王婕，劉霆

四川大學華西醫(yī)院血液科，成都610041

核因子-κB（nuclear factor-kappa B，NF-κB）是一種具有調控基因轉錄作用的蛋白質核轉錄因子，主要存在于真核細胞的細胞質中[1]，當被體內外的多種因素誘導活化后，可轉移至細胞核內參與調控多種基因的表達。NF-κB信號通路是淋巴細胞生長、增殖、凋亡所必需的一條信號調節(jié)級聯(lián)通路，在機體的正常免疫應答、炎性反應等過程中均發(fā)揮著重要的作用。但是，NF-κB信號通路的異常持續(xù)激活會促進淋巴細胞的增殖，從而促進淋巴瘤的發(fā)生與發(fā)展。

1 NF-κB信號通路的來源與組成

NF-κB最先由Sen和Baltimore[2]發(fā)現，此后，有相關研究表明，NF-κB不是一種單一的蛋白，而是一個由復雜的多肽亞單位組成的蛋白家族。NF-κB蛋白家族具有廣泛的生物學活性，能夠與調控免疫應答、炎性反應、細胞分化和生長、細胞黏附和凋亡所必需的許多細胞因子、黏附因子等基因啟動子或增強子部位的κB位點（共同序列：5'-GGGRNYYYCC-3'；R為任一嘌呤，Y為任一嘧啶，N為任一核苷酸）特異性結合，在免疫細胞的活性和存活方面發(fā)揮著重要的作用[3-4]。

1.1 NF-κB 家族

NF-κB是一種分布和作用十分廣泛的真核細胞轉錄因子，是REL蛋白家族的成員。截至目前，于哺乳動物細胞中發(fā)現的NF-κB家族成員包括NF-κB1（p50及其前體 p105）、NF-κB2（p52及其前體p100）、RelA（p65）、RelB和c-Rel[5]。這些蛋白均具有高度保守的Rel同源區(qū)（Rel homology domain，RHD），其由約300個氨基酸組成。該同源區(qū)中存在著REL蛋白間二聚體化位點與NF-κB抑制蛋白（inhibitor-κ binding protein，IκB）結合的區(qū)域，同時也包含DNA識別序列和核定位信號（nuclear localization signal，NLS）[6]。雖然 NF-κB 家族成員均有RHD，但是又有各自的獨特結構。RelA（p65）、RelB和c-Rel的C末端均有一個轉錄激活域（transcription activating domain，TAD），其是NF-κB啟動靶基因轉錄的區(qū)域。而p50和p52因缺乏TAD而無法進行轉錄，但其前體p105和p100的C末端均有一段錨蛋白重復序列，通過水解這一段錨蛋白重復序列，p105和p100可轉換為活化的p50和p52。NF-κB家族成員之間可通過RHD組成同源二聚體或異源二聚體[7]。

1.2 IκB

IκB是調控NF-κB活性的最基本的蛋白。IκB與NF-κB二聚體于靜息狀態(tài)下結合后，可覆蓋NF-κB上的NLS，使NF-κB與IκB以無活性的三聚體的形式滯留于細胞質中而不能發(fā)揮轉錄調節(jié)的功能。IκBα和IκBβ是IκB家族的重要成員，在調節(jié)哺乳動物的NF-κB活性方面發(fā)揮著重要的作用[8]。IκB家族成員的C末端均有6～7個錨蛋白重復序列，可與NF-κB家族成員的NLS相結合，從而阻止NF-κB發(fā)生核易位。研究發(fā)現，在細胞核內，IκBα抑制NF-κB與DNA結合的能力較IκBβ、IκBε強[9]。由此可見，IκBα不僅能夠于細胞質中對NF-κB信號通路進行調控，還可以進入細胞核內對NF-κB信號通路進行調控，這也是生理條件下NF-κB信號通路的激活時間不會太持久的原因之一[10]。

1.3 IKK

IκB的N端是信號反應區(qū)，該區(qū)域含有可被IκB激酶（IκB kinase，IKK）磷酸化的絲氨酸位點和泛素化點。IKK是催化IκB磷酸化的特異性酶。目前已知的IKK復合物包含2個催化亞基[IKKα（即IKK1）、IKKβ（即IKK2）]和一個調節(jié)亞基[IKKγ（即NF-κB基本調節(jié)因子）][11]。IKKα和IKKβ的C端均含有螺旋-環(huán)-螺旋結構域（helix-loophelix-motif，HLH），N端均含有激酶功能區(qū)，中間含有一個鋅指結構域（zinc finger motif，ZFM）。ZFM和HLH是IKK形成同源二聚體或異源二聚體的基礎[12]。

