-Y缺氧诱导因子与肿瘤的关系
浙江医学２００７年第２９卷第９期
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（收稿日期：２００６－０９－２２）
缺氧诱导因子与肿瘤的关系
胡甜甜
陈卫星
作者单位：３１０００３杭州，浙江大学医学院附属第一医院消化
内科
缺氧诱导因子（ｈｙｐｏｘｉａ－ｉｎｄｕｃｉｂｌｅｆａｃｔｏｒ１，ＨＩＦ－１）是细胞及组织缺氧情况下产生的一种氧依赖的转录激活因子，广泛存在于哺乳动物体内，能诱导多种缺氧反应性表达，使细胞及组织产生一系列反应以适应缺氧环境。研究发现，ＨＩＦ－１与肿瘤的发展、转移及肿瘤细胞的增殖与凋亡有密切联系。目前，通过抑制ＨＩＦ－１的表达及活性治疗各种肿瘤已成为研究的热点，现笔者就ＨＩＦ－１与肿瘤的关系做一综述。
１ＨＩＦ－１的表达调控
ＨＩＦ－１由ＨＩＦ－１α和ＨＩＦ－１β两个亚基构成，β亚基不受Ｏ２调节和影响，在正常细胞和缺氧细胞的细胞核和细胞质中均有表达。而α亚基受Ｏ２调节，常氧情况下，ＨＩＦ－１α半衰期为５ｍｉｎ。在缺氧及其他因素的影响下，ＨＩＦ－１α在细胞核中过表达，与进入细胞核的ＨＩＦ－１β结合，形成ＨＩＦ－１异二聚
体。
目前研究发现，ＨＩＦ－１α的稳定性主要通过翻译后修饰实现，主要有羟化、乙酰化、磷酸化及一些信号传导途径的作用［１］。
１．１羟化作用在常氧情况下，ＨＩＦ－１α的氧依赖
的降解结构区域（ｏｘｙｇｅｎ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｄｏ－
ｍａｉｎ，ＯＤＤＤ）的第４０２及５６４位脯氨酸残基被脯氨
酸羟化酶（ｐｒｏｌｙｌｈｙｄｒｏｘｙｌａｓｅ，ＰＨＤ）羟化，羟化后的ＨＩＦ－１α与ｖｏｎＨｉｐｐｅｌ－Ｌｉｎｄａｕ肿瘤抑制蛋白（ｐＶＨＬ）结合，ｐＶＨＬ募集ｅｌｏｎｇｉｎＣ，ｅｌｏｎｇｉｎＢ，ｃｕｌｌｉｎ－２，和Ｒｂｘ１形成ＶＣＢ－Ｃｕｌ２Ｅ３复合体，该复合体能够特异地催化ＨＩＦ－１α经泛素－蛋白酶复合体途径水解。缺氧情况下可使ＰＨＤ失活从而增加
ＨＩＦ－１的表达。
另外，ＨＩＦ－１α羧基端的转录激活区（Ｃ－ＴＡＤ）上的８０３位天冬氨酸能被ＨＩＦ－１抑制因子（ＦＩＨ－１）羟化，从而阻止ＨＩＦ－１α与辅激活因子ＣＢＰ／Ｐ３００的相互作用。缺氧状态下，８０３位的天冬氨酸不被羟化，ＨＩＦ－１的Ｃ－ＴＡＤ与ＣＢＰ／Ｐ３００相互
作用，激活靶基因的转录［２］。
１．２
乙酰转移酶ＡＲＤ１（ａｒｒｅｓｔ－ｄｅｆｅｃｔｉｖｅ－１）的乙酰化
作用
ＨＩＦ－１α的ＯＤＤＤ的第５３２位的赖氨酸可
被乙酰转移酶ＡＲＤ１乙酰化，乙酰化后可增强ＨＩＦ－１α与ｐＶＨＬ的结合能力，由此引起ＨＩＦ－１α
经蛋白酶复合体途径降解，乙酰转移酶活性不受氧的调节，但是在缺氧条件下，ＡＲＤ１的ｍＲＮＡ和蛋白水平可减少，由此引起缺氧情况下的ＨＩＦ－１的乙酰化减少，使ＨＩＦ－１表达增加。
１００９??
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１．３磷酸化作用及信号传导途径ＨＩＦ－１α是一种磷酸化蛋白，蛋白合成时其磷酸化过程参与ＨＩＦ－１α亚单位表达和／或稳定以及ＨＩＦ－１转录活性的调节。另外，细胞因子、生长因子、环境刺激以及其他信号分子在低氧条件和相应的酪氨酸激酶受体结合，激活磷脂酰肌醇３－激酶（ＰＩ－３Ｋ），丝氨酸－苏氨酸蛋白激酶ＡＫＴ（蛋白激酶Ｂ），及ＦＲＡＰ（ＦＫＢＰ１２－ｒａｐａｍｙｃｉｎ结合蛋白）信号转导途径，增加ＨＩＦ－１的表达。
２ＨＩＦ－１与肿瘤的发展
目前研究发现，ＨＩＦ－１α在多种实体肿瘤中普遍表达，如胃癌、结肠癌、前列腺癌、乳腺癌等，与肿瘤的发展、转移、耐药性及肿瘤细胞的凋亡密切相关。
２．１ＨＩＦ－１与肿瘤的生长与转移肿瘤的生长和转移依赖于血管的生成，实体肿瘤在生长过程中，由于生长速度较快，肿瘤的内部处于缺氧状态，缺氧可使ＨＩＦ－１过表达及活性增加。研究证实［３］：ＨＩＦ－１α不仅可促进ＶＥＧＦ的转录，而且能增加ＶＥＧＦｍＲＮＡ的稳定性，从而上调ＶＥＧＦ的表达。ＶＥＧＦ不仅能促进内皮细胞分裂、增殖和血管构建，还能增加新生血管的通透性，协助癌细胞进入血液并转移到其他组织，使肿瘤发生转移。ＨＩＦ－１还通过促进其他因子的表达或癌基因发生作用。有研究报道称：ＨＩＦ－１可诱导人内皮细胞环氧合酶－２（ＣＯＸ－２）的表达，而ＣＯＸ－２及其合成产物前列腺素等可通过血小板源性生长因子、表皮生长因子、除ＶＥＧＦ以外的碱性成纤维细胞生长因子等多种途径调节血管生成。另外，缺氧会诱导与基质代谢和血管成熟有关的基因的生成，如基质金属蛋白酶（ＭＭＰｓ）［４］、胶原辅氨酰羟化酶［５］。
２．２ＨＩＦ－１与肿瘤的能量代谢ＨＩＦ－１α可诱导产生葡萄糖载体１、３（ＧＬＵ－１，ＧＬＵ－３）［６］以及与糖酵解有关的酶［７］，如醛缩酶Ａ、醛缩酶Ｃ、烯醇化酶１、乳酸脱氢酶Ａ、磷酸甘油酸激酶１、丙酮酸激酶Ｍ、己糖激酶１、己糖激酶２等。ＧＬＵ－１，ＧＬＵ－３及糖酵解相关酶可增加肿瘤细胞对葡萄糖的摄取，加速糖酵解，使ＡＴＰ产生增加。此外，有报道称在含氧量正常的情况下糖酵解的代谢产物如乳酸盐和丙酮酸盐，能引起ＨＩＦ－１α的蓄积，能调控缺氧诱导基因的表达，由此建立了一个潜在的正反馈回路［８］。２．３ＨＩＦ－１与肿瘤细胞增生ＨＩＦ－１能诱导胰岛素样生长因子－２（ＩＧＦ－２）和转化因子－２（ＴＧＦ－２）等因子的生成，这些因子通过与同源受体结合激活ＭＡＫＰ和ＰＩ－３Ｋ途径，不仅引起细胞增生，还能增加ＨＩＦ－１的活性，加速ＨＩＦ－１诱导基因的转录活动，这一活动在肿瘤演变过程中起重要作用［９］。２．４ＨＩＦ－１与细胞凋亡ＨＩＦ－１在肿瘤细胞的凋亡作用比较复杂。肿瘤细胞凋亡有ｐ５３依赖性和非ｐ５３依赖性两条途径。在长时间或者严重缺氧情况下，ＨＩＦ－１与ｐ５３相互作用，ｐ５３通过诱导各种凋亡基因诱导细胞凋亡，Ｃｈｅｎ等［１０］证明了ＨＩＦ－１是通过抑制ＭＤＭ２介导的ｐ５３泛素化和阻断ＭＤＭ２介导的ｐ５３向核外转运而稳定ｐ５３的。Ｎｉｐ３是凋亡前蛋白，属于ｂｃｌ－２家族的促凋亡成员，ＨＩＦ－１能活化Ｎｉｐ３诱导细胞凋亡［１１］。也有人认为ＨＩＦ－１有抗细胞凋亡作用，在一般低氧条件下，ＨＩＦ－１能促进一些诱导基因的表达，如ＶＥＧＦ，ＧＬＵＴ－１，ＥＮＯ１，ＥＰＯ，这些诱导基因具有抗细胞凋亡作用［１２］。研究发现在结肠癌细胞、肝细胞瘤、卵巢上皮细胞、肺和胚胎纤维原细胞中，缺氧条件下促凋亡分子Ｂｉｄ呈ＨＩＦ－１依赖性下调，从而成为细胞存活的原因［１３］。此外，一些受ＨＩＦ－１调控的分子如ｐ２１，ｉＮＯＳ和ＲＴＰ８０１等既具有促凋亡作用也具有抗凋亡作用［１２］。目前，ＨＩＦ－１与肿瘤细胞凋亡的联系机制还有待进一步研究。２．５ＨＩＦ－１与肿瘤的耐药性有报道证实肿瘤缺氧状态能降低放疗和化疗的效果，Ｊｉ等［１４］发现缺氧可使光化学疗法（ＰＤＴ）效果下降，另外，ＨＩＦ－１α蛋白的过表达也可削弱光化学疗法的细胞毒性效应。当用ｓｉＲＮＡ转染ＨＩＦ－１α高表达的细胞，阻断ＨＩＦ－１α的表达后，细胞经ＰＤＴ后活性下降。
３ＨＩＦ－１与肿瘤的治疗
