李 麗，張小兵

(1.蘭州大學第一臨床醫(yī)學院，蘭州 730030；2.蘭州大學第一醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科，蘭州 730030)

變應(yīng)性鼻炎(allergic rhinitis，AR)是發(fā)生在鼻腔黏膜的變態(tài)反應(yīng)。目前，AR已成為全球性健康問題，我國患病人數(shù)多達4億，發(fā)病率仍呈逐年升高趨勢[1]。AR的發(fā)病與攜帶易感基因、免疫失衡、炎性介質(zhì)釋放等因素有關(guān)。AR的主要臨床特征為鼻癢、打噴嚏、大量清水涕等。2015年《變應(yīng)性鼻炎診斷和治療指南》建議，鼻用糖皮質(zhì)激素是AR的一線用藥，但由于AR的病程長和易反復(fù)發(fā)作等特點，現(xiàn)有治療方案僅能短期緩解患者臨床癥狀，激素耐藥問題也日益突出，成為困擾臨床醫(yī)師和患者的難題[2]。近年來，國內(nèi)外大量研究表明，核因子κB(nuclear factor κB，NF-κB)信號通路與細胞因子、炎性因子、趨化因子的合成以及調(diào)控相關(guān)免疫細胞的發(fā)育及其正常功能的行使密切相關(guān)，以NF-κB為靶點的藥物研究為治療變應(yīng)性炎癥提供了新思路[3-6]。目前，AR與NF-κB信號通路的關(guān)系及作用機制的研究已取得一定進展，已研發(fā)出相關(guān)小分子靶向藥物?，F(xiàn)就NF-κB信號通路與AR黏膜高分泌、免疫細胞發(fā)育相關(guān)基因和T細胞分化的關(guān)系以及靶向抑制NF-κB的策略和臨床意義予以綜述，以探究其在AR中的臨床應(yīng)用前景。

1 NF-κB信號通路的概述

NF-κB是核轉(zhuǎn)錄因子蛋白家族成員，由兩組5個結(jié)構(gòu)類似的蛋白成員組成，第1組是NF-κB發(fā)揮活性作用的形式，包括p65相關(guān)因子(related，Rel)A、RelB和c-Rel；第2組包括NF-κB1(p105/p50)和NF-κB2(p100/p52)[7]。靜息狀態(tài)下，NF-κB抑制蛋白(inhibitor-NF-κB protein，IκB蛋白)可使NF-κB二聚體以無活性形式滯留在細胞質(zhì)中。當細胞受到外界刺激后，可使IκB激酶激活，IκB激酶磷酸化IκB蛋白，繼而泛素化并降解，使NF-κB暴露核定位的位點，從而釋放NF-κB二聚體，隨后NF-κB二聚體進入細胞核，并與DNA的特異性位點結(jié)合，調(diào)節(jié)靶基因的表達[8]。NF-κB激活后，可導(dǎo)致白細胞介素(interleukin，IL)1β、IL-6、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α，TNF-α)等炎性細胞因子的表達，而IL-1β、TNF-α的基因產(chǎn)物又可直接激活NF-κB信號通路，擴大炎癥反應(yīng)，即信號通路激活中的級聯(lián)瀑布效應(yīng)[9]。

2 NF-κB信號通路在AR發(fā)病機制中的作用

2.1與AR鼻黏膜高分泌的關(guān)系 鼻黏膜高分泌性是AR的主要特征之一，正常情況下黏液的產(chǎn)生與代謝保持動態(tài)平衡，但在病理狀態(tài)下，黏液的異常分泌可降低呼吸道黏膜功能和變應(yīng)原的清除，從而加劇AR的慢性炎癥過程。AR的黏液高分泌與白三烯、TNF-α、前列腺素、IL-4、IL-9和IL-13等炎性因子和細胞因子密切相關(guān)，而NF-κB信號通路廣泛參與炎性介質(zhì)和前炎性介質(zhì)(TNF-α、IL-1β)以及一些炎癥相關(guān)酶類(基質(zhì)金屬蛋白酶、環(huán)加氧酶和一氧化氮合酶)等基因的調(diào)控[10]。水通道蛋白(aquaporin，AQP)家族與氣道液體分泌密切相關(guān)，其中AQP5大量分布于鼻黏膜上皮細胞。Song和Verkman[11]用毛果蕓香堿刺激AQP5缺失小鼠和野生型小鼠發(fā)現(xiàn)，AQP5可能是氣道液體分泌的重要因素，同時也是氣道液體分泌的限速屏障。NF-κB可下調(diào)AQP5的表達，王偉偉[12]通過建立AR大鼠模型發(fā)現(xiàn)，AQP5、磷酸化環(huán)腺苷酸反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(cAMP-responsive element-binding protein，CREB)的表達與NF-κB的p65表達呈負相關(guān)，AQP5的表達與磷酸化CREB呈正相關(guān)，磷酸化CREB的表達與TNF-α、IL-1β、IL-6等炎癥基因呈負相關(guān)，由此推測，NF-κB信號通路可能通過炎性細胞因子抑制CREB磷酸化途徑或通過NF-κB的p65與磷酸化CREB在133位點(Ser133)競爭性結(jié)合細胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄輔助因子結(jié)合位點，下調(diào)AQP5表達。Wang和Zheng[13]的研究證明，NF-κB的活化可能通過上調(diào)TNF-α和IL-6兩種炎性因子的表達導(dǎo)致AR小鼠模型中黏蛋白5AC的高分泌。Towne等[14]的研究發(fā)現(xiàn)，TNF-α能夠激活TNF-α受體1從而抑制AQP5的表達，而NF-κB信號通路參與TNF-α受體1的激活。Wang和Zheng[15]發(fā)現(xiàn)，NF-κB能夠通過IL-1β下調(diào)AQP5的表達，導(dǎo)致大鼠AR的發(fā)生。綜上所述，NF-κB信號通路可直接調(diào)控參與AR黏液高分泌的炎性細胞因子基因表達，并可通過上調(diào)炎性因子導(dǎo)致黏蛋白5AC高分泌和AQP5的表達減少，引起鼻腔分泌物清除或重吸收障礙，從而導(dǎo)致AR高分泌性。