2 NF-κB信號通路的激活

目前已知NF-κB信號通路的激活途徑主要有兩條，即經典激活途徑和替代激活途徑。NF-κB信號通路的經典激活途徑是指外源性的刺激通過信號[如腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、白細胞介素-1（interleukin-1，IL-1）、CD40配體、淋巴細胞毒素β等]激活IKK復合物上游的激酶，使IKK活化?；罨腎KK使其底物IκBα N端調節(jié)區(qū)的第32位和第36位絲氨酸位點發(fā)生磷酸化，隨后該區(qū)域內的2個賴氨酸殘基與泛素結合從而發(fā)生泛素化，最后，在26S蛋白酶體的作用下，IκBα發(fā)生裂解，導致NF-κB二聚體（主要為p65/p50）迅速從p65/p50/IκB三聚體中游離出來，暴露NLS，從細胞質移位至細胞核，與相應的靶基因[如炎性因子和免疫調控因子如白細胞介素-2（interleukin-2，IL-2）、IL-6和CD40配體等，細胞周期調控因子如細胞周期蛋白D1（cyclin D1）、細胞周期蛋白D2（cyclin D2）、c-myc、c-myb等，抗凋亡基因如腫瘤凋亡抑制蛋白（inhibitor of apoptosis protein，cIAP）家族、B細胞淋巴瘤（B cell lymphoma-2，Bcl-2）蛋白家族、Fas相關死亡域樣白細胞介素21β轉換酶抑制蛋白（cellular Fas-associated death domain-like interleukin-1β-converting enzyme-like inhibitory protein，cFLIP）等，NF-κB的負反饋調節(jié)基因）]上游的啟動子元件或增強子序列中相應的κB位點相結合，從而啟動和調控相應的靶基因的轉錄[13]。

與經典激活途徑可被多種刺激因素所激活不同，NF-κB信號通路的替代激活途徑是指NF-κB信號通路被一些特別的細胞表面受體激活，這些細胞表面受體屬于腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）受體超家族，如淋巴細胞毒素β、CD40配體和B細胞激活因子等。替代激活途徑的激活不依賴于IKKβ或IKKγ，而是高度依賴于NF-κB所誘導的激酶（NF-κB inducing kinase，NIK）對IKKα同源二聚體的磷酸化，激活的IKKα形成同源二聚體，磷酸化p100/RelB復合物，導致p100 C端的錨蛋白重復序列被降解，成為可與DNA結合的p52，p52與RelB結合形成p52/RelB異源二聚體，進而異位進入細胞核并活化轉錄因子，調控相關靶基因的轉錄[14]。NF-κB信號通路經典激活途徑的靶基因與替代激活途徑的靶基因大部分相同，但也有各自特異的靶基因。經典激活途徑的靶基因主要與天然免疫功能、促炎因子分泌有關，而替代激活途徑則更多地作用于適應性體液免疫反應、次級淋巴器官發(fā)育和B細胞成熟等環(huán)節(jié)。

3 NF-κB信號通路的調控

在體內，NF-κB信號通路的激活受到精細的調控，其主要通過正反饋調控和負反饋調控維持機體的平衡，從而正確、有效地發(fā)揮調控NF-κB的轉錄功能。①正反饋調控：細胞外信號如TNF-α、IL-1的刺激可導致NF-κB信號通路被激活，同時，NF-κB信號通路的激活又促進了TNF-α、IL-1的轉錄。TNF-α、IL-1表達水平的升高進一步激活了NF-κB信號通路，從而導致最初的炎性反應信號進一步被放大[15]。另外，脂多糖、IL-1等還能夠通過誘導IκBβ亞基降解從而使NF-κB信號通路被激活，這是因為IκBβ亞基的降解可以啟動IκBβ基因發(fā)生轉錄，從而大量新生成的IκBβ尚未經過基礎的磷酸化便與NF-κB結合，不但不能夠遮蔽NF-κB的NLS，反而阻止了NF-κB與IκBα結合，導致NF-κB持續(xù)活化。②負反饋調控：在細胞內，IκBα和p105均含有κB基序，NF-κB可特異地識別順式作用元件，并與之結合進而調控靶基因的轉錄。NF-κB信號通路的激活可使IκBα和p105的表達上調[16]。