３．１药物治疗ＨＩＦ－１的过表达以及活性增强可以促进肿瘤的发展，故抑制ＨＩＦ－１的活性或减少ＨＩＦ－１的表达可以抑制肿瘤的生长。目前，酪氨酸激酶抑制物，蛋白酶Ｃ抑制物，ＭＡＰＫ抑制物ＰＤ９８０９５等能阻断ＨＩＦ－１α的功能而降低ＨＩＦ－１α的表达。ＰＩ３Ｋ抑制物ｗｏｒｔｍａｎｎｉｎ、ＬＹ２９４００２及ＦＲＡＰ／ｍＴＯＲ抑制物ｒａｐａｍｙｃｉｎ（雷帕霉素）不仅可以阻断基本的ＨＩＦ－１α蛋白表达，还可以削弱ＨＩＦ－ｌα的活性。组氨酸脱乙酰酶抑制剂ＦＫ２２８能抑制缺氧条件下ＨＩＦ－１的表达和活性，通过抑制其活性而减少肿瘤血管的生成，抑制肿瘤的发展。ＹＣ－１（３－（５－羟甲基－２－呋喃基）－１－甲苯）通
１０１０??
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过缺氧、铁离子的鳌合以及蛋白酶的降解作用降解ＨＩＦ－１，抑制ＨＩＦ－１的活性和ＨＩＦ－１α蛋白表达，研究发现［１５］ＹＣ－１主要降解ＨＩＦ－１第７２０位到第７８０位的氨基酸。２ＭＥ２（２－甲氧雌二醇）通过破坏微管的聚合降低ＨＩＦ－１的表达水平，抑制肿瘤血管的生成。
３．２基因工程目前主要有反义核酸技术和ＲＮＡ干扰技术。反义核酸技术：通过抑制特定基因转录和翻译，达到治疗肿瘤的目的，具有高特异性和低毒副作用的特点。常青等［７］用反义ＨＩＦ－１转染胰腺癌细胞ＢｘＰＣ－３，发现反义ＨＩＦ－１α可能通过阻断ＨＩＦ－１α和ｓｕｒｖｉｖｉｎ的表达而增强胰腺癌对化疗的敏感性。陈治等研究发现反义ＨＩＦ－１α基因对鸡胚移植肿瘤的血管新生有明显抑制作用。ＲＮＡ干扰：ＲＮＡ干扰（ＲＮＡｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ，ＲＮＡｉ）是指在进化过程中高度保守的、由双链小干扰ＲＮＡ（ｉｓＲＮＡ）诱发的、同源ｍＲＮＡ高效特异性降解的现象。由于使用ＲＮＡｉ技术可以特异性剔除或关闭特定基因的表达，所以该技术已被广泛用于探索基因功能和传染性疾病及恶性肿瘤的基因治疗领域。有研究示用ｉｓＲＮＡ转染经ＣｏＣｌ２诱导后高表达ＨＩＦ－１α的食管上皮Ｈｅｔ－１Ａ细胞，ＰＤＴ后细胞活性下降，与未经ｉｓＲＮＡ转染的细胞有显著差异性［１４］。
综上所述，ＨＩＦ－１能通过多种调控机制引起肿瘤的生长发展及转移，利用ＨＩＦ－１的这一特性，ＨＩＦ－１可作为治疗肿瘤的新靶点，目前针对ＨＩＦ－１的肿瘤治疗的某些药物已经入临床试验阶段。随着对ＨＩＦ－１研究的深入，以ＨＩＦ－１为靶点的治疗可能成为一些疾病治疗和预防的重要手段之一，有广阔的应用前景。
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（上接第９９４页）
１０１１??
炎症在肿瘤发生发展中的作用
加强炎症在肿瘤发病发展中作用的研究 2014-05-15 09:41来源：中华内科杂志作者：林三仁 加强炎症在肿瘤发生发展中作用的研究许多慢性炎症，包括感染性和非感染性（或特发性） 炎症可以导致肿瘤。目前公认的宫颈炎与宫颈癌、EB病毒感染引起的炎症与鼻咽癌等。消化系统的许多炎症亦与肿瘤的发相关（表1）。炎症作为肿瘤发生发展的诱发因素，引起人 们越来越多的关注。尽管炎症在肿瘤的发生发展全过程的各个阶段的作用仍未完全阐明，但本领域的许多研究工作仍取得了重要的进展。炎症如何诱发肿瘤以及如何通过这些途径进行干预是当前肿瘤研究领域的重要科学问题。 表1 主要的消化系统肿瘤相关性炎症和相应肿瘤 注：Hp:幽门螺杆菌；MALT.黏膜相关淋巴组织
一、炎症导致肿瘤的机制 1．炎症与肿瘤起始：急性炎症往往是自限性的，而持续的慢性炎症是肿瘤干细胞转化为肿瘤的始动和持续促进因素。持续的或低强度的炎症刺激使靶组织处于长期或过度反应而反复 修复时，炎症表现为"非可控性"。肿瘤的发生过程中，肿瘤干细胞、基质细胞和炎性细胞等形成了复杂的调控网络，涉及到基因、非编码RNA、蛋白质和代谢小分子等众多"节点"，并形成相互影响的"互联网"。在肿瘤起始中，核转录因子NF-KB和转录激活因子3（STAT3）路径最为重要。 通过这些路径，可以释放促炎因子和重要的介质，它们对肿瘤增殖和维持炎症同样重要。其中NF-KB的活化具有抑制凋亡、加速细胞周期进程、促血管生成和转移的作用；STArI3路径是调控和参与多种肿瘤的信号转导通路，包括调控抗凋亡基因和细胞周期控制基因。2.炎症与肿瘤逃避免疫监视并增殖：肿瘤的存活与效应性T细胞和体液免疫反应的抑制有关。免疫系统不能产生足够的抗肿瘤效应的原因是由于：肿瘤细胞未分化的特性，和它对免疫系统有直接抑制作用并逃避免疫监视。调节性T细胞(Tregs)具有免疫抑制功能，在肿瘤组织中聚集，在炎症反应中，这些细胞也被树突状细胞募集和激活。 骨髓来源的抑制性细胞(MDSCs)亦属于促炎细胞，它被炎症反应激活，并向特定部位聚集， 促进血管形成，同时它也具有免疫抑制作用。因此，肿瘤相关性炎症通过产生促炎和抗炎信号，导致肿瘤生长并逃避免疫监视。 3．炎症与肿瘤进展及转移："种子和土壤"学说认为，肿瘤"种子"能在肿瘤微环境(TME)"土壤"中存活并转移，依赖于各种因子与肿瘤细胞的相互作用。TME由癌细胞和多种基质细胞、细胞因子、趋化因子等组成。其中基质细胞包括成纤维细胞、免疫细胞、内皮细胞、MDSCs等；细胞因子包括TNF、血管内皮生长因子(VEGF)、IL-1等；趋化因子包括CXCL12、CCL27、CCl21等。 这些细胞和因子产生并存在于肿瘤相关性炎症中，可以促进肿瘤的生长、血管形成、侵犯和 转移。肿瘤本身可以通过旁分泌的促炎因子（IL一1B、IL-6、TNFa）和自分泌细胞因子促进自身表达趋化因子（包括cxc趋化因子家族）受体。肿瘤进展依赖于肿瘤相关性巨噬
炎症因子与肿瘤指标的联合检测在原发性肝癌中的表达及相关性研究
炎症因子与肿瘤指标的联合检测在原发性肝癌中的表达及相关性研 究 目的：观察炎症因子联合肿瘤指标在原发性肝癌患者中的应用及相关性。方法：取2014年3月-2016年6月医院收治的原发性肝癌患者100例，设为观察组。取同期入院健康体检者50例，设为对照组。两组入院后均抽取5 ml静脉血，采用全自动生化分析仪测定其ALT、AST水平，采用酶联免疫吸附试验检测IL-2、IL-6水平，采用化学免疫发光法测定甲胎蛋白，分析炎症因子与肿瘤指标的联合检测在原发性肝癌患者中的应用及相关性。结果：观察组AST、ALT及AFP水平高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）；对照组IL-2水平高于AFP阳性及AFP阴性者，差异有统计学意义（P＜0.05）；观察组100例肝癌患者中50例AFP阳性，50例AFP阴性。AFP阳性患者IL-2水平低于AFP阴性者，差异有统计学意义（P＜0.05）；AFP阳性患者IL-6水平，高于AFP阴性者，差异有统计学意义（P＜0.05）。结论：原发性肝癌患者中对于甲胎蛋白阳性者检测IL-2、IL-6水平效果理想，能为临床诊断、治疗提供依据和参考。 标签：炎症因子；肿瘤指标；乙肝；肝癌；相关性；化学免疫发光法；酶联免疫吸附试验 原发性肝癌是临床上流行最高的十种恶性肿瘤之一，临床可以分为胆管细胞型肝癌和肝细胞癌，具有发病率高、致死率高、治愈率低等特点[1]。目前，临床上对于原发性肝癌发病机制尚不完全知晓，多数患者由于乙型肝炎引起，且患者发病早期缺乏特异性症状，导致临床死亡率较高，影响患者健康[2]。