第三章 雷公藤相关通路研究-中国雷公藤——实验研究综述

第三章雷公藤相关通路研究 第一节 雷公藤药效作用机制研究 一、Toll样受体信号通路 固有免疫系统是宿主抵御微生物入侵的第一道防御机制，是适应性免疫发育的基 础。宿主细胞可表达不同的模式识别受体(PRRs)包括TLRs,CLRs,RLRs、NLRs, 可以识别广泛的病原相关分子模式(PAMPs)。这些机制触发细胞内信号通路，导致促 炎细胞因子、趋化因子和干扰素(FN)的释放，并导致共刺激分子的表达。TLRs是最 具特征的PRRs,能够激活不同的细胞类型，可以在大多数免疫细胞以及软骨细胞、内 皮细胞和成纤维细胞1上高表达。它们的下游信号通路可产生广泛的免疫刺激细胞因 子和趋化因子[2。TLRs的异常激活可能导致不受限制的炎症反应。因此，TLRs家族可 能在自身免疫性疾病的发生中起关键作用。在过去的十年中，人类已经发现了十个TLR 亚型。它们都有其特定的配体、表达谱和细胞定位。TLR属于I型跨膜蛋白，由跨膜结 构域、氨基末端胞外结构域和胞质羧基末端Tol/L-1受体(L-1R)同源(TIR)结构 域组成。其中TLR1、TLR2、TLR4、TLR5、TLR6和TLR10通常被认为是细胞外受体。 TLR3、TLR7、TLR8和TLR9家族是位于核内的细胞内受体，负责识别来自病毒、细菌 和宿主的核酸。如前所述，在不同的细胞类型中，TLR的表达模式是不同的。它们的 信号转导途径也有不同的机制（图3-1）[35。TLR信号通路参与多种疾病的发生发展。 本条目主要针对雷公藤及其活性成分对该通路在炎症、肿瘤及代谢性疾病方面的应用做 相应的归纳整理。 (一)肿瘤 150多年前，德国病理学家Rudolf Virchow根据不同白细胞对肿瘤浸润的组织学评 估，提出了炎症和癌症之间的联系[6。从那时起，许多与癌症进展有关的炎症性疾病 被发现，如：炎症性肠病和结直肠癌，慢性胰腺炎和胰腺癌，肝炎和肝细胞癌，卵巢上 皮性炎症和卵巢癌，慢性哮喘和支气管癌，慢性胆囊炎和胆囊癌，幽门螺杆菌胃炎等[。 然而此后的很长时间Virchow的理论在很大程度上被遗忘了，直到20世纪下半叶细胞 和分子技术发展起来。与此同时，Coly等尝试用感染引起的急性炎症治疗癌症患者， 并偶然间观察到肿瘤[8]消退。这种现象的分子介质（肿瘤坏死因子(TF)的细胞因 子以及其他介质)在很久以后才被发现的。几种使用活感染或细菌产物诱发急性炎症的 癌症治疗方案至今仍在使用[9o。然而，癌症治疗的主要框架同Virchow的理论有所改 变，慢性炎症可能促进肿瘤，炎症介质如促炎细胞因子及其受体应该视为潜在治疗靶 点，作为单独或结合其他抗癌治疗的手段。这些非常不同的细胞因子都可能被下游先天 95 免疫受体激活，如TLRs等。细胞因子的表达，包括致瘤细胞因子，通常是由上游刺激 引起的，如病原体的入侵或组织损伤。TLRs是参与识别与组织损伤和炎症相关的微生 物和自身配体的先天免疫受体。TLRs和其他先天受体的信号通路与促炎细胞因子的产 生和癌症的发展有关。TLR4能够激活有丝分裂原活化蛋白激酶（MAPK）和NF-KB途 径，在肿瘤发生中起调节作用，特别是通过增加肿瘤细胞的增殖、凋亡的抑制和转 移。TLR4信号通路可能也参与了卵巢癌对紫杉醇化疗的耐药和前列腺癌RNA治疗 的耐药。63%的乳腺癌患者在肿瘤细胞上表达TLR4，其表达水平与生存率呈负相 关。此外，低表达的MyD88与肺转移减少和减少趋化因子（CC基序）配体（CCL）2 和CCL5表达相关+。TLR4在人乳腺癌细胞株MDA-MB-231中表达水平最高，TLR4 敲低导致细胞增殖下降，IL-6和L-8153水平下降。另一方面，肿瘤微环境中免疫细 胞和炎症细胞的TLR4信号通路可导致促炎细胞因子（TNF、IL-1b、IL-6、IL-18等） 的产生，这些活性可能导致肿瘤相关巨噬细胞（TAM）进一步极化，成纤维细胞转化为 肿瘤促进癌相关成纤维细胞（CAF)，树突状细胞（DC）转化为肿瘤相关的树突状细胞 （DC)，以及未成熟骨髓细胞促肿瘤功能的激活6。TLR信号与肿瘤部位MDSC的积累 和功能有关17，18，它还可以使间充质基质细胞对抗自然杀伤（NK）细胞介导的抗肿瘤 免疫^19。在HepG2型肝母细胞瘤细胞中，LPS提高了TLR4水平、细胞增殖能力和化 疗耐药能力，而这些现象可以通过-2敲低TLR4来逆转。同样，LPS刺激人H7402肝 癌细胞株也会导致H7402细胞凋亡，TLR4上调，NF-kB激活，TNF，L-6和L-8产 生和增殖增加，这些作用可通过信号转换器和转录激活因子（STAT）3抑制而逆转。除 了众所周知的使用卡尔梅特芽孢杆菌在膀胱癌的成功治疗中，还有使用冻干链球菌制剂 oK-432和TLR4/TLR2配体治疗口腔鳞状细胞癌、胃癌和宫颈癌的