, 2016, 43(10): 903-906
- Cancer Research on Prevention and Treatment, 2016, 43(10): 903-906
- http://www.zlfzyj.com/CN/10.3971/j.issn.1000-8578.2016.10.015
- 收稿日期: 2016-01-21
- 修回日期: 2016-05-30
2. 510060 广州,中山大学肿瘤防治中心内科
2. Department of Medical Oncology, Cancer Center of Sun Yat-sen University, Guangzhou 510060, China
弥漫性大B细胞淋巴瘤(diffused large B-cell lymphoma, DLBCL)是成人非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin lymphoma, NHL)中最常见的亚型,约占所有NHL的30%~40%[1]。近年来分子基因学方面的进展加深了我们对DLBCL生物学特性的认识。比如DLBCL可以区分为生发中心来源(germinal center B-cell-like, GCB)DLBCL和活化B细胞来源(activated B-cell-like, ABC)DLBCL两种亚型,这两种亚型在经过标准治疗后具有完全不同的预后特征。除此之外,DLBCL分子通路上的关键驱动基因也为拓展DLBCL的分子治疗提供了相应的靶点。
核因子NF-κB(Nuclear factor-κappa B)作为一个核转录因子家族,包括了NF-κB/Rel相关因子如RelA, RelB, c-Rel, NF-κB1和NF-κB2等。在DLBCL中,NF-κB成为很多信号通路下游共同的效应分子。这些分子通路最后“殊途同归”,均激活下游的核内转录因子信号NF-κB,从而促进相关基因转录,参与细胞分裂、增殖、转移、耐药等生理病理过程[2-3]。本文对DLBCL中NF-κB相关分子通路以及通路基因的研究现状作一简要综述,以期为DLBCL的精准治疗提供参考。
1 BCR信号通路 1.1 BCR信号通路活化调节BCR是B细胞特征性的标志之一,分为胞外区和胞内区两部分。胞外区即膜免疫球蛋白(membrane immuno globulin, mIg),可以与抗原结合;胞内区包括Igα(CD79A)/Igβ(CD79B)所组成的复合体,Igα和Igβ胞内区都有一段免疫受体酪氨酸激活序列(immunoreceptor tyrosine-based activation motif, ITAM),磷酸化后参与转导抗原刺激信号。磷酸化的ITAM通过串联SH2区域激活SYK以及LYN。LYN具有双重作用,一方面可以通过磷酸化SYK促进信号转导,另一方面可以通过与CD19分子相互作用从而减弱信号传递[4-5]。SYK是连接ITAM和下游分子的关键点,一方面可以激活PI3K激酶,使4,5-双磷酸磷脂酰肌醇(PIP2)转化为第二信使3,4,5-三磷酸磷脂酰肌醇(PIP3)。PIP3进一步磷酸化下游丝氨酸/苏氨酸激酶AKT保守区域,使其充分激活。磷酸化AKT可以介导多条下游通路,比如活化的Ak使IKK复合物磷酸化,最终活化NF-κB通路;另外,AKT可以使PRAS40蛋白(一种负性调节蛋白)的Thr246位点磷酸化后,PRAS40与mTOR(哺乳动物雷帕霉素靶蛋白)分离,而mTOR被活化。mTOR磷酸化两个重要下游分子,转录抑制因子4EBPl和核糖体S6K,导致前者的抑制和后者的激活,从而启动翻译过程合成蛋白[6]。另一方面,PIP3与AXL、B细胞连接蛋白(B cell linker protein, BLNK)在细胞膜内侧形成一个信号中枢,活化BTK激酶(Bruton’s Tyrosine Kinase),并激活磷脂酶C-γ2(phospholipase C-γ2, PLC-γ2),活化的PLC-γ2水解胞膜底物PIP2产生第二信使IP3和DAG。