炎性细胞因子在骨髓增殖性肿瘤中的研究进展

苏飞跃，申徐良,2

（1.长治医学院，山西 长治；2.长治医学院附属和平医院血液科，山西 长治）

0 介绍

骨髓增殖性肿瘤(myeloproliferative neoplasm，MPN)是一组以一系或多系骨髓细胞克隆性增殖所致的髓系肿瘤性疾病。经典的费城（Ph）染色体阴性MPN 包括：真性红细胞增多症（polycythemia vera，PV）、原发性血小板增多症（essential thrombocythemia，ET）及原发性骨髓纤维化（primary myelofibrosis，PMF）。髓系恶性肿瘤以炎性细胞因子的水平升高为特征，MPN 驱动的JAK2V617F 突变刺激JAK-STAT3/5 途径，通过自分泌和旁分泌机制促进炎性细胞因子的产生[1]。研究表明炎性细胞因子与疾病密切相关，明确炎性细胞因子与MPN 之间的联系，有助于疾病的认识、诊断、预后评估及治疗，从细胞因子水平减轻患者症状。本文将对炎性细胞因子与MPN 的发病机制、症状负荷、临床表型、疾病的预后及治疗等方面作一综述。

1 MPN 的发病机制

1.1 慢性炎症与MPN 的发生、发展

炎症是机体对各种刺激做出的病理性反应。慢性炎症主要通过增加细胞因子、趋化因子和活性氧从而导致基因组不稳定，进一步导致肿瘤的发生和发展[2]，此成为许多疾病（包括肿瘤）的重要病理生理机制。有研究确定了与炎症相关的几种因子和细胞信号通路与肿瘤密切相关[3]。那么炎症是否与MPN 存在相关性呢？Kristinsson等[4]的一项研究发现，既往有自身免疫性疾病病史的患者发展为MPN 的风险显著增加，尤其表现在免疫性血小板减少性紫癜、克罗恩病、风湿性多肌痛、巨细胞动脉炎、莱特尔氏综合征和再生障碍性贫血。Hasselbalch 等人[5]将MPN 作为“人类肿瘤发展的炎症模型”，并提出了慢性炎症可能促进了疾病从早期ET 发展到晚期PMF 阶段。Lai等人[6]的研究报告了MPN 患者的单核细胞存在Toll 样受体（TLR）信号传导的负调控缺陷。TLR 激活后导致炎性细胞因子肿瘤坏死因子a（TNF-a）的无限制产生，使得MPN 患者的单核细胞对抗炎细胞因子IL-10 不敏感。这一研究表明炎症可能在MPN 疾病的进展中起到积极作用。

炎症到底在MPN 的发病机制中起什么作用呢？研究表明，慢性炎症状态可能增加患MPN 的风险，且炎症可能创造了一个有利于JAK2V617F 肿瘤性造血干细胞（hematopoietic stem cell，HSC）生长的环境[7]。另有研究表明，JAK2V617F 突变的造血祖细胞对炎症有抵抗力，而JAK2 野生型细胞则受到炎症的抑制，诱导HSC凋亡、减少自我更新及增殖分化[8]。Jacquelin 等[9]使用CRISPR-Cas9 技术证实了，阻断JAK2V617F 突变的造血干细胞中的DNA 甲基转移酶3A（DNMT3A），可增强机体炎症反应导致骨髓纤维化。该研究进一步证实了慢性炎症在MPN 的发生、发展中起着重要作用。

1.2 炎性细胞因子与MPN 的发病机制

越来越多的证据表明，MPN 的疾病负担不仅由原发性肿瘤克隆介导，而且还由继发性炎症介导，伴随着细胞因子的异常产生和骨髓（bone marrow，BM）微环境的改变。炎性细胞因子的异常表达与BM 微环境的改变以及疾病的进展有关。一些不同的研究表明，BM 微环境在血液恶性肿瘤(包括MPN)的发病机制中有重要作用。

多项研究已明确，细胞因子促进MPN 组织纤维化、血管生成以及骨硬化或骨减少。Vaidya 等人[10]发现，PMF患 者 中IL-1β，IL-1RA，IL-2R，EGF，IL-10，FGF-b，IL-12 以及IFN-α 的水平较PV 患者明显升高。Pourcelot等人[11]的一项研究采用多重细胞因子法测定17例PV 患者和21例ET 患者血浆细胞因子水平，结果表明，PV 和ET 患者的细胞因子水平较正常值明显升高，且细胞因子浓度与MPN 的生物学参数存在一定的正相关关系。此外，许多研究表明MPN 患者血清VEGF 水平升高。Boiocchi等人[12]对ET、PV 和PMF 患者的BM 切片进行的免疫组化研究显示，与对照组相比，所有MPN 组中VEGF 及其受体的表达均增加。Kleppe 等人[13]研究进一步表明，JAK2V617F 突变细胞除本身产生炎性细胞因子外，也诱导其周围的正常细胞产生炎性细胞因子，其中最显著的炎性细胞因子是TNF-α[6]。以上证据均表明炎性细胞因子与MPN 的发生、发展密切相关。

