作者：杨亚珍 朱晓玲 王永钧
【关键词】 NF-κB抑制物
1986年 Sen和Baltmore在B淋巴细胞中首次发现NF-κB，这为人们认识疾病和治疗疾病打开了一个新视窗。NF-κB是普遍存在于真核细胞中的多基因调节因子，它参与调节机体先天性和适应性免疫应答、炎症反应、细胞的生长和凋亡等多种生物进程，并存在多种机制将其活性和其它细胞通信网络整合，通过决策制定过程形成串扰从而最终决定细胞命运[1]。
1NF-κB的结构和激活
NF-κB是一种可诱导二聚体转录因子的共称，几乎存在于所以细胞，由NF-κB/ Rel 蛋白家族成员NF-κB1 (P50 ，其前体P105)、NF-κB2(P52 ，其前体P100)、RelA(P65)、RelB 和C- Rel 以同源或异源二聚体形式组成。P50/P65异源二聚体为NF-κB中的主要形式。所有NF-κB/ Rel 蛋白的氨基末端均有一段由大约300 氨基酸组成的Rel 同源结构域(RHD) ，内含与DNA结合、二聚体化及核移位有关的关键序列。在绝大多数细胞中，NF-κB通过RHD与κB抑制蛋白家族（IκBs）的6个锚蛋白重复序列结合（IκBs包括IκBα、IκBβ、IκBγ、IκBδ、IκBε和BcL-3 等)，IκBs掩盖NF-κB的核定位信号，阻止核摄取，使NF-κB以非活化形式存在于细胞的胞质中[2]。当NF-κB受到外界刺激时，如：细胞因子、病原体和辐射诱发的DNA双链断裂，则可引起IκB的磷酸化和遍在蛋白化，已磷酸化和泛素化的IκB可被蛋白酶小体降解，从而释放NF-κB，使游离NF-κB转入核内，引起目标基因的表达[3]。 IκB蛋白激酶（IKK）是大多数NF-κB活化刺激物的辐合点，介导了IκB磷酸化，IKK包括两个催化亚单位 IKKα、IKKβ和一个调节亚单位IKKγ(或者叫NEMO)。IKKα、IKKβ均能引起IκB的磷酸化，在磷酸化之后，IκB上的IKK磷酸化结合位点为E3RS（一种SCF-E3型泛素连接酶)提供特异的识别位点，使IKK得以控制IκB的遍在蛋白化和降解。基因敲除研究证实了IKKα、IKKβ的这种生理功能[3-4]。尽管IKKα、IKKβ具有高度的序列相似性，但两者因为其底物特异性和调节方式的不同而具有不同功能，IKKβ(和 IKKγ)对由TNF-α或LPS诱导的促炎症反应引起的NF-κB快速激活是必须的。而IKKα则在TNF家族亚群引起NF-κB的特殊形式的激活中发挥作用，并对IKKα引起的NF-κB激活有减弱作用[2]。
2NF-κB的抑制
NF-κB的过度激活可引起多种疾病的发生，因此，针对NF-κB激活的各个环节，选择性的加以阻断，从而在病理状态下抑制NF-κB的活性成为治疗某些疾病的新靶向，NF-κB抑制剂的开发和研究也成为该领域的热点。
2.1抑制IKK活性IKK是NF-κB传导通路的关键性激酶，IKK被NF-κB诱导激酶（NIK）激活后，引起IκB的磷酸化，最终导致了NF-κB的活化。对IKK进行抑制，便阻断NF-κB的始动环节。CHS828，是一种含吡啶基的氰基胍类抗肿瘤药，已被批准进入同相一二期临床试验。在THP-1非白血性白血病细胞中，可抑制LPS刺激引起的NF-κB的核定位和转录活性，及IκBα和IκBβ的降解，故推测CHS828的抗癌作用可能在于抑制IKK的活性，解除NF-κB的抗凋亡保护程序，从而引起肿瘤细胞的凋亡[5]。小白菊内酯是从中药甘菊中提取的倍半萜内酯，可以抑制IKK的活性，从而提高胞浆中的IκBα的稳定性，阻止其降解[6]。而另一种倍半萜类化合物CDDO-Me亦是直接抑制IKKβ的活性而阻断NF-κB的传导[7]。另外，一些中药提取物如黄酮类化合物、类固醇样化合物等均能强烈阻断IKK活性，从而抑制IκB的磷酸化和降解，阻断NF-κB活性和NF-κB的蛋白结合活性，在一些炎症性疾病的治疗中具有优势[8-9]。
