肿瘤是机体在各种致瘤因子作用下,局部组织细胞增生所形成的新生物。作为最严重的人类疾病之一,目前,世界上大约有1/3的人患肿瘤,并且有1/4的人死于肿瘤。抗肿瘤方法有传统的放疗和化疗等,对人体产生副作用较大,而近年来,对于干扰素的抗肿瘤机制研究进一步加深,它具有较丰富的抗肿瘤临床经验,可以显著抑制肿瘤生长。
1.干扰素
1.1干扰素的特点
干扰素作为多功能高活性的蛋白质具有显著特点为:①为诱生蛋白。能够产生干扰素的细胞中,干扰素的活性受到一些酶或因子的抑制,只有受到一些病毒细菌等诱导剂的刺激后才可以被激活;②广谱性。对任何病毒或细菌都具有一定的抗性,不区分病毒或细菌的类型;③严格选择性。对受到病毒或细菌侵染的变异细胞起作用,而对机体内普通细胞无作用;④相对种属特异性。不同物种产生的干扰素作用对象不同,一般来说仅仅作用于原物种,即从人白细胞提取的干扰素只能作用于人的细胞,因而其应用受到限制[2]。
1.2干扰素的分类
最常见的有两种分类方式:一种是根据其产生细胞的不同分为3类,即白细胞产生的IFN-α型、成纤维细胞产生的IFN-β型、淋巴T细胞产生的IFN-γ型,另一种是根据干扰素受体和功能等考虑可分为3种类型,即TypeI 、Ty pe II和Ty peIII [3]。在干扰素TypeI 、Ty pe II和Ty peIII中,IFN–γ对于抑制肿瘤作用是相对最高的。
2.干扰素抗肿瘤作用机制
2.1抑制肿瘤细胞增生
肿瘤细胞最主要的特点就是具有无限增殖的能力,而干扰素具有限制肿瘤细胞再生的作用,有利于治疗疾病。研究表明[3],干扰素可通过调控癌基因的转录和表达、引发肿瘤细胞程序性死亡机制进而可达到抑制肿瘤细胞增生的目的。在细胞分子水平上,与细胞膜表面受体相互作用,激活腺苷酸环化酶,使 cAMP增加,进而通过信号通路抑制DNA的合成与细胞分裂[3]。在基因水平上,抑制增殖的机制是,干扰素可抑制原癌基因c-myc、c-fos表达,上调抑癌基因p21的表达,有效抑制癌细胞从G0期进入G1期,而且可促进肿瘤抑制基因Rb表达的转录因子去磷酸化,使某些分裂的肿瘤细胞滞留在G1期,进而达到抑制肿瘤细胞增殖的效果;另外,引发肿瘤细胞程序性死亡的机制为,主要是死亡受体介导的外源途径和线粒体介导的内源性途径,上调Bax和caspase-3的表达,使得肿瘤细胞的凋亡[4]。
2.2诱导肿瘤细胞的分化
肿瘤细胞分化程度越高,其恶性程度越低,形态功能越接近正常组织,干扰素可在一定程度上诱导其分化,转型为正常细胞。有研究表明[5],在维甲酸存在条件下,干扰素下调MYCN、MDR1的表达,使得肿瘤细胞分裂中处于DNA合成前期的细胞数量增多,DNA合成期的细胞数量减少,可诱导神经母细胞瘤细胞系的分化。
2.3阻碍肿瘤血管生成
肿瘤生长依赖于血管生成,可形成缺氧环境,诱导产生血管生成因子,进而形成新生血管,有利于肿瘤细胞的增殖与转移。干扰素可抑制血管生成因子,如血管内皮生长因子VEDF、碱性成纤维细胞生长因子bFGF的表达,并可下调趋化因子受体2,抑制其受体信号转导通路,实现肿瘤血管细胞生长停滞,血管生成面临困难,不可生成肿瘤血管[4]。
2.4提高机体免疫力
干扰素一方面通过直接破坏肿瘤细胞的方式抑制它的形成,一方面又从提高机体自身免疫力来间接地抑制肿瘤细胞的危害。干扰素增强巨噬细胞及NK细胞的杀伤力,增强细胞表面抗原和受体的表达,抑制 B 细胞的功能,从而降低肿瘤细胞表面封闭抗体的水平[3]。
2.5结合其他抗肿瘤药物或其他疗法
干扰素单因素的作用对于抗肿瘤效果可能有一定的局限性。例如在治疗慢性骨髓性白血病时,干扰素通过定向对肿瘤细胞进行治疗可发挥长久的疗效,需要借助于Bcr-Abl酪氨酸激酶抑制剂伊马替尼[4];在治疗黑色素瘤细胞时,干扰素与砒霜(学名为三氧化二砷)共同作用,对阻止肿瘤细胞的增生有明显的效果[5];另外,结合放疗和免疫治疗的方式,有助于抵抗肿瘤细胞抑制机体免疫力的特性,可重新提高免疫原性。
3.结论与展望
目前,干扰素治疗法作为抗肿瘤的有效方法之一,具有多种效应机制来抑制肿瘤细胞增殖、生长,以及提高机体免疫调节能力来实现抗肿瘤的效果,对危害生最严重的疾病之一的各种肿瘤疾病提供了便捷的治疗途径,未来关于干扰素结合其他方法治疗肿瘤会进一步发展,更有助于发挥干扰素的潜在功能。
参考文献
[1] 吴玉厚,吴冰洁,周国利,张永忠,傅崇罗,康新江.干扰素研究进展[J].生物学教学,2007(07):2-4.
[2]刘运龙,程远国,刘学龙.干扰素研究进展[J].动物医学进展,2008(02):85-89.
[3]王晓丽,王永明,朱万光,李士成.干扰素研究进展[J].动物医学进展,2008,29(12):60-63.
[4]张婷婷,仲金秋,曹玉珠,吴佳伟,陈文星,王爱云,陆茵.干扰素抗肿瘤机制及其治疗肿瘤的研究进展[J].中国药理学通报,2017,33(09):1195-1199.
[5]高晶,袁淑杰,关录凡,李国军,王莹,李郑武.干扰素的抗肿瘤作用机制[J].生物技术世界,2016(03):0229-01
作者简介:李方敏(2000-);性别:女;民族:汉族;籍贯:河北;学历:大学本科;学校:华北理工大学;学校邮编:063210;专业:生物技术。