4 NF-κB信號通路與淋巴瘤發(fā)生的關系

NF-κB的生物學功能非常廣泛，可對200多個靶基因進行調控，被認為是調控應激反應和免疫應答的中心樞紐。在正常情況下，由于受到體內正負反饋的精細調控，NF-κB信號存在周期性的活化和失活，而且活化的頻率、程度與生物特定的生理狀況以及外界信號的刺激有關，因此，整條信號通路的激活保持在適當的水平。但是，在某些疾病狀態(tài)下，或許由于刺激信號的長期存在，或許由于編碼REL蛋白的基因發(fā)生了突變或缺失，或許由于NF-κB調節(jié)基因發(fā)生了突變等原因，造成NF-κB信號通路被異常持續(xù)地激活，從而導致細胞過度增殖、分化障礙或凋亡抑制，這與淋巴造血系統(tǒng)腫瘤或自身免疫性疾病的發(fā)生有關，因此，阻斷NF-κB信號通路逐漸成為相關疾?。ㄈ缦ス顷P節(jié)炎、潰瘍性結腸炎等）潛在的治療靶點[17-18]。

4.1 霍奇金淋巴瘤

霍奇金淋巴瘤（Hodgkin’s lymphoma，HL）是具有特征性的腫瘤細胞Hodgkin/Reed-Stemberg（簡稱H/RS）的惡性血液系統(tǒng)腫瘤，NF-κB信號通路的持續(xù)激活是HL的重要標志之一[19]，NF-κB在多種HL細胞株中的表達水平較高。目前，在HL中已經發(fā)現了幾種不同的NF-κB信號通路異常的機制。最常見的機制是TNF受體相關因子（TNF receptor-associated factor，TRAF）異常表達[20]。TRAF1在B細胞系來源的HL細胞中的表達水平較高，其表達水平受CD30的調控。CD30受體屬于TNF受體超家族，可驅使TRAF蛋白聚集并激活IKK級聯(lián)反應，從而通過經典激活途徑介導NF-κB信號通路的激活和細胞的持續(xù)性增殖[21]。國風等[22]應用RNA干擾技術在L428細胞中干擾TRAF3的表達，結果發(fā)現，L428細胞的凋亡數量增加，并伴隨著RelA和p50的轉錄活性下降，說明NF-κB信號通路受TRAF1的調控。另外，在H/RS細胞中，CD30的過表達可以直接募集TRAF2和TRAF5，從而激活IKK，導致NF-κB信號通路持續(xù)激活[23]。另外，近年來，有研究表明，TRAF3的低表達也是NF-κB信號通路持續(xù)激活的原因之一，此途徑的激活不受TRAF1的影響[24]。

另一個在HL中NF-κB信號通路異常的機制是NF-κB受體激活蛋白（receptor activator of NF-κB，RANK）異常表達。RANK也屬于TNF受體超家族成員。H/RS細胞株共表達RANK及其配體（receptor activator of NF-κB ligand，RANKL），導致RANK信號通路被激活，RANK信號通路可以通過TRAF2、TRAF5和TRAF6激活NF-κB信號通路。

此外，Epstein-Barr病毒（Epstein-Barr virus，EBV）與HL的關系非常密切[25]。感染了EBV的H/RS細胞高表達潛伏膜蛋白1（latent membrane protein 1，LMPl），LMPl是一種跨膜蛋白，其氨基末端的細胞內區(qū)與CD40信號區(qū)具有高度的同源性，因此，EBV可以通過CD40信號激活IKK來調控NF-κB信號通路。此外，LMP1的6個疏水跨膜結構域具有很強的自我聚集功能，可誘導TRAF2和TRAF5寡聚化從而導致NF-κB信號通路的經典激活途徑和替代激活途徑被激活[26]。但對于EBV陰性HL，則主要因為IκB基因出現功能性突變，從而誘導HL細胞的NF-κB信號通路激活[27-28]。IκBα錨蛋白重復序列突變可導致IκBα喪失中央錨蛋白重復序列和C末端，IκB出現過度表達的現象，進而引起NF-κB信號通路被持續(xù)激活。

4.2 非HL

4.2.1 彌漫大B細胞淋巴瘤 彌漫大B細胞淋巴瘤（diffuse large B-cell lymphoma，DLBCL）是最常見的侵襲性非HL。有研究通過基因芯片技術和基因表達譜技術將DLBCL分為3種亞型：活化的B細胞樣DLBCL（activated B-cell-like-DLBCL，ABCDLBCL）、生發(fā)中心樣DLBCL（germinal center B-cell-like-DLBCL，GCB-DLBCL）和不能分類的DLBCL[29]。

