炎性細胞因子在骨髓增殖性腫瘤中的研究進展

蘇飛躍，申徐良,2

（1.長治醫(yī)學院，山西 長治；2.長治醫(yī)學院附屬和平醫(yī)院血液科，山西 長治）

0 介紹

骨髓增殖性腫瘤(myeloproliferative neoplasm，MPN)是一組以一系或多系骨髓細胞克隆性增殖所致的髓系腫瘤性疾病。經(jīng)典的費城（Ph）染色體陰性MPN 包括：真性紅細胞增多癥（polycythemia vera，PV）、原發(fā)性血小板增多癥（essential thrombocythemia，ET）及原發(fā)性骨髓纖維化（primary myelofibrosis，PMF）。髓系惡性腫瘤以炎性細胞因子的水平升高為特征，MPN 驅動的JAK2V617F 突變刺激JAK-STAT3/5 途徑，通過自分泌和旁分泌機制促進炎性細胞因子的產(chǎn)生[1]。研究表明炎性細胞因子與疾病密切相關，明確炎性細胞因子與MPN 之間的聯(lián)系，有助于疾病的認識、診斷、預后評估及治療，從細胞因子水平減輕患者癥狀。本文將對炎性細胞因子與MPN 的發(fā)病機制、癥狀負荷、臨床表型、疾病的預后及治療等方面作一綜述。

1 MPN 的發(fā)病機制

1.1 慢性炎癥與MPN 的發(fā)生、發(fā)展

炎癥是機體對各種刺激做出的病理性反應。慢性炎癥主要通過增加細胞因子、趨化因子和活性氧從而導致基因組不穩(wěn)定，進一步導致腫瘤的發(fā)生和發(fā)展[2]，此成為許多疾病（包括腫瘤）的重要病理生理機制。有研究確定了與炎癥相關的幾種因子和細胞信號通路與腫瘤密切相關[3]。那么炎癥是否與MPN 存在相關性呢？Kristinsson等[4]的一項研究發(fā)現(xiàn)，既往有自身免疫性疾病病史的患者發(fā)展為MPN 的風險顯著增加，尤其表現(xiàn)在免疫性血小板減少性紫癜、克羅恩病、風濕性多肌痛、巨細胞動脈炎、萊特爾氏綜合征和再生障礙性貧血。Hasselbalch 等人[5]將MPN 作為“人類腫瘤發(fā)展的炎癥模型”，并提出了慢性炎癥可能促進了疾病從早期ET 發(fā)展到晚期PMF 階段。Lai等人[6]的研究報告了MPN 患者的單核細胞存在Toll 樣受體（TLR）信號傳導的負調控缺陷。TLR 激活后導致炎性細胞因子腫瘤壞死因子a（TNF-a）的無限制產(chǎn)生，使得MPN 患者的單核細胞對抗炎細胞因子IL-10 不敏感。這一研究表明炎癥可能在MPN 疾病的進展中起到積極作用。

炎癥到底在MPN 的發(fā)病機制中起什么作用呢？研究表明，慢性炎癥狀態(tài)可能增加患MPN 的風險，且炎癥可能創(chuàng)造了一個有利于JAK2V617F 腫瘤性造血干細胞（hematopoietic stem cell，HSC）生長的環(huán)境[7]。另有研究表明，JAK2V617F 突變的造血祖細胞對炎癥有抵抗力，而JAK2 野生型細胞則受到炎癥的抑制，誘導HSC凋亡、減少自我更新及增殖分化[8]。Jacquelin 等[9]使用CRISPR-Cas9 技術證實了，阻斷JAK2V617F 突變的造血干細胞中的DNA 甲基轉移酶3A（DNMT3A），可增強機體炎癥反應導致骨髓纖維化。該研究進一步證實了慢性炎癥在MPN 的發(fā)生、發(fā)展中起著重要作用。

