蛋氨酸腦啡肽—阿片受體激活免疫細胞抗腫瘤活性的研究進展

陳 取，趙力挽，單風平

(1.中國醫科大學臨床醫學七年制，遼寧沈陽 110001;2.中國醫科大學臨床醫學五年制，遼寧沈陽 110001;3.中國醫科大學免疫學教研室，遼寧沈陽 110001)

蛋氨酸腦啡肽(Methionine enkephalin，MENK)是一種由5個氨基酸組成的五肽類物質。人們在對MENK的臨床研究中發現了其對于神經內分泌以及免疫系統的調節活性，除此之外MENK對于腫瘤細胞的生長也起到了抑制作用。作為一種重要的免疫調節信號分子，MENK通過結合在阿片受體(主要是δ-阿片受體)，從而對于樹突狀細胞，自然殺傷細胞(NK細胞)、巨噬細胞等一系列的免疫細胞起到調節作用，例如提高鼠脾細胞數量的增殖以及 IL-2、IL-4、IFN-γ的分泌［1-2］。MENK的上述作用主要通過存在于細胞表面的阿片受體，激活其下游一系列的通路和蛋白激酶，從而實現對于靶細胞形態與功能的調節，而這其中又以調節樹突狀細胞 (DC Dendritic cells，DC)的意義最為重大。樹突狀細胞是人體內的一種抗原呈遞細胞(Antigen presenting cell，APC)，同時也是抗原呈遞能力最強的APC［3］。作為機體免疫應答的重要參與者，DC對于機體免疫中B細胞與T細胞的免疫反應至關重要。主要表現在DC能夠通過表達CD80與CD86等共同刺激分子，以及干擾素-α和IL-12等細胞因子，參與到B細胞與T細胞的征集、擴增與維持。

1 蛋氨酸腦啡肽激活免疫細胞的機制

1.1 MENK與阿片受體

MENK通過與免疫細胞上的阿片受體相結合發揮免疫調節作用。研究表明，能夠與MENK結合的阿片受體廣泛存在于免疫系統的淋巴細胞、單核細胞、巨噬細胞、粒細胞中。在人、鼠的DC細胞表面存在大量的阿片受體［4-6］。MENK通過與這些細胞表面的阿片受體作用，雙向調控胞內cAMP-蛋白激酶 A(cAMP-PKA)、Ca2+-鈣調蛋白、蛋白激酶C(PKC)的水平。這些物質作為細胞內信號通路的重要組成者，參與到下游基因的表達與調控。

1.2 cAMP-PKA信號通路與免疫細胞

MENK能夠下調cAMP-PKA信號通路的表達［7］，參與到DC內細胞因子的產生，以及 DC自身的成熟與抗原提呈能力的發揮等過程中。Oliveira CJ等［8］通過研究紅扇頭蜱(Rhipicephalus sanguineus)的唾液，發現該物質能夠發揮抑制DC中細胞因子合成的作用，而且該物質的作用機制類似于前列腺素E2(PGE2)，即通過誘導DC細胞內cAMP-PKA信號通路的表達，以及抑制成熟DC表達CD40而發揮作用。

進一步的研究發現［9-11］，PGE2，cAMP-PKA 對于骨髓源性DC的抑制作用，主要是借助存在于DC細胞膜上的激酶錨定蛋白(A-kinase anchoring proteins，AKAPs)而發揮的。AKAPs主要分布在細胞膜的磷脂筏中［10］，通過使用 AKAPs的抑制性多肽，如 Ht31與 AKAP-IS，并借助測定 CD4(+)T細胞分泌的干擾素-γ來間接判斷DC細胞功能，研究人員發現抗原的提呈能力下降了30%～50%［9］，但其下游機制尚不清楚。此外，PGE2通過調高cAMP-PKA信號通路表達的方式［11］，最終下調了DC細胞內IL-12等關鍵性細胞因子的分泌，起到了拮抗DC在局部炎癥中的破壞作用。綜上所述，PGE2通過一種依賴cAMP-PKA的途徑，而實現對下游AKAPs的調節，從而一同參與了抑制DC的抗原提呈、細胞因子分泌、以及DC本身的成熟的整個過程之中，但其具體機制尚不明確，文獻報道極少。而對DC使用MENK，通過抑制前述中的cAMP-PKA信號通路，有效地拮抗了前述機制對于DC的抑制作用，達到了調高DC活性的作用。