2 炎性细胞因子与MPN 症状

MPN 患者症状表现比较多样，可以表现为疲劳、体重减轻、早饱、腹部不适、发热、睡眠障碍、抑郁、焦虑、盗汗、早泄、瘙痒和骨痛等。其中疲劳是其最主要症状，疲劳程度严重者对MPN 患者的生活质量影响极大。此外，MPN患者的生活质量也可能受疾病并发症的影响，包括出血、血栓形成、肝脾肿大、贫血、恶病质等[14]。有学者认为，患者的疲劳症状不仅与疾病本身有关，也可能由MPN 治疗中使用的羟基脲和干扰素α 等药物引起。研究发现，IL-6水平的升高与癌症相关的疲劳症状以及抑郁症相关，同时也发现IL-1、IL-2、IL-6、TNF-α 和IFN 等致热细胞因子会导致发热和盗汗[15]。MPN 患者的腹部症状很常见，主要原因为脾肿大、门静脉高压、机械性梗阻和脾脏梗死。脾肿大与恶性克隆从骨髓微环境扩展到髓外有关，而且MIG、HGF 和IL-1RA 等特异性细胞因子有关[16]。有学者研究了PV 表型的JAK2V617F 转基因小鼠，发现来源于肥大细胞的前列腺素、白三烯、组胺和胰蛋白酶可能参与了瘙痒的炎症反应[17]。

3 炎性细胞因子与MPN 的临床表型及预后

多项研究表明，血浆细胞因子的升高可能影响MPN患者的临床表型。Boissinot 等人[18]提供证据表明，JAK2V617F 突变的红系祖细胞生长需要炎症相关细胞因子，此外炎性肝细胞生长因子（HGF）和IL-11 也在PV 中上调，这两种细胞因子都促进了PV 红细胞的增殖。PMF的临床特征部分归因于炎症细胞因子的产生失调，其中一部分细胞因子水平的升高已被证明是不良的预后指标。Vaidya R 等人[16,10]先后证明了PMF、PV 中血浆细胞因子水平的改变，并证明了它们与疾病表型和预后的相关性。前者通过对127例PMF 患者的外周血细胞因子进行测定，发现在PMF 患者体内，细胞因子IL-2R、IL-6、IL-8 及 IL-10 的表达较健康对照组明显升高。同时还发现IL-2R 和IL-12 的升高可能与其治疗过程中的输血需要相关，HGF、MIG 以及IL-1RA 与脾肿大显著相关，IL-8则可能与PMF 的全身不适症状相关，干扰素诱导蛋白10（IP-10）的表达与患者的血小板计数减少相关。在此基础上，后者研究发现与正常对照组相比，PV 的直接表型与细胞因子的相关性主要表现在：IL-12 水平与红细胞比容（HCT）相关，IL-1b、IL-2、IL-7、FGF-b 和HGF 与白细胞计数增多相关；IFN-α 和IFN-γ 则与血小板计数增多相关。

上述研究用Cox 回归模型评估了PMF 患者中发现的异常升高的20 种细胞因子对生存率的影响，结果表明其中有9 种细胞因子：IL-1RA、IL-2R、IL-6、IL-8、IL-12、IL-15、MIP-1、IP-10 以及MIG 水平的升高与生存期缩短有关。Pardanani 等人[19]对PMF 病人外周血细胞因子及相关临床特征的研究也证实了IL-2R 及IL-8 与较短的生存期及白血病转化有关。以上研究表明了炎性细胞因子与MPN 患者的临床表型及预后密切相关，随着对细胞因子认识的不断加深，使得我们更加准确地评估疾病的预后及转归。这些细胞因子在疾病特点中的具体作用有待进一步研究明确。

4 炎性细胞因子与MPN 的治疗

4.1 MPN 的治疗现状

现阶段，MPN 的治疗目的在于改善疾病相关的症状、预防血管并发症。传统治疗方法主要有羟基脲、干扰素和白消安等药物治疗以及脾切除术，但对于PV 和ET 患者，传统治疗措施效果欠佳且容易复发，唯一潜在的根治方法是异基因造血干细胞移植。然而受供体、经济等多种条件的限制使得多数患者止步，且对于PMF 患者来说，异基因造血干细胞移植后仍存在复发的可能。当前获批使用的靶向药物--芦可替尼已批准用于治疗PMF、PV/ET 后骨髓纤维化以及羟基脲耐药或不耐受的PV 患者。芦可替尼通过抑制JAK/STAT 信号通路，在一定程度上抑制炎性细胞因子，减轻患者相关临床症状，延长患者生存期[20]。但芦可替尼治疗也有明显的副作用，如血小板减少、贫血、皮肤癌风险增加和免疫抑制。现在迫切需要探索低风险的治疗方法来减少MPN 的炎症反应、降低炎性细胞因子水平，特别是对早期疾病患者，因为这可能是改变MPN 患者疾病发展方向的理想的方式。