1.2 炎性細胞因子與MPN 的發(fā)病機制

越來越多的證據(jù)表明，MPN 的疾病負擔不僅由原發(fā)性腫瘤克隆介導，而且還由繼發(fā)性炎癥介導，伴隨著細胞因子的異常產(chǎn)生和骨髓（bone marrow，BM）微環(huán)境的改變。炎性細胞因子的異常表達與BM 微環(huán)境的改變以及疾病的進展有關。一些不同的研究表明，BM 微環(huán)境在血液惡性腫瘤(包括MPN)的發(fā)病機制中有重要作用。

多項研究已明確，細胞因子促進MPN 組織纖維化、血管生成以及骨硬化或骨減少。Vaidya 等人[10]發(fā)現(xiàn)，PMF患 者 中IL-1β，IL-1RA，IL-2R，EGF，IL-10，F(xiàn)GF-b，IL-12 以及IFN-α 的水平較PV 患者明顯升高。Pourcelot等人[11]的一項研究采用多重細胞因子法測定17例PV 患者和21例ET 患者血漿細胞因子水平，結果表明，PV 和ET 患者的細胞因子水平較正常值明顯升高，且細胞因子濃度與MPN 的生物學參數(shù)存在一定的正相關關系。此外，許多研究表明MPN 患者血清VEGF 水平升高。Boiocchi等人[12]對ET、PV 和PMF 患者的BM 切片進行的免疫組化研究顯示，與對照組相比，所有MPN 組中VEGF 及其受體的表達均增加。Kleppe 等人[13]研究進一步表明，JAK2V617F 突變細胞除本身產(chǎn)生炎性細胞因子外，也誘導其周圍的正常細胞產(chǎn)生炎性細胞因子，其中最顯著的炎性細胞因子是TNF-α[6]。以上證據(jù)均表明炎性細胞因子與MPN 的發(fā)生、發(fā)展密切相關。

2 炎性細胞因子與MPN 癥狀

MPN 患者癥狀表現(xiàn)比較多樣，可以表現(xiàn)為疲勞、體重減輕、早飽、腹部不適、發(fā)熱、睡眠障礙、抑郁、焦慮、盜汗、早泄、瘙癢和骨痛等。其中疲勞是其最主要癥狀，疲勞程度嚴重者對MPN 患者的生活質量影響極大。此外，MPN患者的生活質量也可能受疾病并發(fā)癥的影響，包括出血、血栓形成、肝脾腫大、貧血、惡病質等[14]。有學者認為，患者的疲勞癥狀不僅與疾病本身有關，也可能由MPN 治療中使用的羥基脲和干擾素α 等藥物引起。研究發(fā)現(xiàn)，IL-6水平的升高與癌癥相關的疲勞癥狀以及抑郁癥相關，同時也發(fā)現(xiàn)IL-1、IL-2、IL-6、TNF-α 和IFN 等致熱細胞因子會導致發(fā)熱和盜汗[15]。MPN 患者的腹部癥狀很常見，主要原因為脾腫大、門靜脈高壓、機械性梗阻和脾臟梗死。脾腫大與惡性克隆從骨髓微環(huán)境擴展到髓外有關，而且MIG、HGF 和IL-1RA 等特異性細胞因子有關[16]。有學者研究了PV 表型的JAK2V617F 轉基因小鼠，發(fā)現(xiàn)來源于肥大細胞的前列腺素、白三烯、組胺和胰蛋白酶可能參與了瘙癢的炎癥反應[17]。