DAG可使蛋白激酶Cβ(protein kinase Cβ, PKCβ)磷酸化,后者进一步活化CARD11、MALT1和BCL10所形成的蛋白复合体,该复合体可激活IKKβ[7],随后IκB丝氨酸残基被IKK复合物磷酸化后经泛素标记而降解,使NF-κB从IκB上释放出来,从而调节核内生长因子的表达[8-9]。BCR通路的激活形式主要有两种:一种是慢性激活信号通路,常与经抗原刺激的B细胞相关,依赖CARD11分子激活,主要诱导NF-κB活性;另外一种是增强信号通路,与静止正常B细胞有关,不依赖抗原刺激和CARD11分子,主要通过PI3K促进正常细胞生存[10]。
1.2 BCR信号通路与DLBCLABC型DLBCL胞外BCR往往是IgM型,该亚型会促进原发NF-κB通路激活并促进细胞增生[11]。多数ABC型DLBCL依赖慢性激活BCR信号通路,其中20%ABC型DLBCL携带ITAM酪氨酸残基(CD79A和B)突变,通过PI3K和BTK传递信号引起NF-κB通路激活[12]。另外,10%ABC型DLBCL存在CARD11分子突变,这种突变不依赖上游信号便可以激活NF-κB通路[13-14]。TNFAIP3基因是NF-κB的转录靶点之一,编码NF-κB的负性调节因子A20,A20的失调可发生于24%的ABC型DLBCL[15]。高达55%的GCB亚型DLBCL抑制分子PTEN缺失,而对应的ABC型DLBCL发生率只有14%,说明GCB型DLBCL可能像正常B细胞一样,依赖增强信号通路,通过PI3K/AKT通路促进细胞生长[16-18]。
2 TLRs信号通路 2.1 TLRs信号通路活化调节当抗原与TLRs的胞外区结合后,TLRs聚集并活化胞内下游分子,包括MYD88。MYD88与IRAK4形成复合物,激活IRAK1和IRAK2。IRAK1进一步活化TRAF6,后者催化MAP3K7激酶的多次泛素作用,导致IKKβ磷酸化,进而激活NF-κB活性[19-20]。
2.2 TLRs信号通路与DLBCLTLRs信号通路中最关键的突变基因是MYD88。MYD88的突变在B细胞淋巴瘤中很常见,其中L265P错义置换是发生率最高的突变类型,在原发皮肤的腿型弥漫大B细胞淋巴瘤中发生率可高达69%,并且与预后不良有关[21]。该突变可发生于30%的ABC型DLBCL中[22]。MYD88突变可以使其不依赖抗原刺激即可与IRAK4和IRAK1发生反应。
3 NOTCH信号通路 3.1 NOTCH信号通路活化调节NOTCH受体可分为四个类型NOTCH1、NOTCH2、NOTCH3、NOTCH4、均为跨膜蛋白。当NOTCH受体与胞外配体结合后,NOTCH蛋白的两个连续蛋白片段水解脱落,并直接进入细胞核内,与转录因子RBPJ结合。在缺乏NOTCH水解蛋白时,RBPJ与DNA结合呈静止状态。NOTCH水解蛋白与RBPJ,以及其他激活分子如组蛋白乙酰转移酶EP300、MAML1和MAML2,共同形成激活复合物,调节诸如MYC和NF-κB信号通路分子的表达[23]。这条信号通路可以通过调控细胞的分化、增殖和凋亡广泛影响细胞的生长发育[20, 24]。
3.2 NOTCH信号通路与DLBCLNOTCH分子突变在成熟的B细胞淋巴瘤中很常见。在DLBCL中,NOTCH1和NOTCH2的突变率约为8%。这些突变导致脯氨酸-谷氨酸-丝氨酸-苏氨酸丰富(PEST)域部分或完全缺失,或NOTCH2蛋白C-末端单一的氨基酸替代。此外,高密度寡核苷酸微阵列分析显示,一些DLBCL病例也有突变的NOTCH2等位基因拷贝数表达的增加。这些结果提示NOTCH功能获得突变使NOTCH1和NOTCH2蛋白降解减弱,从而持续激活NOTCH通路[19, 25]。近年来研究发现NOTCH通路相关基因的突变可能与丙肝病毒感染有关,在丙肝病毒感染的46例DLBCL患者中,20%检测出NOTCH2突变,4%检测出NOTCH1突变,而无丙肝病毒感染的64例患者中,仅有1例出现NOTCH基因突变,并且携带NOTCH突变基因的患者预后明显更差[26]。
