丙戊酸钠的抗肺癌作用

丙戊酸钠的抗肺癌作用

仇滔芮军

仇滔芮军（成都市第三人民医院胸心外科四川成都610031）

【中图分类号】R73【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2013）28-0030-02

肺癌是当今世界各国最常见的恶性肿瘤近年来,人们发现肺癌的发生与基因改变及免疫功能下降有密切关系，因此肺癌的免疫治疗已经成为肺癌多学科综合治疗中的重要部分。肺癌患者常呈现免疫功能抑制，而且免疫功能愈低，预后愈差。应用免疫疗法作为治疗肺癌的一种措施，可有助于提高机体对癌肿的抵抗能力。目前免疫疗法主要急需解决的问题是如何增加肿瘤细胞的抗原特异性。因此，增加肺癌细胞的抗原特异性，提高肺癌细胞对人体抗癌免疫功能的敏感性对于肺癌的免疫治疗具有明确意义[1]。

1、丙戊酸钠：

丙戊酸钠是一种含有8个碳原子的短链脂肪酸，1882年由Burton首先合成。1962年发现VPA具有抗癫痫作用，上世纪60—70年代，法国及美国学者广泛应用VPA治疗癫痫患者。在应用的过程中发现，怀孕的癫痫患者口服VPA后产下的婴儿易患神经管畸形。对VPA进行深入研究后发现，其不仅有致畸作用，还对肿瘤细胞生长有抑制作用。近年来研究发现VPA具有抑制组蛋白去乙酰化酶活性的作用，属于组蛋白去乙酰化酶抑制剂。目前国内外有多个研究证实VPA对肿瘤细胞生长有抑制作用，有可能用于抗肿瘤治疗。

2、NKG2D配体在肿瘤细胞系中的表达及意义：

2.1MIC基因

MIC(MHCclassⅠchain-relatedGene)家族又称PerB11,它包括MICA、MICB、MICC、MICD、MICE、MICF和MICG7个成员,其中只有MICA、MICB具有编码、表达、转录蛋白的功能,MICC-F均为假基因。MIC跨越MHC-Ⅰ类区域长约2Mb,属非经典的HLA-Ⅰ类基因家族。MICA、MICB与其它非经典的HLA-Ⅰ类基因的同源性仅为18%-30%;不同于其他非经典的HLA-Ⅰ类基因,MIC基因具有高度的多态性。

2.1.1MICA和MICB的结构MICs的分子折叠,结构稳定，MICA/B的结构与经典的HLA-Ⅰ类分子重链相似,包括3个结构域:α1、α2、α3,跨膜区和胞质尾,但它们在空间结构上却发生了一定的变化。α1、α2形成抗原结合槽样结构,但其仅能容纳小于3-4个氨基酸残基,这提示MICA/B不能结合抗原肽。α3与α1、α2间的连接肽易于伸展,从而使各功能区之间更富变动性,这也是MICA/B较为独特的性质。MICA/MICB为NKG2D的配体,NKG2D与它们通过不同的氨基酸残基形成不同的氢键及疏水键结合,这支持了目前多数人同意的NKG2D通过诱导契合与其配体结合。通过诱导契合机制,NKG2D不仅可以识别多样性的配体,而且对配体的突变也具有了较强的耐受力。从功能上看,这确保了NKG2D能够识别所有应激或变异条件下靶细胞上表达的不同配体,从而不放过任何危险因素的刺激。

2.1.2MICA和MICB的分子功能MICA/B为NKG2D的配体,与NKG2D/DAP10结合、传递细胞活化信号,为γδT细胞、CD8+细胞、NK细胞等发挥其天然免疫功能提供了分子基础。对于NK细胞,被转染以MICA/B的肿瘤细胞系会明显增强其对NK细胞的敏感性而使其活性减弱。同时,被转染MICA/B的细胞还能使巨噬细胞分泌NO和TNF。MICA/B还能活化CD8+细胞,在用含人类巨细胞病毒的特异性T细胞表位所识别的相应抗原基因来转染表达MICA/B的靶细胞时,可使靶细胞比其亲代细胞更能有效激活T细胞,并增强T细胞产生INF-γ、TNF、IL-2和IL-4。此外,MICA/B在活化γδT细胞中也有一定作用。

2.1.3表达与调控在人体,MICA/B集中产生于正常的胃肠道上皮中;在大多数上皮性肿瘤细胞,如肺癌、乳腺癌、肾癌及卵巢癌、结肠癌中都有表达,但在正常的脑、心脏、肺、胸腺、肾脏、皮肤、肾上腺、胎盘、桃体、脾中均无表达,所以认为它也是肿瘤相关抗原。MICA/B在肠上皮细胞的表面表达,不需结合抗原肽,也不需β2微球蛋白的辅助。MICA/B在翻译起始区存在类似于热休克反应的元件,受到应激后表达大大增强,在感染巨细胞病毒、分枝结核杆菌病毒、埃希氏杆菌时,也上调其表达。但它们受IFN-γ刺激时表达却不能上调。在肿瘤细胞和感染细胞中MICA/B上调提示系统参与对损伤信号的反应,或只与损伤细胞产生的信号相作用,但并不与正常细胞中信号作用。在这个系统中细胞必须识别自身正在经受的病理变化,并且通过表达分子来刺激免疫系统。这为其作为抗肿瘤作用提供了前提。