1.3 Ca2+-鈣調蛋白與免疫細胞

MENK通過激活阿片受體起到了提高Ca2+-鈣調蛋白含量的作用［7］，進而激活了下游的Ca2+-鈣調蛋白依賴性蛋白激酶(calcium/calmodulin-dependent protein kinase，CaMK)，而其中最為重要的一員CaMKⅡ，是一種重要的DC細胞成熟與功能的調節劑，研究人員［12-13］發現，CaMKⅡα能夠促進TOLL樣受體(Toll Like Receptor，TLR)激發的促炎細胞因子和IFN的表達，這一過程所表達的細胞因子包括 IL-12，IL-6，TNF-α 以及 IFN-β 等。除此之外，激活 CaMKⅡ使得 DC表達 MHC-Ⅱ［14］，并上調由DC誘導的T細胞的增殖，以及與免疫穩態和免疫調制有關的DC細胞的抗原提呈能力。CaMKⅡ通過影響轉錄、轉錄后以及翻譯后這3個階段的進行，實現對于MHC-Ⅱ的含量與定位到DC細胞膜的能力的調節。而這一機制與DC在炎癥中的作用調節密切相關。

此外有文獻報道［15］，CaMKⅣ可以作為 Toll樣受體4(TLR4)的激動劑，激活的TLR4可以磷酸化cAMP效應因子結合蛋白(cAMP response element-binding protein，pCREB)，進而激活下游的Bcl－2基因，構成一個 CaMKⅣ-pCREB-Bcl-2的作用機制，而這一機制對于DC細胞的存活至關重要，消除TLR4受體的小鼠表現出DC數目的下降與存活時間的縮短。但該機制尚有許多細節未能闡述清楚。

1.4 蛋白激酶C與免疫細胞

MENK可以提高中性粒細胞內蛋白激酶C(PKC)的含量，使用PKC的抑制劑N-feruloylserotonin［16］，通過抑制 PKC，導致 MENK 對于中性粒細胞的調節作用被完全封閉。Hamdorf M［17］在造血干細胞的研究中發現，PKC對于骨髓造血干細胞的分化至關重要。在使用粒細胞集落刺激因子(MG-CSF)與白細胞介素-4(IL-4)誘導骨髓造血干細胞分化為DC的過程中，激活了大量的激酶，包括細胞外信號調節激酶(Extracellular-signalregulated kinase，ERK)、PKC 與兩面神激酶(Janus Kinase，JAK);其中PKCδ被發現可以磷酸化在骨髓造血干細胞分化為DC過程中的關鍵轉錄因子PU.1，進一步研究表明PKCδ在骨髓造血干細胞分化為DC的過程扮演了重要角色。

PKC在DC中作用還表現在對于IL-12等重要細胞因子的影響之中［18］，進一步的研究還揭示了PKCδ(-/-)的老鼠體內DC細胞所產生的IL-12p40 與 IL-12p70 的量明顯減少［19］。PKC-α 對于干擾素調節因子3(Interferon Regulatory Factor-3，IRF-3)依賴性的IL-12p35和IL-27p28，及其下游的Toll樣受體-3(TLR-3)與Toll樣受體-4(TLR-4)的基因表達均有控制作用，這一點已經在PKCα(-/-)的老鼠體內被證實［20］。

1.5 MENK作用后免疫細胞抗腫瘤活性的變化

MENK通過與阿片受體相結合，通過前述的3條途徑，激活了大量免疫細胞的活性，而其中又以在免疫調節過程扮演關鍵角色的DC的變化最為重要。Liu J等［21］通過體內及試管內的實驗發現MENK可以促進骨髓源性的DC的成熟。在使用MENK治療之后，骨髓源性DC細胞表面的MHC-Ⅱ類分子和主要的免疫相關分子的表達都增加了。并通過RT-PCR驗證了MENK可以增加骨髓源性DC細胞表面的δ和κ阿片受體的表達。同時，MENK可以促進骨髓源性DC細胞分泌高水平的促炎癥細胞因子，如IL-12p70和腫瘤壞死因子(TNF-α)。此外，早期的研究也發現，經MENK作用后，小鼠脾來源的DC迅速分化成熟，其表面可高度表達 MHC-Ⅱ，CD86、CD80、CD40，同時高分泌 IL-12、IL-2 與 IL-4［22-24］。激活后的 DC 在腫瘤的免疫反應過程中的關鍵作用主要表現為:DC能募集和擴增T細胞的免疫特異性，進而通過FAS受體或釋放細胞因子的方法，促進腫瘤細胞的凋亡或者壞死;同時DC細胞參與到了T細胞長期免疫狀態的維持之中。