目前，临床上对于原发性肝癌尚缺乏理想的诊断方法，单一的检测指标已经不能满足每一位患者诊断需要，导致临床指标联合测定显得至关重要。文献[3]报道显示：炎症因子联合肿瘤指标在原发性肝癌患者诊断中得到应用，该方法能帮助患者确诊，为临床诊治提供依据和参考，但是该结论尚未得到进一步证实。为了探讨炎症因子联合肿瘤指标在原发性肝癌患者中的应用及相关性，选取2014年3月-2016年6月医院收治的原发性肝癌患者100例，现报道如下。 1 资料与方法 1.1 一般资料 选取2014年3月-2016年6月医院收治的原发性肝癌患者100例，设为观察组。其中，男58例，女42例，年龄46～69岁，平均（52.54±9.85）岁。纳入标准：（1）符合2001年9月中国抗癌协会肝癌专业委员会第八届肝癌学术会议制定的“原发性肝癌的临床诊断与分期标准”[4]；（2）患者入院后未进行手术治疗。（3）本课题均经过医院伦理委员会批准同意，自愿签署知情同意书。排除标准：（1）排除不符合原发性肝癌临床诊断标准者；（2）排除合并有影响效应指标观测、判断其他生理或病理者；（3）排除合并传染性疾病及意识不清或存在精神障碍者；（4）排除健康人及无肝癌症状HBV携带者。取同期入院健康体检者50
缺氧诱导因子1与肿瘤
国外医学呼吸系址分册２００３年第２３卷第３期 ·１３１· 缺氧诱导因子１与肿瘤 华中科技走学同济医学院附属同济医院呼吸病研究所（武汉４３００３０）张惠兰综述张珍祥徐永健审校 摘要缺氧诱导因子（ＨＩＦ，１）是谰竹缺氧反应基因的一叶￣核转录因子ｔ现认为它在肿瘤·尤其是乏氧肿瘤如肺癌）的发病及疾病的发展过程中起着重要的作用。本文拟就这一方面作一综述。 关键词缺氧诱导吲子；肿瘤 缺氧诱导因子（ＨＩＦ１）首先是在１９９２年作为被缺氧诱导，连接在促红细胞生成素（ＥＰＯ）基因缺氧反应元件（ｈｙｐｏｘｉａｒｅｓｐｏｎｓｅｅｌｅｍｅｎｔ，ＨＲＥ）上的一个核因子被发现的。ＨＩＦ１是由ｎ、口两个亚单化形成的二聚体，其中ＨＩＦＩａ受缺氧或低精的调节，它通过与靶基因特定序列ＤＮＡ结合而调控它们的转录。这些基因包括血管内皮生长因子（ＶＥＧＦ）、ＥＰＯ、ＮＯ合酶（ＮＯＳ）等基因。这在肿瘤，尤其是乏氧肿瘤（如肺癌）的发病及疾病的发展中起着重要的作用。因为它们能使肿循更具有侵袭性，容易发生远处转移。 １ＨＩＦ－ｌ的结构特征 ＨＩＦ一１是乏氧诱导转录因子的原始型，存在于大部分人体绀织内。它是由ＨＩＦ一１ｑ和ＨＩＦ－１０（ａｌｙｌｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｒｅｃｅｐｔｏｒｎｕｃｌｅａｒｔｒａｎｓｌｏｃａｌｏｒ，ＡＲＮＴ）各两个业单位组成的杂二聚体蛋白（ｈｅｔｅｒｏｄｉｍｅｒｐｒｏｔｅｉｎ）。基因定位于染色体１４ｑ２１一ｑ２４，属于Ｉ）ＨＬＨ（ｂａｓｉｃ—ｈｅｌｉｘｌｏｏｐ—ｈｅｌｉｘ）转录幽于家族”。该家族的主要结构特征是在Ｎ端有一个ｂＨＩ，Ｈ区．负责和ＤＮＡ结合，紧随其后的是‘个保守的ＰＡＳ（Ｐｅｒ、ＡＮＲＴ、Ｓｉｒｅ）区，其职责主要为与另一个亚单位形成二聚体，而【：末端的变化变大，与其转录活性密切相关“ｌ。ＰＡＳ区首先在果蝇属的转录因子Ｐｅｒ和Ｓｉｍ中发现，其特征为内部有Ａ和Ｂ两个重复片段，大小约为５０～６ｃ）个氨基酸。 ＨＩＦ一１Ⅱ是一个新发现的含Ｂ２６个氨摹酸的多肽，而ＨｌＦ—ＩＢ则与ＡＲＮＴ基因编码的含７７４和７８９个氨基酸的产物一致。最近的研究证实，在ＨＩＦ１ｄ位于４０１—６０３区域，有一个氧依赖降解区（ｏｘｙｇｅｎｄｅｐｅｎ（１【Ｉｎｔｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｄｏｍａｉｎ，（ＪＩ）ｒ））…。当环境氧的浓度超过５％时，通过激活ｕｂｉｑｕｉｔｉｎ—ｐｒｏｔｅａｓｏｍｅ途径，作州于ＨＩ卜、－１ｄ的ＯＤＤ区．使其迅速降解，半衰期＜５分钟。如果截去ＯＤＤ区，可以使ＦＩＩＦ一１ａ在有氧状态Ｆ保持稳定，并且仍具备与ＡＲＮ３、形成二聚体及与ＤＮＡ结合的能力，此时即使环境不缺氧，它也具有完整的转录活性。亚单 按＋您Ａ 位ＨＩＦ一１Ｄ对氧的依赖性较弱．但在ＨＩＦ１中也必不可少，因为只有在两个亚单位聚台，并且发生适形性变化，再与其要调节下游因子或酶（如ＶＥＧＦ、Ｐ５３和ＥＰ（））的ＨＲＥ结合后，才能发挥调节作用。ＨＲＥ是受Ｈ１Ｆ１调节的因子或酶所共有的且必须具有的一段基困序列，即５０ＴＡＣ（；ＴＧＣＴ一３‘。“。 ２ＨＩＦ－Ｉ的调节 对于Ｈ１Ｆ一１的凋节，最初的研究认为在缺氧状态Ｆ，ＨＩＦ一１ａ和ＡＲＮＴ在ｍＲＮＡ和篮白水平上均被上润。但随后大量的实验证实，在明显缺氧状态下，虽然ＨＩＦ１ａ和ＡＲＮＴ在蛋白水平增加以及与ＤＮＡ结合活性增强，但并未观察到明显的ＨＩＦ一１。和ＡＲＮＴ在ｍＲＡＮ水平的升高。”。实际上，调节细胞内ＨＩＦ－ｌ的机制非常复杂，它与氧依赖的信号传递机制密切相关，Ｈ１Ｆ一１是其中最重要和最后的一个环节。ＨＩＦ一１的两个亚单位中，ＡＲＮＴ与细胞的多种功能有关而不仅限十氧代谢，ＨＩＦ１ａｊｌ！ｌ｜仅与氧代谢有关。目前认为蒯节Ｈ１Ｆ１的可能机制有：①转录水平的ｒ调和蛋白稳定；②蛋白的磷酸化；③氧依赖的ＨＩＦ—ｌａ降解；④配体的结合能力和在细胞内的定位。 Ｈ１Ｆ一１ｎ的转录足由其羧基端的两个转录活性区（ｔｒａｎｓａｃｔｉｖａｔｌｏｎｄｏｍａｉｎ，ＴＡＤ）和它们之间的一个转录抑制区所凋控，这两个转录活性区分别位于５３１—５７６和７８６—８２６。缺氧时ＨＩＦ一１介导的转录活性增加，不仅Ｈ１Ｆ一１ａ的蛋白水平升高，而且Ｈ１Ｆ１“转录激活区域的活陛也增加…。研究表明，ＣＢＰ（ＣＡＭＰｒｅｓｐｏｎｓｅｅｌｅｍｅｎｔｂｉｎｄｉｎｇｐｒｏｔｉｎｅ）和Ｐ３００是ＨＩＦｌ的辅激活蛋白（ｃｏａｃｔ［ｖａｔｏｒ），通过募集Ｐ３００／ＣＢＰ町加速ＨＩＦ一１ａ的转录。上Ｅ常氧分压时．内生性Ｐ３５ｓｒｊ与Ｐ３００／｛２ＢＰ结合从而导致ＨＩＦ一１ａ不能转录“。缺氧可以上调Ｈ１Ｆｌｎ的转录与表达，但在某些细胞如平滑肌内皮细胞，ＨＩＦ１ｎ的产生可不依赖于缺氧条件．常氧状态下，血管紧张素Ⅱ，凝血酶，和一些激素亦可刺激产生”ｌ。 除乏氧外，彩响ＨＩＦ－１表达的因子还有很多， 万方数据
肿瘤与炎症的关系
