李慧,吳素慧,張素玉
巨噬細(xì)胞移動(dòng)抑制因子(macrophage migration inhibitory factor,MIF)是由活化的T淋巴細(xì)胞分泌產(chǎn)生的能抑制單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞移動(dòng)的細(xì)胞因子[1]。此外,其他組織的上皮和內(nèi)皮細(xì)胞也能分泌MIF[2]。MIF參與多種疾病的病理損傷過程,如感染性休克、肺部感染和潰瘍性結(jié)腸炎等,是許多炎癥和免疫性疾病的重要介質(zhì)[3]。近年研究顯示,MIF還可以通過刺激腫瘤細(xì)胞增殖、改變細(xì)胞間黏附和抑制p53基因表達(dá)[4]等多層機(jī)制促進(jìn)腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移,如乳腺癌[5]、前列腺癌、肝癌[6]、卵巢癌[7-8]和宮頸癌[9-10]等腫瘤組織和細(xì)胞中都存在MIF蛋白的高表達(dá)。綜述MIF的生物學(xué)功能及其在婦科惡性腫瘤中的研究進(jìn)展。
MIF位于人22號(hào)染色體(22q11.2),其蛋白質(zhì)分子是由6個(gè)α螺旋圍繞3個(gè)β折疊形成的一個(gè)圓筒型同源三聚體結(jié)構(gòu),其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)不屬于已知的任何細(xì)胞因子家族,但卻與組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex,MHC) 高度相似。MIF能調(diào)控巨噬細(xì)胞移動(dòng)[2]、促進(jìn)第Ⅳ型過敏反應(yīng)中巨噬細(xì)胞的聚積,被認(rèn)為是宿主炎癥反應(yīng)不可缺少的組成成分。研究發(fā)現(xiàn),MIF的產(chǎn)物是集氧化酶活性、互變異構(gòu)酶活性及垂體激素功能于一身的多效蛋白質(zhì)[11],調(diào)節(jié)體內(nèi)多種生理功能及疾病的病理過程,與遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)、腎小球腎炎、移植排斥反應(yīng)、創(chuàng)傷愈合等有關(guān)。近年研究表明,MIF不僅是免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)中必要的成分,也可表達(dá)于腫瘤細(xì)胞中,并且與較差的預(yù)后和較高的腫瘤轉(zhuǎn)移危險(xiǎn)性密切相關(guān)[12],MIF-173G/C的基因多態(tài)性也與多種癌癥包括胃癌、前列腺癌、宮頸癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[13]。
雖然關(guān)于MIF的研究有很多,但MIF發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)、促進(jìn)惡性腫瘤發(fā)展的具體分子機(jī)制尚不清楚。
2.1MIF與c-Jun氨基末端激酶(c-Jun-N-terminal kinase,JNK/c-Jun)信號(hào)通路 Jab1是一種胞內(nèi)蛋白質(zhì),是轉(zhuǎn)錄因子激活蛋白1(activator protein-1,AP-1)的共刺激分子,可以促進(jìn)抑癌基因p27編碼的細(xì)胞周期依賴激酶抑制劑p27Kip1蛋白的降解,調(diào)控細(xì)胞周期。Kleemann等[14]認(rèn)為,MIF可以與Jab1結(jié)合,抑制JNK的活性,降低JNK磷酸化水平;還可以穩(wěn)定并上調(diào)p27Kip1表達(dá)水平,從而起到拮抗Jab1的作用。可見,MIF-Jab1蛋白相互作用可能為MIF的重要活動(dòng)提供分子基礎(chǔ)。
2.2 MIF與磷脂酰肌醇 3激酶/蛋白激酶 B(phosphoinositide 3-kinasa/protein kinase B,PI3K/Akt)信號(hào)通路 Akt是PI3K的下游信號(hào)分子,兩者組成的信號(hào)通路與惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),是近期的研究熱點(diǎn)。Oliveira等[15]關(guān)于黑色素瘤的研究認(rèn)為,MIF可以調(diào)控PI3K/Akt信號(hào)通路和關(guān)鍵的細(xì)胞周期蛋白D1(Cyclin D1)、細(xì)胞周期依賴激酶4(CDK4)和抑癌基因p27,沉默黑色素瘤細(xì)胞中的MIF基因能降低Akt磷酸化水平,降低下游細(xì)胞周期調(diào)控分子CDK4、Cyclin D1的表達(dá),上調(diào)p27Kip1的表達(dá),從而抑制細(xì)胞增殖。