1.6 MENK的其他作用

MENK在體內還被稱為阿片生長因子(opioid growth factor，OGF)，故而阿片受體又被稱為阿片生長因子受體(opioid growth factor receptor，OGFr)，夠成了一個OGF(MENK)-OGFr通路。在對自身免疫性疾病的研究中，人們發現 OGF(MENK)-OGFr通路在T細胞中表現為抑制細胞的增殖過程，而且這一抑制作用有明顯的劑量依賴性［25］。但是在小鼠脾來源的DC使用常規的OGFr抑制劑納曲酮(NTX)，使用針對OGF多肽的抗體，又或者使用小干擾 RNA(siRNA)干擾OGFr的合成(包括 μ、δ，κ 等三類受體)，并不能影響OGF對于T細胞增殖的抑制作用。而使用針對p16或p21基因的siRNA，卻能夠使得OGF無法起效［25］。故有學者認為OGF可能直接通過與p16、p21這一類周期素依賴性蛋白激酶抑制物(cyclin dependent kinase inhibitors，CDKI)相互作用，而在細胞分裂的G1期參與調節，最終抑制細胞增殖。但具體機制尚未明確。此外，在針對多發性硬化與腦脊髓炎的研究中［26］，OGF可以通過抑制細胞生長起到控制病情惡化的臨床作用，這從一個側面支持了OGF對于細胞增殖潛在的抑制作用。

2 MENK與腫瘤的關系

MENK可以激活免疫細胞(主要是樹突狀細胞)發揮抗腫瘤的作用，與此同時OGF-OGFr通路，也已被證明與多種腫瘤的發生密切相關，這為通過增強OGF-OGFr通路表達，而發揮抗腫瘤作用提供了新思路。不同于OGF與CDKI之間存在的，無法用阿片受體阻斷劑阻止的抑制細胞增殖的未知機制。在腫瘤細胞中OGF-OGFr通路的抑制腫瘤細胞生長的作用，可以為阿片受體阻斷劑所抑制。具體表現為，在胰腺癌細胞中［27］，OGFOGFr通路構成了調節腫瘤細胞生長的抑制機制，OGF作為唯一一種能夠抑制癌癥細胞生長的阿片肽類物質，通過使用其抑制劑納曲酮可以抑制OGF的這一作用，從而證明OGF-OGFr通路抑制胰腺癌細胞生長的作用。在鱗狀細胞癌［28］、宮頸癌［29］、肝母細胞癌［30］、肝細胞癌［31］、濾泡源性的甲狀腺癌［32］等腫瘤中均發現了類似的作用。OGF-OGFr通路中的借助核轉運蛋白實現對于DNA合成的抑制，DNA下降大約34% ～46%左右［32-33］，從而實現對于腫瘤生長的抑制作用，并抑制腫瘤血管的形成，使其失去營養供給。OGFOGFr通路作為一種抑制腫瘤細胞生長的非毒性且高效的治療方案，其臨床價值已被發現。

目前認為，上述的抗腫瘤作用與OGF-OGFr通路被激活之后細胞內DNA合成的減少有關，與CDKI等組成的調往通路的關系尚不明確［25，34］。此外咪喹莫特(imiquimod)可以通過激活OGFOGFr通路而發揮抑制腫瘤細胞生長的作用，但咪喹莫特本身并不是阿片受體的激動劑或抑制劑，也不會參與到誘導細胞凋亡的過程中［35］。

3 展望

通過探討MENK激活免疫細胞(離不開DC關鍵性的免疫調節作用)發揮抗腫瘤作用的機制，為腫瘤的自身免疫療法提供了有力的理論依據，并在一些與免疫系統相關的疾病的治療中具有重要臨床價值，如艾滋病［36］、多發性硬化癥［26］和腦脊髓膜炎［26］。MENK作為一種內源性分泌物，在不具有細胞毒性的同時，表現出較強的抑制腫瘤生長的能力，且抗腫瘤譜極寬(凡表達OGFr的腫瘤細胞均有效)。近年美國食品及藥品管理局已經批準了基于DC的抗腫瘤疫苗的研發。但是，探討如何克服腫瘤微環境對于免疫細胞生長、分化的抑制作用［37］，探討如何克服腫瘤細胞分泌的前列腺素 E［38］、血管內皮生長因子(VEGF)［39］對于DC抗腫瘤機制的抑制作用，探討如何應對某些特殊情況下，由DC參與的腫瘤生長與免疫逃逸等一系列負面過程包括DC參與的某些延淋巴擴散的腫瘤的穩定［40］，以及DC通過穩定內皮細胞而與腫瘤細胞共同完成的腫瘤內皮屏障的形成等過程［41］)，諸多問題都是研究所遇到的瓶頸。綜上所述，研究MENK的激活免疫細胞抗腫瘤的活性有著重大的科學與臨床價值，但也存在諸多問題需要深入研究。

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