有研究還發(fā)現，ABC-DLBCL細胞系中存在IKK持續(xù)活化、IκBα快速降解等現象，但在GCBDLBCL細胞中未發(fā)現這些現象[30]。使用IκBα的特異性抑制劑可以使ABC-DLBCL細胞周期發(fā)生停滯，細胞迅速凋亡，而GCB-DLBCL卻不受IκBα的特異性抑制劑的影響，提示ABC-DLBCL細胞的存活和增殖依賴于NF-κB信號通路的持續(xù)激活。就目前的研究看，在ABC-DLBCL中，NF-κB信號通路的異常激活與其上游轉導信號異常有關。ABCDLBCL常自分泌和旁分泌B淋巴細胞活化因子（B-cell activating factor，BAF），屬TNF受體超家族成員，并且存在BAF受體的過度表達，當BAF和BAF受體結合時可致NF-κB信號通路被持續(xù)激活，在這個激活的過程中，必須依賴蛋白激酶-C相關激酶（protein kinase C-associated kinase，PKK）磷酸化IKK。Kim等[31]通過在ABC-DLBCL細胞株中使用小分子RNA干擾PKK基因表達或將PKK基因敲除，發(fā)現NF-κB信號通路的關鍵蛋白受到抑制，細胞凋亡明顯增加。另一種機制是與CARD11基因突變有關。Ngo等[32]利用小發(fā)夾狀RNA（small hairpin RNA，shRNA）技術鑒定了3個關鍵的NF-κB上游信號分子——CARD11、Bcl-10和黏膜相關性淋巴組織轉運蛋白1（mucosa-associated lymphoid tissue transport protein 1，MALTl），證實了ABC-DLBCL主要依賴于CARD11/Bcl-10/MALTl復合物活化IKK，活化后的IKK磷酸化并迅速泛素化至細胞質中，引起IκB水解，進而通過經典激活途徑激活NF-κB信號通路。Lenz等[33]對73個ABC-DLBCL活組織的CARD11基因進行測序，檢測出約9.6%（7/73）的ABC-DLBCL活組織存在CARD11基因編碼鉤狀突結構外顯子突變，但在GCB-DLBCL中，該區(qū)域的突變率不超過3%。同時，免疫熒光標記法證實該區(qū)域突變伴隨著NF-κB信號通路的激活，人工誘導該區(qū)域突變，結果顯示，NF-κB信號通路被激活，這種突變被認為是一個致癌性事件。

此外，Lam等[34]使用IKK復合物的細胞信號抑制劑PS-1145與ABC-DLBCL、GCB-DLBCL細胞株共同培養(yǎng)，發(fā)現這兩種化合物對ABC-DLBCL細胞存在選擇性的毒性作用，并且使用這些抑制劑后可以迅速下調一系列NF-κB靶基因的表達，從而阻斷NF-κB信號通路，而對GCB-DLBCL細胞株的生長卻無影響。近年來，Compagno等[35]發(fā)現＞50%的ABC-DLBCL和小部分的GCB-DLBCL攜帶多種NF-κB靶基因（包括A20、CARD11、TRAF2、TRAF5、TAK1、RANK以及NF-κB的調節(jié)蛋白）的體細胞突變，這些突變導致NF-κB信號通路被異常持續(xù)激活，促進了淋巴細胞的增殖。

4.2.2 黏膜相關淋巴組織的邊緣區(qū)淋巴瘤 目前，在黏膜相關淋巴組織的邊緣區(qū)B細胞淋巴瘤（mucosa-associated lymphoid tissue，MALT）中已經鑒定出3種染色體易位，包括 （t11；18）（q21；q21）、t（14；18）（q32；q21）和（t1；14）（p22；q32）。NF-κB信號通路被認為是這3種染色體易位的共同通路。（t11；18）（q21；q21）是MALT淋巴瘤中最常見的染色體易位，18號染色體上的MALT1基因易位至11q21上的凋亡抑制蛋白2（inhibitor of apoptosis protein 2，IAP2）旁，轉錄翻譯為 IAP2-MALTl融合蛋白。當APl2基因的5'端和MALT1基因的3'端形成融合基因時，保留了抗凋亡的功能區(qū)以及參與NF-κB活化的區(qū)域（caspase樣區(qū)域），而IAP2具有泛素化作用的RING結構域于融合時被去掉，從而增強了MALT的凋亡抑制作用。因此，IAP2-MALTl融合蛋白可以直接或通過另外的泛素酶介導IKKγ泛素化，進而激活NF-κB信號通路，使下游參與細胞增殖的蛋白的表達失控[36]。