肿瘤发生、发展与炎症的关系 班级：2015级研究生学号20151051018 姓名：季科炎症与肿瘤的发生、发展具有相关性，它们通过内源性及外源性两条通路相互联系。炎症调节因子和效应细胞是肿瘤组织局部微环境的重要组成，它们在炎症与肿瘤相互关系中起着重要作用。 炎症与肿瘤相互关系的研究始于19世纪，研究表明，慢性炎性病灶常继发肿瘤发生，而肿瘤组织活检样本中存在炎症细胞。炎症与肿瘤之间的联系包括两个通路：外源性通路，由增加肿瘤风险的炎症诱导（如炎症性肠道疾病）；内源性通路，由可以引起炎症和肿瘤生成的基因改变所致（如致癌基因）。 1、外源性通路：流行病学研究证实，约25%的肿瘤由炎症发展而来。炎症可以是由微生物感染引起，也可以由非炎症性物理或化学性刺激引起。在胃肠道，幽门螺杆菌感染是腺癌和黏膜相关淋巴组织淋巴瘤的主要原因。在胆管，华支睾吸虫感染引起的慢性炎症浸润可以导致胆管癌。乙型和丙型肝炎病毒感染引起的慢性肝炎患者易患肝癌，居全球肿瘤死亡率第三位。非感染引起的慢性炎症也与癌变相关，食管炎、食管腺上皮化生、慢性胰腺炎可以增加食管癌、胰腺癌的发病风险。临床研究发现 ,溃疡性结肠炎与结肠癌、骨盆或卵巢炎症与卵巢癌、持续性细菌性感染或非感染性刺激引起的慢性前列腺炎与前列腺癌之间可存在相关性。所以，越来越多的证据支持慢性炎症与肿瘤发生之间存在相关性。 炎症微环境有直接的致突变作用，其中的白细胞生成大量活性氧和活性氮，可以产生诱变剂，如过氧化亚硝酸盐，与DNA反应导致增殖的上皮细胞和基底细胞发生突变。巨噬细胞和T 淋巴细胞可以释放TNF-α和巨噬细胞游走抑制因子，加速DNA损伤。另外，炎症通过直接或间接的作用参与了肿瘤血管新生和肿瘤细胞生长、侵袭和转移。 2、内源性通路：研究发现，炎症细胞和调节因子存在于大多数肿瘤的微环境中，也存在于没有炎症的流行病学基础的病例。人们猜想，在这些病例中引起肿瘤形成的基因改变是否导致了炎症微环境的形成。 在人类肿瘤中, RAS家族成员是最易发生突变的显性基因，而 RAS-RAF信号通路中激活的致癌成分又诱导了有促肿瘤作用的炎症化学趋化因子和细胞因子。MYC是在多种人肿瘤中过表达的转录因子，该基因的表达失常启动和维持着肿瘤表型的主要方面，除了有促细胞增殖作用,还影响了细胞外微环境的重塑，炎症细胞和调节因子在此过程中起了重要作用。在小鼠 MYC依赖的胰岛β细胞癌，血管新生首先由MYC诱导的炎症因子IL-1β引发。MYC激活了几个趋化因子的转录 ,它们对肥大细胞有募集作用。肥大细胞驱动了血管新生，在这种情况下，它们维持着新生血管的形成和肿瘤的生长。 虽然很多实验和临床结果都显示炎症有促肿瘤作用，但是也有结果并不支持这个结论。例如，很多显著的慢性炎症反应如牛皮癣与皮肤癌没有关系。而且，在某些肿瘤或者某些肿瘤亚型,炎症细胞与预后良好有关(如肠道肿瘤中的噬酸细胞，在乳腺癌的一个亚型和胰腺癌中的TAMs)。这些观察可能反应炎症细胞不仅破坏正常组织细胞，而且也破坏肿瘤细胞。例如，虽然在多数情况下，巨噬细胞起促肿瘤作用，但适当激活时，巨噬细胞能杀伤肿瘤细胞，并引发以作用于血管壁为中心的肿瘤破坏性炎症反应。 自然免疫反应可以促发抗肿瘤的保护性反应。早在19世纪末即有研究者观察到有些肿瘤患者的肿瘤病灶有严重术后感染时，机体产生自发的、持续的肿瘤抑制作用。 综上所述，炎症与肿瘤之间存在相关性，它们通过内源性与外源性通路相联系，促进了肿瘤微环境的形成。炎症调节因子在炎症与肿瘤相互关系中起着重要作用,
缺氧诱导因子-1信号转导通路的研究进展
·８４·困讣压学呼吸系统分册２００３年第２＝｛卷第２期缺氧诱导因子一１信号转导通路的研究进展 南华大学附属第三医院呼吸病研究室（衡阳４２１９００）李炽观综述载爱国审校 摘要缺氧诱导因子１（ＨＩＦ１）是机体细胞在低氧环境中产牛的一种结合ＤＮＡ蛋山质因子．枉低氧信号转导中起刮一个咀曼的中介作Ⅲ．通过转录水平参与对低氧反应基因的调控，从Ｉｆｉｊ使机体刘低氧刺激作出复朵的病 理生理反Ｊ矗。但其洋细的信号转导通路机制还未完全清楚关键词缺氧诱导因子１；信号转导通路；低氧 低氰环境中，机体及细胞对缺氧的反应极其复杂。细胞适应低氧环境足通过对一些特殊基因的凋 甘来文现的，象血管内发细胞生长因子（ＶＥＧＦ）、红 细胞生成素（ＥＰ（））和ＨＩＦ一１。其巾，Ｉ¨Ｆ１足一个 蕈要的中介物质。通过它进而对一系列的低氧反应 基凶（ｂｙｐｏｘ［ａｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅｇｅｎｅｓ．ＨＲＧ）进行转录调节．从而产牛·系列的生理适应，如红细胞生成增多．使携氧能力增强；血管再生和重建；糖酵解能力 增强．使尤氧条什下ＡＴＰ乍成增多，以满足组织细 胞的能星代谢。但低氧环境下，细胞是通过何种信 号转导通路产生Ｈ１Ｆ一１还未完全清楚。本文就其 可能的信号转导通路作一综述。 １缺氧诱导园子－ｌ ＨＩＦ一１是在缺氧诱导的细胞核抽取物中发现的 一种Ｉ）ＮＡ结台挫蜇自质分了，被认为足信号转导 通路中晌一个关键成分。结构分析表明ＨＩＦ１丰 要以异源二聚体形式存在。由分子质量为１２０ｋｕ的 ｄ亚基（１１１Ｆ１ｎ）和由９１／９３／９４ｋｉｉ＿种１３亚基（Ｈ１Ｆ—１０）绀成。在活性的ＨＩＦ一１中。ＨＩＦ１以双亚 基形式和ＩＩｌＦｌ结合位点ＤＮＡ相互作用，进行转 求调控。ＨＩＦ一１“为ＨＩＦｌ所特有，仅在缺氧细胞 孩中存存。常氧环境中，ＨＩＦ—ｌｅｔ的含量甚微，很难 检测到．『『『『存低氧环境中．ＨＩＦ一１ａ却大量集聚并转 移至细胞核中，此过程称作核转位。其可能机制是 常氧ｒＪ“生的ＨＩＦ一１Ｑ被ｖｏｒｌ—ｈｉｐｐｅｌ—ｌｉｎｄａｕ蛋白结 台而被修饰，从而成为Ｕｂｉｑｕｉｔｉｎ蛋白酶降解的靶 ＬＩ标。这种酶解呈氧依赖陛，因此缺氧条件下降解 受阻…。Ｈ１Ｆ一１ｎ既是ＨＩＦ－ｌ的调节亚基，又是活 性亚基，低氧对ＨＩ卜＿１活性的调节主要通过该亚基。ＨＩＦ一１日义称芳香烃受体核转运蛋白（ＡＲＮＴ）”．为哺乳动物芳香烃受体复合物的亚基， 除与ＨＩＦ—ｌ“形成二聚体外，还可与其他ｂａｓｉｃ ｈｅｌｉｘｌｏ（，Ｐｈｅｌｉｘ／ＰＡＳ（ｂＨＩ。Ｈ／ＰＡＳ）蛋白形成二聚体．如芳香烃受体（ＡＨＲｌ。Ｈ１Ｆ１０在正常细胞和 缺氧细胞的细胞核和细胞质中均有表达。据研究 渺｛、 ｙｏｎｈｉｐｐｃｌ—ｌｉｒｌｄａｕ蛋白对Ｉ｛１Ｆ１Ｂ无结合修饰作用“。。ＨＩＦｌ“和ＨＩＦ一１０都属于ｂＨＩ。Ｈ／ＰＡＳ蛋白超家族。结构分析证明，ＨＩ。｝ｉ和ＰＡＳ结构域是形 成ＨＩＦ】异源■聚体所必需的部位．ＨＩＦｌＤＮＡ结合就是由此Ⅸ域介导…。ＨＩＦ—ｌ的干１：用尚不很清楚，可能与ＩｔｌＦｌ的稳定性及二聚化引起的活性构 象改变彳丁关。 ２低氧信号转导通路的调节机制 ２．１转录后或翻译后机制低氧信号对Ｈ１Ｆｌ“的凋节足发生在转录后或翮详后水平。Ｗｅｎｇｅｒ 等“１将人类ｔｔｅｐ６Ｂ细胞暴露于０．５％氧巾发现 ＶＥＧＦｍＲＮＡ水平和ＨＩＦｌＤＮＡ结合活性显若地提高ｒ，但ＨｌＦｌａｍＲＮＡ水平却没有多大变化．说明ＨＩＦＩＤＮＡ的结合不是ＨｌＦ１ｃｃｍＲＮＡ活动的结果。他们再将Ｈｅｌａｓ细胞在低氧和常氧中培养也发现ＨＩＦｌａｍＲＮＡ水平没有变化．充分说明ＨＩＦ一１“没有被转录凋节。这些结果同Ｋｉｍｕｒａ等”。的研究结果相符．ＨＩＦｌａ蛋白在低氧环境中显著升高，这个反应依赖干Ｈ１Ｆ一１“的稳定性而不足ＨＩＦ１ａｍＲＮＡ水平的升高。故认为ＨＩＦ１ｏｔ蛋白集聚是转录后或翻译后机制的结果”］。 ２．２信号转导通路 ２．２．Ｊ低氧感受机制埘哺乳动物机体来说，低氧的感受主要是通过颈动脉体的外周化学感受器和中枢的化学感受器来感受氧分压的下降，通过神经体液反射来增加向流和通气。『ｆ｜ｉ组织细胞的低氧感受就复杂的多．目前有４种研究结果”】。①血红素矗接感受低氧。血红索在氧合的情况下无活忡，而在低氧环境中处于还原状态下具有活性产生低氧信号，如Ｆｉｘ！．，一种血红素蛋白激酶，在还原状态下具有活性，它能磷酸化一种转录因子Ｆ１ｘｊ而使它活化，增强转录功能。②铁／硫簇（Ｆｅ／ＳＣｌｕｓｔｅｒ）感受低氧。在有氧的情况下，通过Ｆｅ／７ｓ的形成而使铁橱节蛋白１降解。而在低氧下，Ｆｅ／ｓ形成受阻而产生低氧信号。③ＮＡＤ（Ｐ）Ｈ氧化酶产生低氧信号。在 万方数据