4.2 MPN 的治疗新进展

新的研究发现，许多NFκB 途径的靶基因在PMF 患者的CD34+细胞中表达增加，NFκB 抑制剂抑制了PMF患者CD34+ 细胞的集落形成，由此表明了在PMF 中，NFκB 可能也是治疗靶点之一[21]。Kleppe 等人[22]进一步研究确定了NFκB 在MPN 的恶性和非恶性细胞中激活，发现抑制BET-溴域蛋白可减弱NFκB 信号传导，并降低体内细胞因子的产生。他们还发现，在MPN 小鼠模型中，联合应用芦可替尼和BET 抑制剂JQ1 治疗可减少炎性细胞因子、减轻疾病负担和逆转骨髓纤维化。以上研究可能为MPN 的治疗开辟新的道路。

在MPN 患者中，除了JAK/STAT 和NF-κB 途径外，HIF-1 途径也与疾病密切相关，此3 种途径均是炎性细胞因子的产生、信号传导的主要途径。因此，单独使用JAK/STAT 途径的抑制剂或NF-κB 抑制剂不能完全阻止细胞因子的产生和MPN 中的信号传导[23]。尽管芦可替尼可一定程度地抑制炎性细胞因子，Fisher 等人[24]研究发现PMF 患者在芦可替尼治疗前后，血浆中的部分细胞因子（如VEGF、TNF-α、IL-6、IL-10 和IL-16）水平差别不大。该研究进一步证明了芦可替尼在降低MPN 患者的炎性细胞因子的同时，可能不足以使炎性细胞因子完全恢复正常。更有效的治疗药物及方案仍需进一步的研究。

当前在不断研究分子靶向治疗药物的同时，一些研究开始转向减轻MPN 炎症相关症状的非药理学方法。其中，利用运动对抗恶性肿瘤的疲劳是一个新兴领域。参加体力活动的MPN 患者比无体力活动者疲劳程度低[25]。已有研究证明，瑜伽可以对身体和精神能量产生刺激作用，从而减轻MPN 患者的疲劳程度[26]。为探讨瑜伽在MPN 中的益处，Huberty 等对71例患者进行了一项可行性研究，MPN 患者需要连续12周内每周完成一小时的瑜伽。几乎所有患者都反馈瑜伽练习对他们的身体健康有积极影响。最常见的益处是增加体力活动、减少疲劳、改善症状及睡眠，还有一些患者表示有疼痛减轻、呼吸更顺畅、循环更好、饮食习惯改善，或者只是感觉好一些或者总体上更健康[27-28]。饮食是减轻炎症的另一种非药理学方法。地中海饮食富含水果、蔬菜、豆类、全谷类、鱼类、坚果和低脂乳制品，已经明确的是，地中海饮食能有效降低CRP 和IL-6水平[29]。此外，地中海饮食可能具有一些预防作用，能降低乳腺癌、肺癌和结肠癌的发病率[30-32]。以上研究均表明，降低炎性细胞因子水平的治疗方法已成为MPN 治疗的新趋势，更有效的治疗策略有待进一步研究。

5 结语

除驱动基因突变外，慢性炎症及细胞因子在MPN 的病理生理机制中的作用也逐渐被人们认识。在此过程中，炎性细胞因子主要通过JAK/STAT 信号传导通路发挥作用。其中JAK1 在介导细胞因子的信号通路中扮演重要角色，其下游的STAT 激活了多种细胞因子的产生，在慢性炎症和细胞因子的不断刺激下，基因突变负荷不断增加，促进了疾病从早期ET 发展到晚期PMF 阶段。炎性细胞因子的异常表达与疾病的症状及临床表型相关，特定细胞因子的升高也有助于疾病预后评估。新的研究发现，除JAK/STAT 信号通路外，NF-κB 途径和HIF-1 途径在疾病发生、发展中也发挥着重要作用，这也为寻找新的治疗靶点提供了证据。未来对于MPN 的治疗或预防，我们或许可以通过减轻炎症反应或针对特定细胞因子对疾病进行干预。此外，干预患者生活方式，如改变患者饮食习惯、加强锻炼等，可能有助于改善症状。未来的研究方向，可能旨在开发可测量的MPN 特异性炎症细胞因子标志物，以帮助我们从细胞因子水平重新认识该疾病，并对疾病的分型、进展、危险分期等方面做出更合理判断。明确干预治疗时机、寻找更有效的靶向治疗手段、有效降低炎性细胞因子水平仍然是我们亟待解决的问题。