2.3 MIF與抑癌基因p53 適當(dāng)?shù)腄NA損傷修復(fù)是保護(hù)基因組穩(wěn)定性和細(xì)胞活力及抑制腫瘤發(fā)生的關(guān)鍵,DNA損傷后可以激活p53依賴和非依賴途徑,啟動(dòng)修復(fù)。Brock等[4]認(rèn)為MIF可以通過與抑癌基因p53結(jié)合,抑制p53基因轉(zhuǎn)錄活性來促進(jìn)腫瘤的增殖。
2.4 MIF與細(xì)胞外相關(guān)激酶/絲裂原活化蛋白激酶(extracellular signal-regulated kinase/mitogen actived protein kinase,ERK/MAPK) 信 號(hào) 通 路MIF還可以通過ERK/MAPK信號(hào)通路誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞中基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP-9)的表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞基質(zhì)降解,加速腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移[16]。
2.5MIF與CXC趨化因子8(CXCL8)、趨化因子受體2(CXCR2)信號(hào)軸 CXCL8又名白細(xì)胞介素8(IL-8),是一種促炎癥因子,許多研究證明其可以促進(jìn)癌癥的發(fā)展,Lo等[17]在關(guān)于鼻咽癌的研究中發(fā)現(xiàn),MIF與CXCL8/CXCR2信號(hào)通路表達(dá)的增強(qiáng)可以加速球體細(xì)胞的形成,可能使腫瘤具有了干細(xì)胞樣特性。
宮頸癌、卵巢癌和子宮內(nèi)膜癌是最常見的三大女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤。近年其發(fā)病率在世界范圍內(nèi)呈上升趨勢,在發(fā)展中國家尤其明顯。許多研究發(fā)現(xiàn),MIF在這三大腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中具有重要作用,MIF可以激活多種信號(hào)通路,促進(jìn)上皮細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化。
3.1 MIF與宮頸癌 有研究認(rèn)為,MIF基因在宮頸癌組織中高表達(dá),提示MIF在宮頸癌的發(fā)展過程中起重要作用[7-8]。Cheng等[10]還發(fā)現(xiàn),宮頸癌組織中MIF和其細(xì)胞膜受體CD74的過表達(dá)與微血管密度呈正相關(guān),推測兩者結(jié)合后可能通過促進(jìn)血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的分泌來加速腫瘤新生血管的生成,促進(jìn)癌灶發(fā)展。Xiao等[18]將宮頸腺癌來源HeLa細(xì)胞中的MIF基因敲除后,顯著抑制了HeLa細(xì)胞的增殖,并認(rèn)為此效應(yīng)可能是通過降低黏附斑激酶(focal adhesion kinase,F(xiàn)AK)通路對(duì)Cyclin D表達(dá)的促進(jìn)作用引起的。另有學(xué)者在關(guān)于復(fù)發(fā)性宮頸癌的研究中發(fā)現(xiàn)MIF在宮頸癌組織中高表達(dá),且復(fù)發(fā)性宮頸癌病例中MIF陽性率高于同期文獻(xiàn)報(bào)道的宮頸癌患者,提示其可能為宮頸癌復(fù)發(fā)的危險(xiǎn)因素;復(fù)發(fā)性宮頸癌MIF陰性患者再次接受抗腫瘤治療后,其短期效果優(yōu)于MIF陽性病例;且通過長達(dá)3年的隨訪結(jié)果也表明,MIF陰性的復(fù)發(fā)性宮頸癌患者預(yù)期壽命更長[19]。
