陳瑩，唐珊珊，彭永德，徐浣白

(上海交通大學(xué)附屬第一人民醫(yī)院內(nèi)分泌代謝科，上海 200080)

高尿酸血癥(hyperuricemia，HUA)是嘌呤代謝障礙引起的慢性代謝性疾病。HUA 是痛風(fēng)發(fā)生的重要的生化基礎(chǔ)和直接病因。一項(xiàng)薈萃分析研究顯示，痛風(fēng)是癌癥發(fā)病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[1]。血尿酸鹽水平升高與癌癥風(fēng)險(xiǎn)增加獨(dú)立相關(guān)[2]，但這一結(jié)論仍具有爭(zhēng)議。1981年，Ames等[3]提出假設(shè)，認(rèn)為血尿酸鹽水平升高表明機(jī)體對(duì)過(guò)度氧化應(yīng)激的適應(yīng)性反應(yīng)。尿酸具有清除氧自由基的能力，可能抵抗自由基氧化應(yīng)激引起的癌癥[3]。一項(xiàng)關(guān)于痛風(fēng)與癌癥風(fēng)險(xiǎn)的前瞻性研究表明，痛風(fēng)患者的口腔癌、咽癌、結(jié)腸癌、肝癌、膽管癌、胰腺癌、肺癌、子宮內(nèi)膜癌、腎癌以及惡性黑色素瘤的發(fā)生率明顯升高[4]。有證據(jù)表明，血清尿酸鹽在腫瘤生物學(xué)中發(fā)揮作用，無(wú)論男性還是女性尿酸水平升高均與癌癥相關(guān)的過(guò)早死亡率增加密切相關(guān)[5-6]。然而原發(fā)性HUA與腫瘤之間的病理生理機(jī)制，尤其是免疫機(jī)制仍不明確，這使得尿酸與腫瘤之間的關(guān)系更為復(fù)雜。

目前認(rèn)為痛風(fēng)的發(fā)展與尿酸鹽晶體的存在有關(guān)。由于細(xì)胞外液中存在高水平的鈉，細(xì)胞死亡時(shí)尿酸的超飽和觸發(fā)了尿酸結(jié)晶，形成尿酸鹽晶體，這些晶體通常被認(rèn)為具有免疫活性，能夠起到損傷相關(guān)分子模式的作用，從而影響某些免疫細(xì)胞[包括單核/巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞(T、B細(xì)胞)、自然殺傷細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞(dendritic cell，DC)等]、細(xì)胞因子的產(chǎn)生和效應(yīng)分子的表達(dá)，觸發(fā)相關(guān)免疫反應(yīng)以及炎癥過(guò)程[7-9]。現(xiàn)從免疫學(xué)角度對(duì)原發(fā)性HUA與腫瘤之間的關(guān)系及其機(jī)制進(jìn)行綜述。

1 免疫細(xì)胞與原發(fā)性HUA/痛風(fēng)合并腫瘤

1.1單核/巨噬細(xì)胞 單核/巨噬細(xì)胞是先天免疫系統(tǒng)的重要成員。固有單核巨噬細(xì)胞吞噬尿酸鹽晶體后，尿酸鹽晶體可通過(guò)接頭蛋白(即凋亡相關(guān)斑點(diǎn)樣蛋白)的募集和隨后胱天蛋白酶1的募集而激活核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3(nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3,NLRP3)炎癥小體，導(dǎo)致白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-1β為主的炎癥介質(zhì)釋放以及募集大量中性粒細(xì)胞，促使中性粒細(xì)胞向胞外釋出核內(nèi)物質(zhì)形成胞外誘捕網(wǎng)，中性粒細(xì)胞胞外誘捕網(wǎng)進(jìn)而釋放各種促炎介質(zhì)(如溶解蛋白酶、細(xì)胞毒性組蛋白)，進(jìn)一步加劇壞死性炎癥的自放大循環(huán)。已被激活的單核細(xì)胞也易被招募至炎癥部位，促進(jìn)促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生，放大免疫反應(yīng)[9-12]。這種級(jí)聯(lián)反應(yīng)的協(xié)調(diào)包括細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外的多個(gè)受體和酶與調(diào)節(jié)炎癥狀態(tài)的環(huán)境因素相互作用。此外，有研究表明，可溶性尿酸也能觸發(fā)NLRP3炎癥小體的激活，但不排除這種激活可能是由無(wú)法檢測(cè)到的尿酸鹽晶體引起[13]，表明死亡細(xì)胞或HUA釋放的尿酸可直接導(dǎo)致炎癥，引起后續(xù)的免疫反應(yīng)。同時(shí)，有學(xué)者認(rèn)為炎癥是多種癌癥的根源，且是癌癥的重要特征[14]。而單核/巨噬細(xì)胞是炎癥與癌癥之間的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。越來(lái)越多的證據(jù)表明，單核細(xì)胞會(huì)遷移到腫瘤中，在腫瘤中分化為巨噬細(xì)胞，并根據(jù)不同的趨化因子在不同的腫瘤微環(huán)境中積累，調(diào)節(jié)腫瘤進(jìn)展、基質(zhì)重塑、血管生成、轉(zhuǎn)移和侵襲[15-17]。由此可見(jiàn)，尿酸鹽晶體可能通過(guò)調(diào)控單核/巨噬細(xì)胞募集的生物學(xué)基礎(chǔ)影響腫瘤的進(jìn)展。