3 炎性細胞因子與MPN 的臨床表型及預后

多項研究表明，血漿細胞因子的升高可能影響MPN患者的臨床表型。Boissinot 等人[18]提供證據(jù)表明，JAK2V617F 突變的紅系祖細胞生長需要炎癥相關細胞因子，此外炎性肝細胞生長因子（HGF）和IL-11 也在PV 中上調，這兩種細胞因子都促進了PV 紅細胞的增殖。PMF的臨床特征部分歸因于炎癥細胞因子的產(chǎn)生失調，其中一部分細胞因子水平的升高已被證明是不良的預后指標。Vaidya R 等人[16,10]先后證明了PMF、PV 中血漿細胞因子水平的改變，并證明了它們與疾病表型和預后的相關性。前者通過對127例PMF 患者的外周血細胞因子進行測定，發(fā)現(xiàn)在PMF 患者體內，細胞因子IL-2R、IL-6、IL-8 及 IL-10 的表達較健康對照組明顯升高。同時還發(fā)現(xiàn)IL-2R 和IL-12 的升高可能與其治療過程中的輸血需要相關，HGF、MIG 以及IL-1RA 與脾腫大顯著相關，IL-8則可能與PMF 的全身不適癥狀相關，干擾素誘導蛋白10（IP-10）的表達與患者的血小板計數(shù)減少相關。在此基礎上，后者研究發(fā)現(xiàn)與正常對照組相比，PV 的直接表型與細胞因子的相關性主要表現(xiàn)在：IL-12 水平與紅細胞比容（HCT）相關，IL-1b、IL-2、IL-7、FGF-b 和HGF 與白細胞計數(shù)增多相關；IFN-α 和IFN-γ 則與血小板計數(shù)增多相關。

上述研究用Cox 回歸模型評估了PMF 患者中發(fā)現(xiàn)的異常升高的20 種細胞因子對生存率的影響，結果表明其中有9 種細胞因子：IL-1RA、IL-2R、IL-6、IL-8、IL-12、IL-15、MIP-1、IP-10 以及MIG 水平的升高與生存期縮短有關。Pardanani 等人[19]對PMF 病人外周血細胞因子及相關臨床特征的研究也證實了IL-2R 及IL-8 與較短的生存期及白血病轉化有關。以上研究表明了炎性細胞因子與MPN 患者的臨床表型及預后密切相關，隨著對細胞因子認識的不斷加深，使得我們更加準確地評估疾病的預后及轉歸。這些細胞因子在疾病特點中的具體作用有待進一步研究明確。

4 炎性細胞因子與MPN 的治療

4.1 MPN 的治療現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，MPN 的治療目的在于改善疾病相關的癥狀、預防血管并發(fā)癥。傳統(tǒng)治療方法主要有羥基脲、干擾素和白消安等藥物治療以及脾切除術，但對于PV 和ET 患者，傳統(tǒng)治療措施效果欠佳且容易復發(fā)，唯一潛在的根治方法是異基因造血干細胞移植。然而受供體、經(jīng)濟等多種條件的限制使得多數(shù)患者止步，且對于PMF 患者來說，異基因造血干細胞移植后仍存在復發(fā)的可能。當前獲批使用的靶向藥物--蘆可替尼已批準用于治療PMF、PV/ET 后骨髓纖維化以及羥基脲耐藥或不耐受的PV 患者。蘆可替尼通過抑制JAK/STAT 信號通路，在一定程度上抑制炎性細胞因子，減輕患者相關臨床癥狀，延長患者生存期[20]。但蘆可替尼治療也有明顯的副作用，如血小板減少、貧血、皮膚癌風險增加和免疫抑制。現(xiàn)在迫切需要探索低風險的治療方法來減少MPN 的炎癥反應、降低炎性細胞因子水平，特別是對早期疾病患者，因為這可能是改變MPN 患者疾病發(fā)展方向的理想的方式。

4.2 MPN 的治療新進展

新的研究發(fā)現(xiàn)，許多NFκB 途徑的靶基因在PMF 患者的CD34+細胞中表達增加，NFκB 抑制劑抑制了PMF患者CD34+ 細胞的集落形成，由此表明了在PMF 中，NFκB 可能也是治療靶點之一[21]。Kleppe 等人[22]進一步研究確定了NFκB 在MPN 的惡性和非惡性細胞中激活，發(fā)現(xiàn)抑制BET-溴域蛋白可減弱NFκB 信號傳導，并降低體內細胞因子的產(chǎn)生。他們還發(fā)現(xiàn)，在MPN 小鼠模型中，聯(lián)合應用蘆可替尼和BET 抑制劑JQ1 治療可減少炎性細胞因子、減輕疾病負擔和逆轉骨髓纖維化。以上研究可能為MPN 的治療開辟新的道路。

