NF-kB与泌尿系肿瘤的关系
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568· 中华医学写作杂志2003年第10卷第6期 Chin ̄ejournal of medical writing 2003,Vol 10 No.6 后∈ 壬}∈∈ 暑芒营∈_I∈∈∈∈∈∈∈∈∈∈∈e}∈}∈∈∈} ∈e ∈e吾∈ h l NF—kB 泌尿系肿瘤l {{{{{{{≥{{{{ -:{{j-二;;;{j{于三}j寻j寻;寻j_;寻{j{于号3, 的关系 ● ● NF—kB and urinary system cancer 张国玺陈 丽(综述) 丁国富(审校)石河子大学医学院第一附属医院泌尿外科新疆石河子832008 主题词NF—kB;肾肿瘤;膀胱肿瘤;前列腺肿瘤(NF—kB;kidney tumor;tumor bladder;tumor prostate) 中国图书馆分类号R737 文章编号:1563—3993{2003)一06—0568—02 摘要NF—kB可以抑制肿瘤细胞的凋亡,促进肿瘤的发生和发展。目前发现,NF—kB在多种泌尿系肿瘤中均有表达。本文就 NF—kB与泌尿系肿瘤的关系进展做了介绍 1986年,Sen和Raltimore在成熟的 B细胞核提取物中发现一种与免疫球蛋 白K轻链基因的增强子中特定DNA位 点结合的蛋白,命名为核转录因子(Nu— clear factor kappa B缩写为NF—kB)。 NF—kB最初被认为是淋巴细胞特异性 的,后来发现其广泛存在于各种细胞中, 并参与细胞内的信号传递,调控多种基 因的表达。它的异常激活或完全抑制与 多种疾病的发生有关。本文拟就NF— ld3与泌尿系肿瘤的关系进展做一综述。 1 NF—kB的结构及特点 目前,已鉴别和克隆成功五种哺乳 动物NF—kB家族成员,即NF—kB1 (P50/105),NF—kB2(P52/P100),P65 (RelA),RelB和C—Rel。它们通常以同 二聚体或异二聚体的形式与其抑制蛋白 IkB结合,存在于细胞浆中。NF—kB的 特点是所有的家族成员共有一段由约 300个氨基酸残基构成的高度保守的 Rel同源区(RHD),以及核定位信号片段 (NLS),前者为与DNA结合,二聚化及 与IkB互相作用的区域…。P65、RelB、C Rel的C一端含有一个反式激活结构 区(a transactivating domain),它对于抑制 NF—kB介导的基因激活极为重要。P50 和P52的C一端含有很多锚蛋白重复区 (ankyrin repeat domain),该重复区亦见 于IkB家族成员中【2 J。作为细胞内的 NF—kB抑制物,IkB家族包括IkBa、 IkBp、IkB ̄,、IkB占、IkBe、和Bcl一3,其中以 IkBa、IkBB为主。IkB蛋白的主要功能 有:①阻止NF—kB转移人核;②阻止 NF—kB与DNA结合;③可解离NF— kB DNA复合物。IkB的锚蛋白重复区, 通过覆盖NI S片段来调控NF—kB蛋白 与DNA连结及亚细胞的定位。只有脱 离IkB,NF—kB才处于激活状态,并进 入细胞核参与调节转录【3I4j。 2 NF—kB的激活 NF—kB能被多种因素激活,包括细 胞因子TNFa、II 一1、II 一2,细菌脂多 糖,病毒感染(乙肝病毒、HIV一1、HTI V 1),病毒蛋白(TAX、X、E1A),T、B细 胞抗原刺激剂,佛波脂,紫外线以及x射 线,蛋白合成抑制剂,一氧化氮,过氧化 氢,钙离子载体等等。关于NF—kB的 激活途径目前尚未完全阐明,现在比较 致的观点认为NF—kB通过多条途径 被激活。 2.1 IkB磷酸化、蛋白水解及泛素化途 径大多数人认为胞外信号经过膜受体 传导到胞浆可以激活蛋白激酶(包括: IKK一1,IKK一2,NIK三种激酶),蛋白 激酶可以使IkB磷酸化,磷酸化的IkB 与泛素结合,随后26s蛋白小体降解。 NF—kB被释放,发生核易位,进入细胞 核,与靶基因特异性位点结合并启动转 录。DiDonato JA等 经过研究发现, IkBa磷酸化后,NF—kB—IkBa复合物 并没有完全降解,而是选择性的降解从 而导致NF—kB的激活。另外,近年还 ·石河子大学医学院第一附属医院麻醉科832008 发现一条不依赖泛素的IkB降解径, TNFa激活细胞浆内蛋白酶calpain(钙激 活蛋白酶),后者可降解IkB【6j。 2.2 IkB磷酸化和NF—kB解离的途径 电离辐射、pervanadate、再氧和、HIV感 染等刺激信号通过P65 Ick使IkB的 Tyr42磷酸化。磷酸化的IkB并未降解, 通过某种机制,IkB与NF—kB解离,NF kB发生核易位 71。 2.3其他活化途径活性氧,特别是过 氧化物在NF—kB活化中起一定作用。 但活性氧怎样引起IkB释放还不清楚。 直接氧化修饰是一种可能,但是在体外 用活性氧处理并没有活化NF—kB。