1.2中性粒細(xì)胞 中性粒細(xì)胞是痛風(fēng)患者關(guān)節(jié)液中數(shù)量最多的分葉核白細(xì)胞,同時(shí)也是機(jī)體固有免疫的主要效應(yīng)細(xì)胞。中性粒細(xì)胞的招募首先會(huì)促進(jìn)炎癥的發(fā)生,該過(guò)程伴隨呼吸爆發(fā)。在痛風(fēng)患者中發(fā)現(xiàn)尿酸鹽晶體可誘導(dǎo)局部中性粒細(xì)胞密度升高,產(chǎn)生大量活性氧類并釋放炎癥介質(zhì),包括腫瘤壞死因子-α、IL-6、IL-8，這些炎癥介質(zhì)可促使中性粒細(xì)胞形成中性粒細(xì)胞胞外誘捕網(wǎng)。當(dāng)中性粒細(xì)胞胞外誘捕網(wǎng)形成時(shí)，促分裂原活化的蛋白激酶被釋放，激活細(xì)胞死亡時(shí)釋放的人IL-1β前體[9]。而尿酸鹽晶體激活中性粒細(xì)胞的信號(hào)通路子集包括Src家族激酶(如蛋白激酶C、磷脂酰肌醇-3-激酶)和脾臟酪氨酸激酶。脾臟酪氨酸激酶對(duì)于尿酸鹽晶體誘導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)鈣水平的增加、超氧化物的產(chǎn)生以及促分裂原活化的蛋白激酶的激活都是必需的[18-19]。此外，尿酸鹽晶體也被認(rèn)為可以觸發(fā)壞死。尿酸鹽晶體在中性粒細(xì)胞中激活促分裂原活化的蛋白激酶和蛋白激酶B，它們受轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子激酶1和脾臟酪氨酸激酶的調(diào)控，參與細(xì)胞因子的生成和壞死。這是通過(guò)受體相互作用的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶3和混合譜系激酶域樣蛋白途徑介導(dǎo)的促炎細(xì)胞死亡。壞死過(guò)程中細(xì)胞完整性的破壞可引起NLRP3炎癥小體的聚集[19]。因此，壞死性凋亡可能協(xié)同放大炎癥介質(zhì)在痛風(fēng)中的釋放。另外，中性粒細(xì)胞是實(shí)體腫瘤的重要組成部分，可通過(guò)分泌多種趨化因子和細(xì)胞因子以及積極招募其他支持腫瘤的細(xì)胞到腫瘤微環(huán)境中，直接促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)。此外，中性粒細(xì)胞也參與免疫抑制，從而促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移[20]。因此，尿酸鹽晶體可能通過(guò)募集中性粒細(xì)胞于炎癥部位，產(chǎn)生炎癥并釋放炎癥介質(zhì)而參與腫瘤的進(jìn)展。