低氧诱导因子-1调控肿瘤代谢的研究进展
低氧诱导因子-1调控肿瘤代谢的研究进展摘要：低氧诱导因子-1（hypoxia-inducible factor 1，HIF-1）是一种对氧敏感的核转录因子，其表达与肿瘤的生长密切相关，尤其在调控肿瘤细胞能量代谢重编程中发挥着重要的作用，它通过激活编码葡萄糖转运体，糖酵解酶类以及丙酮酸脱氢酶激酶等基因，在低氧条件下实现由氧化磷酸化代谢方式向糖酵解方式的转变，维持了肿瘤细胞内氧化还原的稳态和能量供给。因此，靶向HIF-1及其编码的与代谢相关的酶系将成为肿瘤治疗的新策略。 关键词：低氧诱导因子；代谢重编程；糖酵解；靶向治疗 恶性肿瘤为了满足快速生长的需求，会发生代谢的重编程。在常氧条件下，正常组织细胞摄取葡萄糖进入糖酵解途径生成丙酮酸，经过三羧酸循环由线粒体氧化磷酸化产生三磷酸腺苷（ATP）。在缺氧条件下，丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下生成乳酸产生ATP。而肿瘤细胞无论氧气是否充足都以生成乳酸的糖酵解代谢方式产生能量，这种特殊的代谢方式称为有氧糖酵解[1]。随着肿瘤研究的不断深入，肿瘤细胞调控代谢重编程的重要信号通路及转录因子已初步阐明。本文将重点对低氧诱导因子-1（HIF-1）调控肿瘤细胞代谢重编程的分子机制及靶向HIF-1治疗策略的研究进行综述。 1 HIF-1的调节机制 转录因子HIF-1是由HIF-1α和HIF-1β两个亚基组成的异源二聚体蛋白[2]。在常氧条件下，HIF-1α蛋白的第402位和第564位脯氨酸残基在羟基化酶的作用下发生羟基化，然后被泛素化降解，这个过程需要氧气、α-酮戊二酸和二价铁离子作为底物参与其中[3]。在低氧条件下，羟基化酶的活性被抑制，HIF-1α蛋白迅速积累，并与HIF-1β形成二聚体结合于靶基因的低氧反应元件上，并招募共激活分子P300/CBP，激活靶基因的转录[4]。研究发现HIF-1能调控1000多个靶基因，其中大多数基因都是促进肿瘤细胞存活，包括代谢重编程，血管新生和迁移等相关的基因[5]。 2 HIF-1在恶性肿瘤中的表达 肿瘤细胞的快速生长，造成缺血缺氧的肿瘤微环境，在这种应激压力下，肿瘤细胞通过激活HIF-1α改变能量代谢模式。许多研究已证实，在肝癌、乳腺癌、
肿瘤的发生发展与炎症
中国新药杂志2010[基金项目] 国家 重大新药创制 科技重大专项(2009ZX09301 010)[作者简介] 吉登波,女,博士后,主要从事基于炎症相关性肿瘤的药物研究。联系电话:(010)82801161,E m ai:l ji dengbo @b j m u .edu.c n 。[通讯作者] 崔景荣,女,博士生导师,教授,主要从事肿瘤药理学研究。联系电话:(010)82802467,E m ai:l j rcu@i b j m https://www.wendangku.net/doc/7f16722685.html, .cn 。 综述 肿瘤的发生、发展及治疗与炎症的关系 吉登波,崔景荣 (北京大学药学院天然药物及仿生药物国家重点实验室,北京100191) [摘要] 炎症与肿瘤的发生、发展具有相关性,它们通过内源性及外源性两条通路相互联系。炎症调 节因子和效应细胞是肿瘤组织局部微环境的重要组成,它们在炎症与肿瘤相互关系中起着重要作用。肿瘤微环境中的炎症有多种促肿瘤作用,可以促进恶性细胞的增殖和存活,促血管新生和转移,削弱机体的获得性免疫反应,改变机体对激素和化疗药物的反应。肿瘤相关性炎症的通路的揭示,可以为进一步改进肿瘤诊断和治疗提供新的靶分子。理想的靶向于肿瘤相关性炎症的药物可以转化促肿瘤炎症浸润,阻止炎症细胞移行到肿瘤灶,将促肿瘤微环境调整为抑制肿瘤的微环境,增强特异的获得性免疫反应,抑制肿瘤生长、存活和转移播散。 [关键词] 肿瘤;炎症;肿瘤相关性炎症 [中图分类号]R730.23 [文献标志码]A [文章编号]1003-3734(2010)17-1551-05 R el ati onsh i p bet w een the i nitiati on ,develop m ent and therapy of tu m or and i nfl a mm ation JI Deng bo ,C U I Ji n g r ong (StateK ey Laboratory o f Natural and B io m i m etic Drugs ,S chool of Phar maceutical Sciences , P ek ing Un i v ersit y ,B eijing 100191,China ) [Abstract] Infla mm ato r y diseases are assoc i a ted w it h the initiation and deve l o pm ent o f cancers .They are li n ked by i n tri n sic and ex tri n sic pathw ays .I nfla mm ation regulati n g factors and effector cells are i m portant co m po nents of m icroenv ironm ent i n tum or tissue ,wh ich have i m portan t ro le in the connection bet w een t h e i n fla mm ation and tu m o r .Infla mm ati o n i n the tum or m icroenv ironm en t has m any tum or pro m oting effects suc h as enhancing the pro liferati o n and surv i v al of tum or cells ,i n creasi n g ang i o genesis and m etastasis ,allev iati n g adaptive i m m une re sponse ,chang i n g reactions to hor m ones and che m otherapeuti c dr ugs .To reveal the pat h w ay about tum or related i n fla mm ati o n w ill g ive ne w tar getsw h ic h can i m prove the diagnosis and therapy .Antic i p ant drugs that tar get cancer re lated infla mm ati o n could transfor m a tumo r pro m oting infla mm atory i n filtrate ,prevent i n fla mm a tory ce lls fro m m i grati n g to the tum or site ,ad j u st a tum or pro m oti n g m icroenv ironm ent to beco m e a t u m or inhibiti n g m icroenv iron m ent ,enhance tum or specific adapti v e i m m une responses and i n h i b it the tum or proliferation ,sur v ival and m etasta t ic spread . [K ey w ords] tum or ;infla mm ation;t u m or related i n fla mm ation 炎症与肿瘤相互关系的研究始于19世纪。