在MPN 患者中，除了JAK/STAT 和NF-κB 途徑外，HIF-1 途徑也與疾病密切相關，此3 種途徑均是炎性細胞因子的產(chǎn)生、信號傳導的主要途徑。因此，單獨使用JAK/STAT 途徑的抑制劑或NF-κB 抑制劑不能完全阻止細胞因子的產(chǎn)生和MPN 中的信號傳導[23]。盡管蘆可替尼可一定程度地抑制炎性細胞因子，F(xiàn)isher 等人[24]研究發(fā)現(xiàn)PMF 患者在蘆可替尼治療前后，血漿中的部分細胞因子（如VEGF、TNF-α、IL-6、IL-10 和IL-16）水平差別不大。該研究進一步證明了蘆可替尼在降低MPN 患者的炎性細胞因子的同時，可能不足以使炎性細胞因子完全恢復正常。更有效的治療藥物及方案仍需進一步的研究。

當前在不斷研究分子靶向治療藥物的同時，一些研究開始轉向減輕MPN 炎癥相關癥狀的非藥理學方法。其中，利用運動對抗惡性腫瘤的疲勞是一個新興領域。參加體力活動的MPN 患者比無體力活動者疲勞程度低[25]。已有研究證明，瑜伽可以對身體和精神能量產(chǎn)生刺激作用，從而減輕MPN 患者的疲勞程度[26]。為探討瑜伽在MPN 中的益處，Huberty 等對71例患者進行了一項可行性研究，MPN 患者需要連續(xù)12周內每周完成一小時的瑜伽。幾乎所有患者都反饋瑜伽練習對他們的身體健康有積極影響。最常見的益處是增加體力活動、減少疲勞、改善癥狀及睡眠，還有一些患者表示有疼痛減輕、呼吸更順暢、循環(huán)更好、飲食習慣改善，或者只是感覺好一些或者總體上更健康[27-28]。飲食是減輕炎癥的另一種非藥理學方法。地中海飲食富含水果、蔬菜、豆類、全谷類、魚類、堅果和低脂乳制品，已經(jīng)明確的是，地中海飲食能有效降低CRP 和IL-6水平[29]。此外，地中海飲食可能具有一些預防作用，能降低乳腺癌、肺癌和結腸癌的發(fā)病率[30-32]。以上研究均表明，降低炎性細胞因子水平的治療方法已成為MPN 治療的新趨勢，更有效的治療策略有待進一步研究。

5 結語

除驅動基因突變外，慢性炎癥及細胞因子在MPN 的病理生理機制中的作用也逐漸被人們認識。在此過程中，炎性細胞因子主要通過JAK/STAT 信號傳導通路發(fā)揮作用。其中JAK1 在介導細胞因子的信號通路中扮演重要角色，其下游的STAT 激活了多種細胞因子的產(chǎn)生，在慢性炎癥和細胞因子的不斷刺激下，基因突變負荷不斷增加，促進了疾病從早期ET 發(fā)展到晚期PMF 階段。炎性細胞因子的異常表達與疾病的癥狀及臨床表型相關，特定細胞因子的升高也有助于疾病預后評估。新的研究發(fā)現(xiàn)，除JAK/STAT 信號通路外，NF-κB 途徑和HIF-1 途徑在疾病發(fā)生、發(fā)展中也發(fā)揮著重要作用，這也為尋找新的治療靶點提供了證據(jù)。未來對于MPN 的治療或預防，我們或許可以通過減輕炎癥反應或針對特定細胞因子對疾病進行干預。此外，干預患者生活方式，如改變患者飲食習慣、加強鍛煉等，可能有助于改善癥狀。未來的研究方向，可能旨在開發(fā)可測量的MPN 特異性炎癥細胞因子標志物，以幫助我們從細胞因子水平重新認識該疾病，并對疾病的分型、進展、危險分期等方面做出更合理判斷。明確干預治療時機、尋找更有效的靶向治療手段、有效降低炎性細胞因子水平仍然是我們亟待解決的問題。