1.3DC DC是機(jī)體功能最強(qiáng)的專職抗原呈遞細(xì)胞。它能高效地?cái)z取、加工處理和遞呈抗原，未成熟DC具有較強(qiáng)的遷移能力，成熟DC能有效激活初始型T細(xì)胞，處于啟動(dòng)、調(diào)控并維持免疫應(yīng)答的中心環(huán)節(jié)。DC與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展有密切關(guān)系。一方面，尿酸鹽晶體能有效促進(jìn)DC識(shí)別抗原以及增加CD86的表達(dá)，為T細(xì)胞提供必要的協(xié)同刺激信號(hào)來(lái)誘導(dǎo)活化CD8+細(xì)胞毒性T細(xì)胞和CD4+輔助性T細(xì)胞(helper T cell，Th細(xì)胞)1免疫的能力。尿酸鹽晶體的消耗抑制了與死亡細(xì)胞相關(guān)的免疫反應(yīng)。其他研究也證實(shí)了尿酸鹽晶體作為佐劑在DC疫苗誘導(dǎo)的抗腫瘤免疫中的作用[21-23]。另一方面，在體外實(shí)驗(yàn)中，尿酸鹽晶體可與DC表面的脂質(zhì)(如膽固醇)結(jié)合導(dǎo)致細(xì)胞膜脂質(zhì)的重排，引起細(xì)胞內(nèi)具有免疫受體酪氨酸活化基序聚集，募集脾臟酪氨酸激酶，而脾臟酪氨酸激酶與腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移有關(guān)[24-25]。

1.4T細(xì)胞 按分子表面抗原不同可將成熟T細(xì)胞分為CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞。另外，根據(jù)T細(xì)胞各個(gè)亞群之間功能不同又可分為Th細(xì)胞、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞、細(xì)胞毒性T細(xì)胞亞群。Th細(xì)胞是能輔助T、B淋巴細(xì)胞應(yīng)答的功能亞群。初始CD4+T細(xì)胞可分化為Th1、Th2、Th17三類效應(yīng)細(xì)胞。Th1細(xì)胞主要參與細(xì)胞免疫應(yīng)答，分泌IL-2、γ干擾素；Th2細(xì)胞主要參與體液免疫應(yīng)答，分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10；Th17細(xì)胞通過(guò)產(chǎn)生IL-17、IL-21和IL-22在免疫系統(tǒng)中發(fā)揮促炎作用。

痛風(fēng)患者中尿酸鹽晶體能夠以不依賴抗原的方式直接激活T細(xì)胞，T細(xì)胞參與慢性痛風(fēng)的破骨細(xì)胞形成。因此，尿酸鹽晶體在關(guān)節(jié)組織中的沉積直接導(dǎo)致滑膜炎和骨破壞[26]。此外，尿酸鹽晶體作為主要的內(nèi)源性免疫危險(xiǎn)信號(hào)之一，通過(guò)觸發(fā)強(qiáng)烈的吞噬作用、分泌炎癥細(xì)胞因子和上調(diào)抗原呈遞細(xì)胞上的共刺激分子表達(dá)，如尿酸鹽晶體可誘導(dǎo)人DC成熟，增加細(xì)胞表面共刺激分子(如CD80和CD86)的表達(dá)，有效促進(jìn)細(xì)胞毒性T細(xì)胞反應(yīng)，繼而激活CD8+T細(xì)胞，促進(jìn)γ干擾素釋放，抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)[22，26]。Kuhn等[27]聯(lián)合尿酸鹽晶體和恥垢分枝桿菌在B16型黑色素瘤、乳腺癌和肺轉(zhuǎn)移瘤中進(jìn)行局部治療，結(jié)果顯示，尿酸鹽晶體通過(guò)直接激活T細(xì)胞受體復(fù)合物，誘導(dǎo)T細(xì)胞增殖，促進(jìn)T細(xì)胞依賴抗原的抗體產(chǎn)生，促進(jìn)免疫應(yīng)答，增強(qiáng)適應(yīng)性細(xì)胞免疫，有效地延緩腫瘤生長(zhǎng)。表明尿酸鹽晶體作為一種佐劑應(yīng)用于腫瘤疫苗，在抗腫瘤免疫應(yīng)答中發(fā)揮重要作用[21，27-28]。此外，尿酸鹽晶體不僅可以作為一種抗原刺激Th2細(xì)胞分泌TNF-γ、IL-2介導(dǎo)細(xì)胞免疫應(yīng)答，還可以在存在IL-1α/β、IL-18的情況下調(diào)控調(diào)節(jié)性T細(xì)胞/Th17細(xì)胞的分化和誘導(dǎo)Th1細(xì)胞介導(dǎo)的適應(yīng)性免疫應(yīng)答[29-31]。上述研究證明了尿酸鹽晶體在抗腫瘤免疫應(yīng)答中起一定的作用，但具體機(jī)制仍需進(jìn)一步探討。