研究发现慢性炎症病灶常继发肿瘤发生,而肿瘤组织活检样本中存在炎症细胞。流行病学研究证实, 25%的肿瘤由炎症发展而来,炎症与肿瘤的发生具有相关性[1] 。与此相一致的是,用非类固醇类抗炎 药物可以降低某些肿瘤的发病率和死亡率[2] 。肿瘤相关性炎症的标志包括肿瘤组织中炎症细胞和炎症调节因子、与慢性炎症反应中相似的组织重塑和血管新生以及组织修复。一些与炎症相互关系还未确定的肿瘤中也可见这些炎症标志(如乳腺癌)。实际上,无论炎症细胞和调节因子是否促进
-Y缺氧诱导因子与肿瘤的关系
浙江医学２００７年第２９卷第９期 ［７］ＧｒｉｓｈｏｋＡ，ＰａｓｑｕｉｎｅｌｌｉＡＥ，ＣｏｎｔｅＤ，ｅｔａｌ．Ｇｅｎｅｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｒｅｌａｔｅｄｔｏＲＮＡｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｒｅｇｕｌａｔｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅｓｍａｌｌｔｅｍｐｏｒａｌＲＮＡｓｔｈａｔｃｏｎｔｒｏｌＣ．ｅｌｅｇａｎｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌｔｉｍｉｎｇ［Ｊ］．Ｃｅｌｌ，２００１，１０６：２３． ［８］ＮｉｅｔｈＣ，ＰｒｉｅｂｓｃｈＡ，ＳｔｅｇｅＡ，ｅｔａｌ．Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｌａｓｓｉｃａｌｍｕｌ－ ｔｉｄｒｕｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ（ＭＤＲ）ｐｈｅｎｏｔｙｐｅｂｙＲＮＡｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ（ＲＮＡｉ）［Ｊ］．ＦＥＢＳＬｅｔｔ，２００３，５４５（２－３）：１４４－１５０．［９］ ＪｉｎａｗａｔｈＷ，ＦｕｒｕｋａｗａＹ，ＮａｋａｍｕｒａＹ．ＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＮＯＬ８，ａｎｕｃｌｅｏｌａｒｐｒｏｔｅｉｎｃｏｎｔａｉｎｉｎｇａｎＲＮＡｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｍｏｔｉｆ（ＲＲＭ），ｗｈｉｃｈｗａｓｏｖｅｒｅｘｐｒｅｓｓｅｄｉｎｄｉｆｆｕｓｅ－ｔｙｐｅｇａｓｔｒｉｃｃａｎｃｅｒ［Ｊ］．ＣａｎｃｅｒＳｃｉ，２００４，９５（５）：４３０－４３５． ［１０］ＤｕＹＬ，ＹｉｎＦ，ＹａｎｇＧＴ，ｅｔａｌ．Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｅｕｋａｒｙｏｔｉｃｅｘｐｒｅｓ－ ｓｉｏｎｖｅｃｔｏｒｏｆｓｉＲＮＡｓｐｅｃｉｆｉｃｆｏｒＭＡＤ２ａｎｄｉｔｓｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆｇａｓｔｒｉｃｃｅｌｌｌｉｎｅＳＧＣ７９０１［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｅｌｌｕｌａｒａｎｄＭｏｌｅｃｕｌａｒＩｍｍｕｎｏｌｏｇｙ，２００６，２２（３）：２９０－２９２． ［１１］ＤｕＹＬ，ＹｉｎＦ，ＬｉｕＣ，ｅｔａｌ．ＤｅｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆＭＡＤ２ｉｎｈｉｂｉｔｓａｐｏｐｔｏｓｉｓ ｏｆｇａｓｔｒｉｃｃａｎｃｅｒｃｅｌｌｓｂｙｕｐｒｅｇｕｌａｔｉｎｇＢｃｌ－２ａｎｄｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇｍｉｔｏ－ｃｈｏｎｄｒｉｏｎｐａｔｈｗａｙ［Ｊ］．ＢｉｏｃｈｅｍＢｉｏｐｈｙｓＲｅｓＣｏｍｍｕｎ，２００６，３４５（３）：１０９２－１０９８． ［１２］ＮａＬ，ＦｅｎｇＢ，ＹａｎｇｌｉｎＰ，ｅｔａｌ．ＲｅｖｅｒｓａｌｏｆｔｈｅＭａｌｉｇｎａｎｔＰｈｅｎｏｔｙｐｅ ｏｆＧａｓｔｒｉｃＣａｎｃｅｒＣｅｌｌｓｂｙＩｎｈｉｂｉｔｉｏｎｏｆＲｈｏＡＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎａｎｄＡｃ－ｔｉｖｉｔｙ［Ｊ］．ＣｌｉｎｉｃａｌＣａｎｃｅｒＲｅｓｅａｒｃｈ，２００４，１０：６２３９－６２４７．［１３］ＭｅｎｇＦ，ＤｉｎｇＪ，ＬｉｕＮ，ｅｔａｌ．Ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎｏｆｇａｓｔｒｉｃｃａｎｃｅｒａｎｇｉｏｇｅｎｅ－ ｓｉｓｂｙｖｅｃｔｏｒ－ｂａｓｅｄＲＮＡｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒＲａｆ－１［Ｊ］．ＣａｎｃｅｒＢｉｏｌＴｈｅｒ，２００５，４（１）：１１３－１１７． ［１４］ ＨｏｎｇＬ，ＮｉｎｇＸ，ＳｈｉＹ，ｅｔａｌ．Ｒｅｖｅｒｓａｌｏｆｍｕｌｔｉｄｒｕｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｇａｓｔｒｉｃｃａｎｃｅｒｃｅｌｌｓｂｙｄｏｗｎ－ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆＺＮＲＤ１ｗｉｔｈＺＮＲＤ１ｓｉＲＮＡ［Ｊ］．ＢｒＪＢｉｏｍｅｄＳｃｉ，２００４，６１（４）：２０６－２１０． ［１５］ＰａｒｄｒｉｄｇｅＷＭ．Ｉｎｔｒａｖｅｎｏｕｓ，ｎｏｎ－ｖｉｒａｌＲＮＡｉｇｅｎｅｔｈｅｒａｐｙｏｆｂｒａｉｎ ｃａｎｃｅｒ［Ｊ］．ＥｘｐｅｒｔＯｐｉｎＢｉｏｌＴｈｅｒ，２００４，４（７）：１１０３－１１１３． （收稿日期：２００６－０９－２２） 缺氧诱导因子与肿瘤的关系 胡甜甜 陈卫星 作者单位：３１０００３杭州，浙江大学医学院附属第一医院消化 内科 缺氧诱导因子（ｈｙｐｏｘｉａ－ｉｎｄｕｃｉｂｌｅｆａｃｔｏｒ１，ＨＩＦ－１）是细胞及组织缺氧情况下产生的一种氧依赖的转录激活因子，广泛存在于哺乳动物体内，能诱导多种缺氧反应性表达，使细胞及组织产生一系列反应以适应缺氧环境。研究发现，ＨＩＦ－１与肿瘤的发展、转移及肿瘤细胞的增殖与凋亡有密切联系。