表 明活性氧可能通过信号转导,间接作用 于胞质的NF—kB—IkB复合体。 Thanos【8 认为外界刺激,可激活一个或 多个信号转导途径,导致蛋白激酶激活, 使IkB和P50一P65复合体中的P50磷 酸化,后被遍在蛋白缀合酶(ubiqui—tin —conjugateda enzyme)识别,使IkB和 P50遍在蛋白化,经蛋白酶小体(Protea— some)降解加工,IkB降解,激活NF— kB,进入细胞核发挥作用。 3 NF—kB与泌尿系统肿瘤的关系 3.1 NF—kB与肾癌的关系 有研究 发现,在肾癌组织中NF—kB主要表达 于癌细胞的胞质和胞核中,在正常组织 和癌周组织中NF—kB主要表达于肾小 管上皮细胞的胞质中。这种表达的差异
提示,胞浆中的NF—kB在肾癌组织中 维普资讯 http://www.cqvip.com 中华医学写作杂志2003年第10卷第6期 Chinesejournal of medical writing 2003,Vol 10 No.6 ‘569’ 有可能被激活,而后进入细胞核,发挥抑 制肾癌细胞凋亡的作用。Ling W等 认为,由于肾癌细胞产物抑制r IkBa磷 酸化或NF—kB的核易位,使其不能正 常发挥抗T细胞凋亡的作用,致使T细 胞数量下降,因而使肾癌病人T淋巴细 胞的免疫功能下降。目前还发现,白细 胞介素一2和干扰素a可以抑制肾癌细 胞中NF—kB的抗凋亡作用,从而增强 肾癌细胞对化疗药物的敏感性【】。J。 3 2 NF—kB与膀胱癌的关系谢东华 等【】1J研究发现,在膀胱正常组织和癌组 织中均有NF—kB亚单位P50、P52、 P65、RelB、c—Rel和其抑制因子IkBa的 表达,但癌组织中的表达更明显,且核着 色较明显。淋巴结转移组与非淋巴结转 移组相比,P52、P65、c—Rel表达较高。 这表明NF—kB在膀胱癌发生和转移中 起重要作用。他们还认为,NF—kB的 激活是膀胱癌细胞对TNFa治疗耐受的 个重要原因,阻断NF—kB的激活,联 合使用TNFa,可能为临床治疗膀胱癌提 供新的选择。另有实验发现,腺病毒可 以诱导IkBa的表达,而抑制NF—kB的 表达,从而引起膀胱癌细胞系KU一19— 19的调亡【J ,这提示NF—kB在维持膀 胱癌细胞的存活中发挥重要作用。此 外,临床上应用卡介苗治疗膀胱癌,主要 是因为II ~6在膀胱正常上皮和恶性上 皮得以表达,从而发挥抗肿瘤作用。这 过程也需要NF—ld3的参与[13]。 3.3 NF—kB与前列腺癌的关系Catz SD等1141研究发现,人类前列稼癌细胞 系LNCaP在停用荷尔蒙后.Bcl一2的表 达水平上升,这种上升能被TNFa的治 疗所增强,而被NF—kB的抑制剂所减 弱。这提示,NF—kB可能通过调控癌基 因Bcl一2的激活而促进前列腺癌发生。 另外有实验表明,NF—kB也可以激活前 列腺特异性抗原(PSA)编码基因的转录 调控元件,而且NF—kB在非雄激素依 赖的前列腺癌的异种移植物中比雄激素 依赖的前列腺癌的异种移植物中表达 高。因此,NF—kB与前列腺癌的发病有 着密L刃的关系,抑制NF~kB的激活,对 于前列腺癌的治疗有很大的益处。如: TNFa治疗前列腺癌时,同时也激活了 NF—kB,从而减弱了其治疗效果。Silib— inin则可以通过抑制IkB磷酸化而抑制 NF—kB活化,增强TNFa的化疗效 果115 1。 总之,NF—kB在多种泌尿系肿瘤中 均有表达,而且在抑制肿瘤凋亡、促进肿 瘤转侈等方面发挥丁非常重要的作用。 进一步研究其激活剂和抑制剂,将对临 床预防和治疗泌尿系肿瘤提供更多有效 的方案。 参考文献 乖出 出尔出睿 1 May MJ Ghosh S.IkB Kinases:Kinsmen with Different Crafts[J].Science,1999, 284(5412):271—273 2 Chen F,Castranova V,Shi X,et a1 New in. sights into the role of nuclear factor—KB.a ubiquitous transcription factor in the initia· tIo】1 of diseases[J].Clin Chem,1999,45:7— 17 3 Ryan KM,Ernst MK,Rice NR,et a1.Role of NF—kB in p53一mediated programmed cell death[J].Nature,2000,404:892—897 4 Jo H.Zhang R,Zhang H.NF—kB is re· quired for H~ras oncogene induced abnormal ce1]proliferation and tumorigenesis【J]. Oncogene,2000,19:841—849 5 DiDonato JA,Mercurio F,Karin M.Phos· phory-lation of I kappa B alpha precedes but is not sufficient for its dissociation from NF— kappaB[J].Mol Cell Biol,1995,15(3): 1302—1311 6 Han Y,Weinman S。