1.5B細(xì)胞 與T細(xì)胞相同，B細(xì)胞也是免疫系統(tǒng)中重要的免疫細(xì)胞，其主要功能是介導(dǎo)體液免疫。B細(xì)胞是重要的抗原呈遞細(xì)胞，能攝取、加工和遞呈抗原；B細(xì)胞還能分泌細(xì)胞因子，調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答。研究表明，在急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎患者痛風(fēng)石沉積的軟組織中可觀察到浸潤(rùn)的CD20+B細(xì)胞[32]。尿酸鹽晶體可觸發(fā)B細(xì)胞受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，增加B細(xì)胞增殖的必要轉(zhuǎn)錄因子c-Myc的表達(dá)，從而誘導(dǎo)B細(xì)胞增殖。而B細(xì)胞通過(guò)產(chǎn)生免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)促進(jìn)尿酸鹽結(jié)晶，Ig黏附在尿酸鹽晶體上，加速了痛風(fēng)的適應(yīng)性免疫反應(yīng)[33-34]。此外，B細(xì)胞也可以通過(guò)炎癥細(xì)胞的募集、促血管生成基因和促轉(zhuǎn)移膠原酶的上調(diào)，直接促進(jìn)腫瘤的發(fā)生[35]。

2 免疫效應(yīng)分子與原發(fā)性HUA/痛風(fēng)合并腫瘤

2.1Ig與補(bǔ)體 Ig是體液免疫宿主防御的關(guān)鍵元素。尿酸鹽晶體可與Ig(如IgG、IgA和IgM)結(jié)合觸發(fā)晶體誘導(dǎo)炎癥。IgM黏附在尿酸鹽晶體上，并以劑量依賴性的方式促進(jìn)尿酸鹽結(jié)晶。然而在人類中，大多數(shù)與尿酸鹽結(jié)合的Ig是IgG[36-38]。在瀕死的乳腺癌細(xì)胞模型中，尿酸鹽可以激活CD4+T細(xì)胞增強(qiáng)抗體IgG1反應(yīng)，抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)[24]。此外，尿酸鹽可與補(bǔ)體成分C1q結(jié)合引起補(bǔ)體經(jīng)典途徑的活化，通過(guò)cC1qR SIGNR1(一種c型凝集素受體)觸發(fā)核因子κB核易位和IL-12、腫瘤壞死因子-α生成。這些細(xì)胞因子可誘導(dǎo)Th1細(xì)胞極化，促進(jìn)體液免疫應(yīng)答[31]。尿酸鹽晶體還可激活補(bǔ)體的旁路途徑，產(chǎn)生補(bǔ)體活化的關(guān)鍵致炎效應(yīng)分子C3a和C5a，通過(guò)活性氧類的產(chǎn)生促進(jìn)IL-1β的生成，從而增加中性粒細(xì)胞的招募，活性氧類又可激活NLRP3炎癥小體[39-40]。補(bǔ)體在腫瘤環(huán)境中具有多種功能，包括直接促進(jìn)癌細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移、刺激血管生成等，表明尿酸鹽晶體可能通過(guò)補(bǔ)體系統(tǒng)相關(guān)機(jī)制促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。

2.2細(xì)胞因子 在免疫細(xì)胞對(duì)抗原發(fā)揮免疫效應(yīng)功能時(shí)，細(xì)胞因子是其中重要的效應(yīng)分子之一。IL-1β是啟動(dòng)痛風(fēng)發(fā)病機(jī)制和中性粒細(xì)胞招募的關(guān)鍵細(xì)胞因子，也是腫瘤進(jìn)展中主要的細(xì)胞因子之一，在腫瘤微環(huán)境中大量存在。其主要由先天免疫細(xì)胞產(chǎn)生，與IL-1受體1結(jié)合，作用于多種細(xì)胞類型，激活I(lǐng)L-1信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路和髓樣分化因子88依賴核因子κB信號(hào)通路,從而引發(fā)炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)[10]。尿酸鹽晶體可通過(guò)P2X嘌呤能受體7途徑(P2X嘌呤能受體7與胞外ATP結(jié)合，觸發(fā)K+外流，協(xié)同尿酸鹽晶體誘導(dǎo)的NLRP3炎癥小體激活釋放IL-1β)和Toll樣受體(Toll-like receptor，TLR)信號(hào)通路途徑(TLR2和TLR4可以識(shí)別尿酸鹽晶體和重組可溶性形式模式識(shí)別分子CD14,激活下游NF-κB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,進(jìn)而誘發(fā)IL-1β的生成)生成大量的IL-1β[41-43]。而IL-1β/IL-1受體1信號(hào)可激活下游核因子κB激酶抑制劑/核因子κB或促分裂原活化的蛋白激酶(c-Jun氨基端激酶/p38)，從而促進(jìn)腫瘤進(jìn)展[44]。此外，IL-8作為一種巨噬細(xì)胞分泌的趨化因子，對(duì)炎癥和血管生成至關(guān)重要。尿酸鹽晶體可誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞釋放炎癥介質(zhì),包括IL-8。有研究表明，在痛風(fēng)急性期循環(huán)中IL-8水平顯著升高[45]。而IL-8作為某些腫瘤微環(huán)境中的免疫調(diào)制器得到了廣泛關(guān)注，它可以促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移[46]。