4.2.3 套細胞淋巴瘤 套細胞淋巴瘤（mantle cell lymphoma，MCL）是一類具有侵襲性的Bcl-2亞型。MCL的主要細胞遺傳學特征是t（11；14）（q13；q32）易位，即cyclin D1的轉錄單元易位至免疫球蛋白重鏈基因位點，從而導致cyclin D1過表達和細胞周期調控發(fā)生紊亂[37]。cyclinD1基因為NF-κB的靶基因，參與了MCL的發(fā)生過程。MCL中NF-κB信號通路活化的可能機制為MCL細胞異位表達的CD154通過錨定細胞膜上的CD40信號來激活 NF-κB 信號通路[38]。Fu 等[39]研究發(fā)現，在MCL中，B淋巴細胞刺激因子（B-lymphocyte stimulator，BLyS）和NF-κB信號通路持續(xù)被激活，應用RNA干擾技術干擾NF-κB信號通路中蛋白的表達可以特異性地抑制BlyS的表達，而應用RNA干擾技術干擾BLyS的表達后，NF-κB蛋白家族中一系列蛋白的活性也會隨之降低。因此認為BLyS信號的激活與NF-κB信號通路的激活之間可能形成一個正反饋調節(jié)環(huán)，從而維系腫瘤細胞的存活。

4.2.4 濾泡性淋巴瘤 濾泡性淋巴瘤（follicular lymphoma，FL）的特征性細胞遺傳學特征是（t14;18）（q32;q21）易位，該易位是位于18號染色體q21的Bcl-2基因易位至位于14號染色體q32上的免疫球蛋白重鏈（immunoglobulin heavy chain，IgH）基因上，形成融合基因，使Bcl-2基因在FL細胞中的表達上調，從而導致抗凋亡蛋白Bcl-2高表達，FL細胞因凋亡被抑制而出現過度增殖。在（t14；18）陽性的FL細胞中存在表達水平較高的NF-κB蛋白，提示NF-κB信號通路被激活，而Bcl-2表達水平的升高與NF-κB信號通路的激活直接相關[40]。

4.2.5 成人T細胞淋巴瘤 成人T細胞淋巴瘤（adut T-cell leukemia/lymphoma，ATL）是由人類嗜T細胞白血病I型病毒（human T-cell leukemia/lymphoma virus Type l，HTLV-l）感染誘發(fā)的一種侵襲性T細胞惡性腫瘤。有研究表明，NF-κB信號通路是HTLV-I引起T細胞白血病的重要原因，其機制是HTLV-l感染人的T細胞后轉錄產生腫瘤蛋白Tax，其通過活化IKK復合物激活NF-κB信號通路，使宿主細胞CD4+T淋巴細胞無限增殖和轉化[41]。目前，對Tax蛋白激活IKK復合物的方式有多種觀點。有研究發(fā)現，Tax蛋白可以直接與IKKγ結合，活化IKK復合物，從而導致磷酸化的IκBα和IKKβ增加，進而通過經典激活途徑持續(xù)激活NF-κB信號通路[42]。Wagner等[10]認為Tax泛素化在誘導NF-κB信號通路激活的過程中發(fā)揮著重要的作用。Tax泛素化使IKK復合體重新定位，由在細胞質中的廣泛分布重新定位至細胞核周聚集，而在Tax突變的細胞株中未觀察到IKK的重新定位。

Isogawa等[43]發(fā)現ATL細胞中存在NF-κB2基因的重排，重排的NF-κB2基因產物p58定位于細胞核，與p65或RelB形成復合物，而且p58本身可誘導NF-κB2基因的表達上調。這說明NF-κB2基因在ATL細胞中的重排可能是激活NF-κB信號通路的一個因素，在ATL的發(fā)生過程中起著重要的作用。近年來，有研究發(fā)現，活化的Notch1能夠直接綁定和激活RelB和NF-κB2的啟動子，從而調節(jié)RelB和NF-κB2蛋白的表達，同時Notch1能夠與IKK形成復合物，活化IKK后激活NF-κB信號通路[44]。

5 小結與展望

已有的實驗和前期臨床研究已經證實NF-κB信號通路參與了淋巴瘤的發(fā)生和發(fā)展，因此，NF-κB信號通路可以作為淋巴瘤的一個有前景的治療靶點。但目前已發(fā)現的阻斷NF-κB信號通路抑制劑的特異性和靶向性尚不理想。如何能夠既阻斷NF-κB信號通路而又不影響其正常的生理活性成為亟待解決的難題。相信隨著分子生物學和免疫學的發(fā)展，NF-κB信號通路的機制將進一步明確，人們將能夠精確地調控NF-κB信號通路，為淋巴瘤的治療開辟出一條新的途徑。