Boldogh I,et a1.Tumor necrosis factor alpha inducible IkappaB alpha proteolysis mediated by cytosolicm calpain.A mechanism parallel to the ubquit in proea SO1TIe path way for nuclear factor kappa B ac tivation[J],J Biol Chem,1999,274(2):787 794 7 Manna SK,Aggarwal BB.Differential re· quirement for p561ck in HIV—tat versus TNF—induced cellular responses:effects on NF—kappa B,activator protein一1,c—Jun N—termina1 kinase.and apoptosis[J] J Immunol,2000,164(10):5156—5166 8 Tharms D Maniatis T NF~kB:a I esson In Family Values[J].Cell,1995,80(4): 529—532 9 Ling W,Rayman P,Uzzo R,et a1 Im— paired activation of NFkappaB in T cells from a subset of renal cell carcinoma patients is mediated by inhibition of phosphorylation and degradation of the inhibitor,IkappaBalpha [J].Blood,1998,92(4):1334—1341 10 Steiner T,Junker U,Henzgen B,et a1 Interferon——alpha suppresses the antiapop— totic effect of NF—kB and sensitizes renal cell carcinoma cells in vitro to chemotheta. peutic drugs.Eur Urol[Jj.2001,39(4): 478——483 · 11谢东华,唐孝达,夏术阶,等.核转录因子 kB在膀胱癌中的表达及临床意义【J].癌 症,2002,21(6):663—667 12 Sumitomo M,Tachibana M,Ozu C,et a1. Induction of apoptosis of cytokine—produc· ing bladder cancer cells by adenovirus——medi· ated IkappaBalpha()、terexpression[J].Hum Gene Ther,1999,10(1):37—47 13 Chen FH,Crist SA,Zhang GJ,et a1.In— terleukin一6 production by human bladder tumor cell lines is up—regulated by bacillus Calmette——Guerln through nuclear factor— kappaB and Ap一1 via an immediate early pathway[J].J Urol,2002,168(2):786— 797 1 4 Catz SD,Johnson JI .Transcriptional reg— ulation of bcl一2 by nuclear[actor kappa B and its significance in prostate cancer【J]. Oncogene,2001,20(50):7342—7351 1 5 Dhanalakshml S,Singh RP Agarwal C,et a1.Silibinin inkibits constitutiveand TNFa1. pha— induced activation of NF——kappaB and sensitizes human prostate carcinoma DU145 cells to TNFalpha—induced apoptosis[J]. Oncogene,2002,21(11):1759—1767 收稿日期:2003一(】1—19 (责任编辑:梁京)