2.3細(xì)胞表面受體 由細(xì)胞表面受體介導(dǎo)的信號(hào)通路可協(xié)調(diào)先天免疫應(yīng)答，最常見(jiàn)的受體是TLR家族，其中TLR2和TLR4在免疫調(diào)節(jié)和急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用：①尿酸鹽晶體可以被TLR識(shí)別，并進(jìn)一步激活TLR和NLRP3炎癥小體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路；②TLR通過(guò)識(shí)別原始單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生pro-IL-1β的配體來(lái)調(diào)節(jié)炎癥[47]。TLR也被認(rèn)為是參與腫瘤發(fā)病的關(guān)鍵因素，調(diào)節(jié)多種腫瘤細(xì)胞和腫瘤浸潤(rùn)的先天性免疫細(xì)胞和適應(yīng)性免疫細(xì)胞[48]。此外，還有抑制受體(如細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4、程序性細(xì)胞死亡受體-1)，其是介導(dǎo)免疫反應(yīng)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)器。腫瘤可以“劫持”這些抑制受體來(lái)保護(hù)自身免受免疫攻擊。克服這種抑制受體介導(dǎo)的免疫耐受已成為近年癌癥免疫治療發(fā)展的焦點(diǎn)[49]。另外，抑制受體功能的喪失可導(dǎo)致多種白細(xì)胞功能紊亂并引起炎癥性疾病。在急性痛風(fēng)期，尿酸鹽晶體引起的炎癥反應(yīng)的機(jī)制涉及抑制受體的參與。抑制受體C型凝集素結(jié)構(gòu)域家族12成員A抗體和白細(xì)胞信號(hào)抑制受體-1分別參與并影響中性粒細(xì)胞與尿酸鹽晶體之間的反應(yīng)。多項(xiàng)證據(jù)表明[50-51]，C型凝集素結(jié)構(gòu)域家族12成員A抗體在尿酸鹽晶體誘導(dǎo)的炎癥中負(fù)向調(diào)節(jié)髓細(xì)胞功能。尿酸鹽晶體刺激中性粒細(xì)胞可下調(diào)C型凝集素結(jié)構(gòu)域家族12成員A抗體在細(xì)胞表面的表達(dá)。而白細(xì)胞信號(hào)抑制受體-1負(fù)向調(diào)控先天免疫對(duì)各種刺激的反應(yīng)。與C型凝集素結(jié)構(gòu)域家族12成員A抗體的情況一樣，當(dāng)尿酸鹽晶體刺激激活單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞時(shí)，細(xì)胞表面的白細(xì)胞信號(hào)抑制受體-1表達(dá)降低[50-51]?？傊?，這兩種受體可能在一定時(shí)間內(nèi)調(diào)節(jié)中性粒細(xì)胞的激活，從而影響腫瘤的生物學(xué)。

3 小 結(jié)

尿酸是人類嘌呤化合物的終末代謝產(chǎn)物。其可繼發(fā)痛風(fēng)、誘發(fā)或加重心血管疾病以及代謝性疾病甚至癌癥。隨著對(duì)HUA與腫瘤關(guān)系研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)不同的免疫細(xì)胞亞群、細(xì)胞因子、細(xì)胞表面受體對(duì)痛風(fēng)及腫瘤的發(fā)病均有顯著影響，且HUA與腫瘤之間的關(guān)系呈現(xiàn)出復(fù)雜化的趨勢(shì)。一方面，尿酸鹽晶體可激活有效的免疫刺激物，直接通過(guò)逆轉(zhuǎn)免疫抑制或作為佐劑觸發(fā)抗癌免疫應(yīng)答；另一方面,尿酸鹽晶體與免疫細(xì)胞相互作用能增強(qiáng)免疫抑制和促進(jìn)血管生成從而影響惡性腫瘤的生物學(xué)特征。因此，管理和控制尿酸水平是否可以成為預(yù)防以及治療腫瘤的新手段目前仍不明確，需要進(jìn)一步完善其相關(guān)病理生理機(jī)制。