2.2NF-κB活化與機體免疫應(yīng)答的關(guān)系 AR屬于Ⅰ型變態(tài)反應(yīng)，發(fā)病過程涉及肥大細胞、嗜酸粒細胞、中性粒細胞、巨噬細胞、T淋巴細胞等多種免疫細胞。NF-κB信號通路不僅在自然殺傷細胞、樹突狀細胞、單核細胞、粒細胞系等免疫細胞的發(fā)育和功能行使中發(fā)揮作用，還通過調(diào)節(jié)細胞因子和趨化因子的基因轉(zhuǎn)錄表達在免疫應(yīng)答中發(fā)揮關(guān)鍵作用[16]。氣道細胞由NF-κB調(diào)控的炎癥靶分子主要包括以下幾種。①淋巴細胞：包括嗜酸粒細胞趨化因子1、調(diào)節(jié)激活正常T細胞表達和分泌的細胞因子、γ干擾素(interferon γ，IFN-γ)、IL-2、IL-4、IL-5、IL-13；②嗜酸粒細胞：TNF-α、IL-8、細胞間黏附分子1、白細胞功能相關(guān)抗原1；③中性粒細胞：IL-8、IL-1Ra、粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子；④巨噬細胞：單核細胞趨化蛋白1、IL-8、生長相關(guān)性癌基因α；⑤上皮細胞：胸腺基質(zhì)淋巴細胞生成素、細胞間黏附分子1、血管細胞黏附分子1、IL-8、IL-6、粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子、生長相關(guān)性癌基因α、調(diào)節(jié)和激活正常T細胞表達和分泌、單核細胞趨化蛋白1、黏蛋白5AC等[17]。有研究表明,在以上炎性細胞相關(guān)基因調(diào)控元件中存在不同數(shù)量的κB基序，與NF-κB結(jié)合后，以多位點協(xié)同作用上調(diào)細胞因子的表達。此外，NF-κB參與重要免疫受體表達的調(diào)節(jié)，如可在主要組織相容性復(fù)合體Ⅰ類分子和T細胞受體基因的調(diào)控區(qū)發(fā)現(xiàn)κB基序，并在細胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答中起關(guān)鍵作用[18]。NF-κB在初級(骨髓和胸腺)和次級(淋巴結(jié)、派氏集合淋巴結(jié)、黏膜相關(guān)淋巴組織和脾臟)淋巴組織的發(fā)育以及功能行使中發(fā)揮重要作用[16]。綜上所述，NF-κB信號通路的活化貫穿機體的整個免疫應(yīng)答過程。

2.3.4NF-κB信號通路在Treg細胞分化中的作用 Treg細胞通過分泌IL-10、轉(zhuǎn)化生長因子β等抑制由效應(yīng)T細胞引起的免疫應(yīng)答介導(dǎo)機體的抗炎反應(yīng)，Treg細胞功能低下可能導(dǎo)致變應(yīng)性疾病的發(fā)生[20]。Treg細胞在胸腺中經(jīng)過自然選擇過程后，依據(jù)發(fā)育來源分為天然Treg細胞和胸腺Treg細胞，其中胸腺Treg細胞的發(fā)育需經(jīng)過T細胞受體依賴的和非T細胞受體依賴兩個步驟，而IκB激酶作為T細胞受體信號傳遞中的重要介質(zhì)，其數(shù)量減少或缺乏可導(dǎo)致胸腺Treg細胞數(shù)量下降，提示NF-κB可能在胸腺Treg細胞發(fā)育中起作用[24]。此外，Treg細胞發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用依賴于叉狀頭/翅膀狀螺旋轉(zhuǎn)錄因子3的高水平穩(wěn)定表達，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)叉狀頭/翅膀狀螺旋轉(zhuǎn)錄因子3基因座中存在CNS1、CNS2和CNS3三個高度保守的非編碼序列，其中NF-κB亞基c-Rel與CNS3結(jié)合，在胸腺和外周叉狀頭/翅膀狀螺旋轉(zhuǎn)錄因子3的表達和Treg細胞分化中起主要作用[32-33]?？傊?，NF-κB在特異性T細胞亞群的發(fā)育與活化過程中具有不同的作用，在免疫細胞功能失衡和免疫反應(yīng)失調(diào)中與其他信號通路的交互作用仍是新的研究領(lǐng)域，有望研究出針對失衡細胞類型或細胞功能的靶向治療方法。