目前，通过抑制ＨＩＦ－１的表达及活性治疗各种肿瘤已成为研究的热点，现笔者就ＨＩＦ－１与肿瘤的关系做一综述。 １ＨＩＦ－１的表达调控 ＨＩＦ－１由ＨＩＦ－１α和ＨＩＦ－１β两个亚基构成，β亚基不受Ｏ２调节和影响，在正常细胞和缺氧细胞的细胞核和细胞质中均有表达。而α亚基受Ｏ２调节，常氧情况下，ＨＩＦ－１α半衰期为５ｍｉｎ。在缺氧及其他因素的影响下，ＨＩＦ－１α在细胞核中过表达，与进入细胞核的ＨＩＦ－１β结合，形成ＨＩＦ－１异二聚 体。 目前研究发现，ＨＩＦ－１α的稳定性主要通过翻译后修饰实现，主要有羟化、乙酰化、磷酸化及一些信号传导途径的作用［１］。 １．１羟化作用在常氧情况下，ＨＩＦ－１α的氧依赖 的降解结构区域（ｏｘｙｇｅｎ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｄｏ－ ｍａｉｎ，ＯＤＤＤ）的第４０２及５６４位脯氨酸残基被脯氨 酸羟化酶（ｐｒｏｌｙｌｈｙｄｒｏｘｙｌａｓｅ，ＰＨＤ）羟化，羟化后的ＨＩＦ－１α与ｖｏｎＨｉｐｐｅｌ－Ｌｉｎｄａｕ肿瘤抑制蛋白（ｐＶＨＬ）结合，ｐＶＨＬ募集ｅｌｏｎｇｉｎＣ，ｅｌｏｎｇｉｎＢ，ｃｕｌｌｉｎ－２，和Ｒｂｘ１形成ＶＣＢ－Ｃｕｌ２Ｅ３复合体，该复合体能够特异地催化ＨＩＦ－１α经泛素－蛋白酶复合体途径水解。缺氧情况下可使ＰＨＤ失活从而增加 ＨＩＦ－１的表达。 另外，ＨＩＦ－１α羧基端的转录激活区（Ｃ－ＴＡＤ）上的８０３位天冬氨酸能被ＨＩＦ－１抑制因子（ＦＩＨ－１）羟化，从而阻止ＨＩＦ－１α与辅激活因子ＣＢＰ／Ｐ３００的相互作用。缺氧状态下，８０３位的天冬氨酸不被羟化，ＨＩＦ－１的Ｃ－ＴＡＤ与ＣＢＰ／Ｐ３００相互 作用，激活靶基因的转录［２］。 １．２ 乙酰转移酶ＡＲＤ１（ａｒｒｅｓｔ－ｄｅｆｅｃｔｉｖｅ－１）的乙酰化 作用 ＨＩＦ－１α的ＯＤＤＤ的第５３２位的赖氨酸可 被乙酰转移酶ＡＲＤ１乙酰化，乙酰化后可增强ＨＩＦ－１α与ｐＶＨＬ的结合能力，由此引起ＨＩＦ－１α 经蛋白酶复合体途径降解，乙酰转移酶活性不受氧的调节，但是在缺氧条件下，ＡＲＤ１的ｍＲＮＡ和蛋白水平可减少，由此引起缺氧情况下的ＨＩＦ－１的乙酰化减少，使ＨＩＦ－１表达增加。 １００９??
解偶联蛋白-2及缺氧诱导因子-1在肿瘤细胞中表达的意义
现代医药卫生2012年7月30日第28卷第14期J Mod Med Health ，July 30，2012，Vol.28，No.14解偶联蛋白-2及缺氧诱导因子-1在肿瘤细胞中表达的意义 戴纪刚1，汤兴平2，闵家新1，余祖滨1，张在永1（1.第三军医大学新桥医院胸外科，重庆400037；2.赤水市人民医院，贵州赤水564700） 【提 要】 解偶联蛋白-2（uncoupling protein -2，UCP -2）是线粒体内膜上的一种蛋白，能降低线粒体膜电位，限制三磷 酸腺苷（ATP ）合成，参与转运丙酮酸，与能量代谢关系密切；同时，UCP -2能控制线粒体内活性氧簇（ROS ）生成，与氧化应激、凋亡、肿瘤发生等过程也有密切联系。恶性肿瘤由于组织增生过快造成局部组织严重缺氧，但处于缺氧状态的肿瘤细胞仍能不断增殖和浸润，主要原因之一是缺氧引起肿瘤细胞一些基因和蛋白的表达发生改变，其中既有UCP -2的参与。有关研究结果证明，UCP -2在人结肠癌细胞中表达明显增加，且癌细胞的恶化程度与UCP -2的含量有正相关性。 【关键词】 肿瘤细胞； 缺氧； 转录因子； 膜转运蛋白质类； 线粒体蛋白质类； 解偶联蛋白-2； 缺氧诱导因子-1 文章编号：1009-5519（2012）14-2167-03 中图法分类号：R730.1 文献标识码：A 课题资助：国家自然科学基金面上项目（81172238）； 重庆市自然科学基金资助项目（2009C195）。 解偶联蛋白（uncoupling proteins ，UCPs ）是位于线粒体内膜上参与质子转运的一类蛋白家族，其可将呼吸链与三磷酸腺苷（adenosine triphosphate ，ATP ）产生过程解偶联，能降低线粒体膜电位，限制ATP 合成，参与转运丙酮酸，导致能量以热的形式消耗掉，从而调控机体能量代谢[1]，与能量代谢关系密切。早在1977年，在褐色脂肪细胞线粒体内膜上发现这种质子转运蛋白。当它被激活时，可产生质子的渗漏，使氧化磷酸化解偶联，ATP 合成降低，使产能转化为产热作用。此现象表明耗氧和二磷酸腺苷（ADP ）磷酸化之间并不是完全偶联的，该质子转运蛋白被称为UCPs [2] 。 目前，UCPs 家族主要分为5个亚型，各亚型在结构上有相互关联性，但组织分布不同。最初发现的UCP1只在棕色脂肪中表达，介导机体的产热反应，从而调控体温和机体能量代谢，在肥胖、糖尿病等代谢性疾病中发挥重要作用 [3] 。该蛋白家族的另一成员UCP2表达广泛，其主要生理功能与UCP1相差甚远，在产热和体 温调控中的作用有限，更主要的是通过介导“质子漏”，降低线粒体内膜的质子梯度，从而减少活性氧簇（reactive oxygen species ， ROS ）的产生和减轻氧化应激（oxidative stress ）反应[4]。UCP2分布 广泛，在多种组织如棕色脂肪组织、心、肺、肾和淋巴细胞等均有表达[5]。现已发现其与多种疾病密切相关，包括代谢综合征、糖尿病、高血压、心血管疾病以及肿瘤等[6]。而UCP2在肿瘤中的具体调控作用及其分子机制尚不清楚，本文就UCP2的基本生理功能及其在肿瘤中的病理生理调控作用进行综述[7]。 1UCP2的表达分布和活性调控 人UCP2基因位于第11号染色体，其基因在1997年被首次克隆，随后啮齿类动物的UCP2基因也被相继克隆[2]。各物种之间的UCP2基因序列一般是高度保守的，大鼠UCP2氨基酸序列与小鼠序列有99%一致，而与人UCP2氨基酸序列的一致性也高达 95%[8]，可见UCP2在机体生命活动中的重要性。UCP2蛋白氨基 酸序列与UCP1的一致性约为58%，而这也是两者生理功能有所偏重的结构基础。 UCP2是UCPs 蛋白家族中分布最广泛的蛋白，在心脏、肾脏、 肌肉、白色脂肪组织、肝脏、胰岛、脾、胃、肺及胸腺中都有相对高水平的表达[5，8-9]。 目前UCP2的基因表达和蛋白活性的调控机制尚不明确。现有的证据提示，机体代谢率、某些激素（如甲状腺激素），以及其他 一些生物活性分子（如脂多糖类、辅酶Q 和超氧阴离子等）都对 UCP2基因转录、翻译和蛋白表达功能有不同程度的调控作用，且 具有一定的组织特异性[10-11]。各种类型的激素及其代谢产物对 UCP2的调控作用提示其可能在机体物质和能量代谢中发挥着重 要的作用，而UCP2在出生后不同时期的表达差异提示其可能还参与调控机体的生长发育[12]。除此之外，多种生理和病理状态下 UCP2的表达上调，如禁食、高脂饮食、糖尿病等状态的共同生化 特征是超氧阴离子产生显著增加，这提示超氧阴离子有可能都是调控UCP2的表达和功能的重要分子[11，13-14]。 2UCP2基本生理功能和作用 UCP2同UCPs 蛋白家族的其他蛋白一样，基本生理功能都 是介导氧化磷酸化解偶联。线粒体内膜上的电子传递链在氧化底物的同时将质子泵到线粒体内外膜间隙，从而形成跨内膜质子梯度，由此产生质子势能导致质子在通过ATP 合成酶回流到线粒体基质的同时驱动ATP 合成酶将ADP 转化成ATP [15]。