2.1.4MIC基因在肿瘤细胞免疫中的作用

在机体抗肿瘤免疫中，细胞免疫发挥着主要的作用。NK细胞是其中重要的细胞群体之一，它可选择性地识别和杀伤某些特定的靶细胞，并在机体抗肿瘤免疫中发挥着重要作用。因此，探索NK细胞抗肿瘤免疫的分子机制，对于抗肿瘤免疫生物治疗的探索有重要的意义[2]。NK细胞的功能活性取决于其表面活化性和抑制性受体的平衡表达状态。NKG2D是NK细胞表面一个重要的激活性受体，其在抗肿瘤细胞免疫中的作用正不断受到重视。研究表明，NKG2D在介导NK细胞活化中起关键作用，NKG2D不仅仅是NK细胞的协同刺激受体，而且可以独立于ITAM的信号通路使NK细胞激活。NKG2D激活NK细胞的机制主要是通过与感染或应激细胞表面诱导产生的相应配体结合，然后通过结合转接蛋白传递活化信号，后者绕过抑制性受体的抑制信号途径，使NK细胞产生攻击靶细胞的能力，另外还可能为CD8+T细胞提供必要的协同刺激信号。因此，NKG2D的活化在很大程度上决定了机体的抗肿瘤细胞免疫水平。目前已经发现NKG2D可识别MICA、MICB、ULBP等多种配体。1994年Bahram等正式发现MIC（MHCclassIchain-relatedgene）基因即MHCI类链相关基因，可以编码细胞表面多态性肽段——又被称作人类“诱生性”（induced）细胞表面抗原MICA和MICB。MICA和MICB在人的正常组织细胞表达量极低，局限于胃肠道上皮等上皮类型组织，在炎性区表达量上调，由于其基因的翻译起始区存在类似热休克反应的元件，故受到应激诱导后产生能力大大增强。NKG2D+NK细胞杀伤MICA+上皮性肿瘤属于天然细胞毒受体(NCK)非依赖性，是机体先天性杀伤肿瘤的一种重要机制。已发现MICA存在于多种肿瘤中如肺癌、乳腺癌、胃肠道肿瘤、卵巢癌等中，因此MICA在肺癌的治疗上有潜在的应用前景[3]。但通常在这些肿瘤细胞表面MICA表达的量并不能有效地诱导抗肿瘤的免疫应答，所以，如何引起肺癌细胞表面MICA特异而又高强度的上调表达，同时正常组织细胞MICA表达没有改变，致使NK细胞发挥特异的肿瘤杀伤作用，是目前人们不断探索而又尚未完全解决的问题。

3、丙戊酸钠的抗肿瘤作用及其机制：

组蛋白脱乙酰基酶抑制剂是一类新兴而有希望的肿瘤治疗药物。以往的研究表明HDAC抑制剂的抗肿瘤机制有赖于其对基因表达的调控，其主要生物效应为在体内、外诱导肿瘤细胞生长阻滞、分化及凋亡，已有多种HDAC抑制剂被开发，并在临床上得到应用。但许多HDAC抑制剂如丁酸类生物疗效剂量需要较大并且具有明显的副作用。临床常用于治疗癫痫和精神疾病的药物－丙戊酸钠，属短链脂肪酸类HDAC抑制剂，在临床的安全应用剂量即可抑制HDAC活性。由于氧化应激可诱导MICA上调表达，而许多研究表明HDAC抑制剂可以使氧化应激产物增加。所以，我们猜想VPA是否在其生长抑制和诱导凋亡的抗癌作用以外，还可通过MICA-NKG2D这一独立的免疫杀伤途径发挥其抗瘤作用。新近Armeanu等研究表明HDAC抑制剂可使肝癌细胞表面的MICA表达上调，从而通过NKG2D激活NK细胞的肿瘤杀伤功能。

张建华、张彩、王义平等研究发现丙戊酸钠能增强宫颈癌Hela细胞和肝癌细胞系HepG2细胞的NKG2D配体MICA表达上调，从而发挥杀伤肿瘤细胞作用，研究表明膜型MICA分子可上调NKG2D的表达，激发NK细胞对肿瘤细胞的细胞毒效应。

参考文献

[1].张建华、王义平、张彩.组蛋白脱乙酰化抑制剂丙戊酸钠对宫颈癌Hela细胞NKG2D配体MICA表达的上调作用及其机制探讨第六届全国免疫学学术大会论文集,2008年.

[2].姜明来，张开基，李辉，等.丙戍酸对肺癌细胞系A549增殖和凋亡影响的研究.中华肿瘤防治杂志.2008,15(12):894-896.

[3].芮军，龙丹，王伟，等.丙戊酸钠诱导人肺细胞MICA表达上调增强NK细胞对其杀伤作用的研究.四川大学学报（医学版），2010；41（1）：10-14.