近年還有很多關(guān)于宮頸癌免疫抑制方面的研究。Nedergaard等[20]對(duì)40例ⅠB1期宮頸鱗癌患者的病理組織(5年內(nèi)復(fù)發(fā)與未復(fù)發(fā)者各20例)進(jìn)行免疫組織化學(xué)分析,表面抗原 CD1a+、CD3+、CD4+、CD8+、CD20+、CD45RA+、CD45RO+、CD57+、CD68+和 CDGrB+分別代表不同的免疫細(xì)胞類型,發(fā)現(xiàn)5年內(nèi)復(fù)發(fā)患者的癌組織中免疫細(xì)胞密度較未復(fù)發(fā)者顯著降低,提示免疫細(xì)胞密度與患者的預(yù)后相關(guān)。MIF作為調(diào)控免疫應(yīng)答的重要分子,在此過程中是否發(fā)揮一定作用值得進(jìn)一步研究。然而,機(jī)體免疫應(yīng)答是一個(gè)復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),受多種因素影響,在得出有診斷價(jià)值的結(jié)論前,必須將相關(guān)影響因素控制在很好的范圍內(nèi)。
3.2 MIF與卵巢癌 關(guān)于血清學(xué)標(biāo)記物的研究發(fā)現(xiàn),卵巢癌患者和正常人血清中MIF的表達(dá)有顯著差異[21],認(rèn)為MIF可以通過抑制殺傷性T細(xì)胞和自然殺傷(NK)細(xì)胞,即抑制免疫應(yīng)答來增強(qiáng)機(jī)體的抗腫瘤效應(yīng)[22]。Krockenberger等[8]的研究也認(rèn)為,MIF在卵巢癌細(xì)胞中的表達(dá)水平不僅與常見的癌癥預(yù)后因素如腫瘤分期或?qū)︺K類藥物的敏感性相關(guān),還與腫瘤組織中CD8+T細(xì)胞和NK細(xì)胞浸潤程度相關(guān),而MIF表達(dá)水平影響癌灶對(duì)鉑類藥物的敏感性提示,可以將患者血漿MIF水平作為預(yù)測卵巢癌對(duì)化療藥物敏感性的指標(biāo)[7]。NKG2D是感染和細(xì)胞損傷中的轉(zhuǎn)換因子,其是能有效應(yīng)對(duì)細(xì)胞損傷的免疫受體之一,MIF在卵巢癌中可以通過下調(diào)NKG2D,加速卵巢癌細(xì)胞的免疫逃逸,促進(jìn)細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移[8]。Tas等[23]也認(rèn)為,MIF可以作為診斷、預(yù)測和判斷卵巢癌預(yù)后的有效指標(biāo)。國內(nèi)有學(xué)者在研究基因多態(tài)性時(shí)發(fā)現(xiàn),與攜帶MIF-173GG基因型相比,攜帶MIF-173GC基因型者罹患卵巢癌的風(fēng)險(xiǎn)降低了43.2%,然而CC純合子基因型卻并不降低卵巢癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn),這可能與中國人群中CC基因型比例太低有關(guān)[24]。
3.3 MIF與子宮內(nèi)膜癌 有研究證實(shí),MIF也在子宮內(nèi)膜癌組織中高表達(dá),但關(guān)于MIF與VEGF表達(dá)的相關(guān)性實(shí)驗(yàn)卻并未得出陽性結(jié)論[25]。而Bondza等[26]發(fā)現(xiàn),MIF可以通過上調(diào)α5β3整合素和VEGF來促進(jìn)子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生發(fā)展。國內(nèi)有研究發(fā)現(xiàn)MIF在子宮內(nèi)膜非典型增生組織中的陽性率與子宮內(nèi)膜典型性增生組織比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[27];還有學(xué)者認(rèn)為MIF的表達(dá)與子宮內(nèi)膜癌的病變程度有關(guān),但與Ⅰ型子宮內(nèi)膜癌病理分級(jí)、國際婦產(chǎn)科聯(lián)盟(FIGO)分期、肌層浸潤、淋巴結(jié)有無轉(zhuǎn)移等臨床病理特征無相關(guān)性[28]。
3.4 MIF與其他婦科惡性腫瘤 除上述常見的三大婦科惡性腫瘤,其余如外陰癌、輸卵管癌、子宮肉瘤等由于發(fā)病率較低,對(duì)其的研究多集中在臨床病理及治療方面,尚缺乏有關(guān)MIF的分子生物學(xué)方面的研究。
MIF是一種獨(dú)特的促進(jìn)惡性腫瘤發(fā)生的細(xì)胞因子,在人體中扮演原癌基因的角色。在婦科惡性腫瘤中,MIF基因普遍過表達(dá),這為研究婦科惡性腫瘤的發(fā)展提供了分子基礎(chǔ),既可以將其作為治療腫瘤的新靶點(diǎn),也可以作為診斷和判斷癌癥預(yù)后的有效分子標(biāo)記物,為治療疾病提供了新思路;研制有效的MIF靶向抑制劑有望成為治療婦科惡性腫瘤的新方法。
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