而UCP2可以提供一条质子回流基质的旁路途径而使其不产生ATP 。与UCP1不同的地方在于，UCP2发挥解偶联的主要作用并不是导致产热，而是调控ROS ，尤其是超氧阴离子的产生。 2.1线粒体ATP 的产生UCP2通过解偶联导致线粒体ATP 产 生减少，使能量以热能的形式消耗，而ATP 产量的减少可能会影响细胞的生理功能。UCP2基因敲除小鼠胰岛细胞中，ATP/ADP 比值的升高可支持上述观点，且这一现象与胰岛素分泌增加相关[1]。而与之不符的是大脑中UCP2的解偶联作用反而导致ATP/ADP 比值的升高，可能的解释是UCP2也有可能促进了脑细胞中线粒体密度的增加[12]。 2.2线粒体内钙离子摄取细胞内钙离子浓度的稳态是细胞生 理活动的必要条件。细胞内钙离子浓度受细胞膜上各种钙离子通道和细胞内钙库的精确调控。线粒体是重要的细胞内钙库，其对胞内钙离子浓度的调控依赖于线粒体内膜的电势[16]。UCP2可以通过解偶联降低线粒体内膜电势，从而影响线粒体对钙离子的摄取[5]。但UCP2的这种作用对肿瘤细胞调控中的作用机制尚不清楚。 2.3线粒体超氧阴离子的产生超氧阴离子及其他自由基都是 电子流经线粒体呼吸链时的副产物。正常细胞产生的超氧阴离子可被线粒体中的锰超氧化物歧化酶（manganese superoxide dis - mutase ，MnSOD ）和存在于胞浆中的铜锌超氧化物歧化酶（copper -zinc superoxide dismutase ，Cu/Zn -SOD ）转化为过氧化氢。过量产生 ·综述与讲座· ·2167·
感染_炎症与肿瘤的发生_朱元民
doi：10．3969/j．issn．1006-5709．2013．02．003 感染、炎症与肿瘤的发生 朱元民，刘玉兰 北京大学人民医院消化内科，北京100044 【摘要】全球新发癌症患者中约17%是由感染性因素所致，本文介绍了感染、炎症与肿瘤发生的相关发病机制，一些常见的细菌、病毒感染与肿瘤发生的研究进展，并介绍及展望了一些研究成果在肿瘤预防、治疗的应用情况。 【关键词】感染；炎症；癌；肿瘤发生 中图分类号：R57文献标识码：A文章编号：1006－5709（2013）02－0105－04收稿日期：2012-10-15 Infections，inflammation and tumorigenesis ZHU Yuanmin，LIU Yulan Department of Gastroenterology，People’s Hospital，Peking University，Beijing100044，China 【Abstract】Approximately17%cases of the worldwide incidence of cancer can be attributed to bacterial or virus in-duced infections．In this article，we review the pathogenesis of tumorigenesis related with infections and inflammation，the new progress in the researches of the common viral and bacterial pathogens and the related cancers，we also review and prospect the favoring implications to prevent or treat the related cancers． 【Key words】Infections；Inflammation；Cancer；Tumorigenesis 恶性肿瘤的发病率在世界范围内越来越高，对人类健康及生命的威胁也愈加严重，2008年全球癌症新发病例约为1270万，癌症死亡例数为760万，预计全世界癌症死亡人数将继续上升，到2030年将超过1100万；另一方面，恶性肿瘤的发生是一个漫长的过程，可防可控，因而世界卫生组织在2006年正式将肿瘤列入慢性病的范畴。近年来的研究证明，感染、炎症与一些肿瘤的发病有着密切的关系。一些病毒、细菌和支原体等在机体的慢性感染可以促进肿瘤的发生，如人乳头状瘤病毒（HPV）与子宫颈癌、乙型肝炎病毒（HBV）与肝癌、幽门螺杆菌（H．pylori）与胃癌的发病均密切相关。全球新发肿瘤患者中约17%是由感染因素所致，在发展中国家这一比例更高，达26%，在发达国家的比例则更低，为7．2%［1］。胃癌、肝癌、宫颈癌等感染相关性癌在我国均是发病率较高的恶性肿瘤，尤其胃癌及肝癌高居我国恶性肿瘤的发病率前3位，因而重视感染因素在恶性肿瘤的发病中的作用，对恶性肿瘤的预防、诊断及治疗等方面均有重要意义。 1感染、炎症与肿瘤的发生机制 HPV、HBV、H．pylori等致病原在人群中都有较高的感染率，在人体相关组织中长期存在，可在局部形成慢性炎症，引起临床或亚临床表现。慢性炎症可以促进癌症的发生和发展，并参与癌症的发生、生长和转移的各个病理过程。早在两千年前古人就怀疑炎症和肿瘤相关，此后不断进行着观察和研究，目前感染、炎症可以导致肿瘤发生已找到大量的动物实验及临床研究的证据，如与炎症因素相关的结肠癌称之为炎症相关性结肠癌（colitis-assocated cancer，CAC），并建立了一些成熟的动物模型，也已发现一些炎症促进肿瘤的传导途径和关键分子，如核转录因子κB（nuclear tran-scription factor kappa B，NF-κB）及其活化激酶（IKK）系统、信号转导子与转录激活子3（signal transducen and activator of transcription，STAT3）等系统。一般认为炎症对肿瘤发生的影响主要与炎症局部细胞释放细胞因子和氧化游离基产生过多有关，还与炎症诱发的基因变异及免疫抑制等有关。 1．1炎症相关细胞因子与肿瘤发生的关系感染可激活和募集大量白细胞，如中性粒细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞、树突状细胞、肥大细胞等，聚集在感染部位，分泌各种细胞因子，包括炎症因子、趋化因子、黏附分子、生长因子等，如白细胞介素-6因子（IL-6）、IL-10、肿瘤坏死因子α（TNF-α）、血小板源性生长因子（PDGF）、表皮生长因子（EGF）、成纤维细胞生长因子（FGF）、血管内皮生长因子（VEGF）、活性氧簇（reac-tive oxygen species，ROS）、活性氮簇（reactive nitrogen species，RNS）及花生酸类等物质，一起组成新的炎症环境，另外炎细胞也可分泌蛋白溶解酶，这些炎症介质可在肿瘤的发生、发展过程中起重要作用，并刺激肿瘤细胞生长，血管和淋巴管生成以及肿瘤的浸润转移。 细胞因子对炎症的影响既可表现为促炎作用（pro-inflammation），也可表现为抗炎作用（anti-inflam-mation），促炎作用的细胞因子如IL-1、IL-8、IL-6、TNF- 通讯作者：刘玉兰，E-mail：liuyulan@pkuph．edu．cn