4 NF-κB经典和非经典激活途径 4.1 NF-κB经典和非经典活化调节NF-κB通路可以分为经典途径和非经典途径两种[27-28]。经典途径的启动来自于BCR或肿瘤坏死因子(TNF)受体家族接受外界刺激信号,激活上游的TRAF5和TRAF6,导致MAP3K7丝氨酸-苏氨酸激酶活化,进而磷酸化IKKβ激酶,活化IκB,导致RelA/p50释放并转运至核内发挥转录因子作用;非经典途径中,CD40和BAFF受体接受外界信号后,TRAF3/MAP3K14-TRAF2/BIRC3负性调节复合体分解,释放MAP3K14激酶,该激酶激活是非经典途径中的中心环节。MAP3K14可以激活IKKα激酶,进而磷酸化NF-κB/p100,其中p100被蛋白酶体水解为p52,p52与RelB结合成二聚体,进入细胞核发挥基因调节功能[29-30]。在IκBα抑制蛋白(受IKKβ调控)作用下,NF-κB家族成员在细胞浆中可以保持静止状态,并不激活。另外,TNFAIP3可以通过促进IKKβ和TRAF6去泛素化,从而抑制其活性,干扰经典途径[31]。
4.2 NF-κB激活途径与DLBCL既往对DLBCL NF-κB通路经典途径的研究较多,但对非经典途径所知甚少。近年来研究发现,DLBCL中非经典途径可以调节染色体的稳定性、DNA损伤反应和DLBCL中心体复制。通过对92例DLBCL样本分析显示,抑制非经典通路后,淋巴瘤细胞发生了基线DNA损伤和阿霉素诱导的DNA损伤修复缺失。此外,非经典途径激活可以引起中心体扩增和染色体不稳定性。研究认为非经典通路通过对p53非依赖方式调节GADD45α和REDD1来实现这些功能,同时又可以与p53协同作用调节cyclin G2表达。以上研究表明非经典通路在维持细胞基因组完整性方面起着核心作用[32]。
ABC型DLBCL增生依赖NF-κB通路的构成性激活。除了上文提到的CARD11、CD79A、CD79B和MYD88等常见突变外,ABC型DLBCL中常见负性调节因子TNFAIP3(A20)突变失活,发生率可达20%~30%,该突变使NF-κB通路过度激活从而产生致瘤作用[15]。最新研究发现,A20编码区rs143002189多态性的发生率在DLBCL中较非肿瘤对照组和其他类型的B细胞恶性肿瘤明显升高。因此有作者提出假设,A20蛋白空间结构的变化及相互作用可能是其减少或灭活的主要原因,并可能有助于DLBCL发展[33]。
5 总结与展望DLBCL分子通路研究在过去十年中得到了快速的发展,这些研究涉及BCR、TLRs、NOTCH等众多通路,不同通路之间又存在交互通话(cross-talk),从而形成了一个复杂的信号网络,共同促进淋巴瘤细胞的增殖分化、细胞凋亡、血管新生、侵袭转移、耐药等。在这些通路的活化过程中,NF-κB的激活是关键事件。从目前已知的资料来看,GCB型DLBCL恶性程度较低,主要依赖BCR通路或PI3K/AKT通路,而ABC型DLBCL侵袭性强,依赖多条生长信号途径,如BCR、TLRs、NF-κB经典及非经典激活途径等。同时,在DLBCL不同的信号通路中发现了众多的突变基因,比如GCB型DLBCL中的PTEN,ABC型DLBCL中的CARD11、TNFAIP3、MYD88等,这些突变基因在激活分子通路过程中发挥着关键作用。NF-κB相关分子通路的靶向治疗在淋巴瘤的治疗上具有良好的应用前景。近年来,针对信号通路中某些因子的靶向药物陆续开发或已经进入前期临床试验,为DLBCL的治疗带来了新的希望。如BCR通路中BTK的抑制剂Ibrutinib在复发难治的ABC型DLBCL中获得了满意的疗效,Ⅰ/Ⅱ期临床研究显示有效率可以达到40%[34]。但考虑到分子通路网络的复杂性,单一的靶向药物治疗是否能发挥长期和全面的抗肿瘤作用,联合使用多种靶向药物或者开发多靶点药物是否可行,这些问题尚有待于后续更深入的研究和观察。
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