3 靶向抑制NF-κB的策略

NF-κB的激活包括IκB激酶激活、IκB磷酸化和泛素化、IκB解體、NF-κB向核內(nèi)遷移、NF-κB亞基與DNA結(jié)合等過程，故可針對以上環(huán)節(jié)抑制NF-κB過量激活[34]。NF-κB小分子靶向抑制劑的研究是目前的重點，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)：①NF-κB靶向抑制劑誘餌寡脫氧核苷酸是一組雙鏈DNA片段，具有與DNA上轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點相同的序列，這種競爭性占位效應(yīng)阻礙了基因啟動區(qū)NF-κB結(jié)合位點與NF-κB的結(jié)合，顯著降低了下游基因的表達[35]。Wee等[9]的AR小鼠模型證實，誘餌寡脫氧核苷酸可下調(diào)血清總IgE、IgG1和卵清蛋白特異性IgE的水平，對鼻黏膜中IL-5、TNF-α和細胞間黏附分子1的表達也有抑制作用，此外，誘餌寡脫氧核苷酸還可明顯下調(diào)脾臟中Th2型細胞因子IL-4和IL-5的表達。②Towne等[14]發(fā)現(xiàn)，NF-κB特異性抑制藥二硫代氨基甲酸吡咯烷能夠通過抑制AR大鼠TNF-α和IL-6的表達從而抑制鼻腔黏蛋白5AC的分泌。另有動物實驗也證實二硫代氨基甲酸吡咯烷有廣泛的抗氧化應(yīng)激和抗炎作用[36-37]。③NF-κB必需調(diào)節(jié)劑是NF-κB介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，可通過傳遞細胞外或細胞內(nèi)信號阻止IκB激酶復(fù)合物促炎反應(yīng)活性的激活，控制NF-κB調(diào)節(jié)的基因，為選擇性調(diào)節(jié)NF-κB功能藥物的開發(fā)提供新的靶向[38]。④Shimizu等[39]發(fā)現(xiàn)，NF-κB的特異性抑制劑脫氫甲基環(huán)氧醌霉素可通過抑制NF-κB組分與DNA的結(jié)合來抑制哮喘小鼠模型中支氣管上皮細胞嗜酸粒細胞趨化因子1的表達以及嗜酸性氣道炎癥，包括Th2型細胞因子的產(chǎn)生和后續(xù)的氣道重塑過程，但其對AR的相關(guān)炎性因子的抑制作用還需進一步探究。⑤Sidthipong等[40]設(shè)計并合成了一種脫氫甲基環(huán)氧醌霉素的類似物——(S)-β-水楊酰氨基-α-外-亞甲基-γ-丁內(nèi)酯，可在體外抑制NF-κB的p65亞基與DNA結(jié)合，從而抑制脂多糖誘導(dǎo)的NF-κB活化、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶表達和炎性細胞因子的分泌，在水溶液中較脫氫甲基環(huán)氧醌霉素具有更高的穩(wěn)定性，有望成為新的抗炎藥物候選者。

4 問題與展望

隨著精準醫(yī)學概念的提出，分子生物學、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制、信號通路交互作用已成為研究熱點。對NF-κB信號通路與AR發(fā)病間關(guān)系及其機制的探究有利于進一步尋找具有靶細胞特異性的NF-κB活化阻斷劑，對AR治療具有潛在意義。目前仍面臨的主要問題有：①AR是基因調(diào)節(jié)下多細胞、多通路參與的慢性炎癥性疾病，其發(fā)病機制及信號通路間的交互作用深入而復(fù)雜，抑制NF-κB信號通路后是否會影響其他通路的正常功能仍需探究；②NF-κB是最常見、最豐富的轉(zhuǎn)錄因子，可作為關(guān)鍵性核轉(zhuǎn)錄因子參與多條炎癥反應(yīng)信號通路，調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)和免疫反應(yīng)，因此，如何在不影響正常功能發(fā)揮的前提下抑制其調(diào)節(jié)失衡是需要攻克的難點；③大多數(shù)相關(guān)研究均使用細胞培養(yǎng)和動物模型完成，未來仍需進行研究來確定其在人類疾病中的臨床重要性。期待進一步的研究能對兩者間的關(guān)系做出全面闡述。