2.2 抑制NF-κB核移位NF-κB只有与IκB解离并移入核内后才具有转录活性。DHMEQ，一种抗生素epoxyquinomicin C的衍生物，便是特异性地阻断NF-κB由胞外向胞内转移的过程，能不依赖于IκBα的降解而引起细胞凋亡，使其在多发性骨髓瘤的治疗中，具有了其它蛋白酶体抑制剂所没有的优势[10]。不仅如此，DMHEQ对NF-κB的核移位及稳态转录活性的抑制也让以化疗药物治疗肝细胞癌多了一种选择；并将同种异体移植物的平均生存期从单用他克莫司的13天急增到联用时的59.5天，大大延长了移植物的寿命[11-12]。
2.3 抑制蛋白酶体的活性磷酸化和泛素化的IκB可被26S的蛋白酶体降解，引起NF-κB的活化。因此，蛋白酶体抑制剂可通过阻断IκB的降解而抑制NF-κB的激活。肽类硼酸PS-341是最早进入临床试验的抗肿瘤药，它很容易进入细胞内抑制蛋白酶体，从而抑制NF-κB的激活和其后的炎症蛋白基因的转录及肿瘤的发生和转移，美国食品药品管理局已批准其用于顽固性或复发性多发性骨髓瘤住院病人的治疗[13]。MG-115、MG-132和乳胞素也是有效的蛋白酶抑制剂，很多证据表明蛋白酶抑制剂在肿瘤治疗的中有潜在优势。但亦有学者将蛋白酶抑制剂应用于肠上皮癌HT-29细胞系，发现其反而增加了NF-κB的DNA结合和转录活性[14]。表明用蛋白酶抑制剂来阻断癌细胞的NF-κB活性并不适用于所有肿瘤的治疗。
2.4 抑制NF-κB的DNA结合活性糖皮质激素在多种免疫性疾病中起主要治疗作用，其免疫抑制效应有部分通过抑制NF-κB的活性介导，其中，最主要的便是与RelA直接作用，抑制NF-κB与蛋白的结合。白叶藤素生物碱是一种具有抗炎作用的藤本植物，Olajide 等[15]用萤火素酶报告基因测定HEK293细胞，发现其具有抑制NF-κB活性的作用，而在随后的研究中发现这种抑制作用在于减少NF-κB的DNA结合活性，而非抑制IκB的降解或者NF-κB的核移位。
2.5抗氧化剂的应用氧自由基(ROS)被认为是一种细胞第二信使，参与翻译后修饰，并可调节氧化敏感转录因子NF-κB，而氧化剂可影响NF-κB多种激酶的活性[16]。因此，使用抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)、维生素E衍生物、抗坏血酸、二甲亚砜等来抑制NF-κB的产生或其生物学作用对限制炎症等疾病有益。研究较多的是吡咯烷二硫基甲酸盐（PDTC），PDTC是具有抗氧化作用的稳定化合物，可抑制肿瘤坏死因子诱导的反应性氧自由基的产生和NF-κB的活性[17-18]，但Hayakawa等［19］报道PDTC抑制NF-κB活性与抗氧化功能无关。
2.6其它组蛋白乙酰转移酶HBO1可通过捕捉NF-κB转录复合物中的基本共活化物而减少NF-κB的活性[20]。 鱼油含有EPA和DHA，可以通过PPAR-γ途径抑制NF-κB活性，从而延缓肾脏疾病尤其是IgA肾病的进展[21]。
3展望
二十多年来，对NF-κB的研究方兴未艾。NF-κB可被LPS、TNF-α、IL-1、紫外线、有丝分裂原、尿蛋白、病毒、游离基等多种刺激原激活，调节包括炎症、免疫、细胞生长分化及特定病毒基因表达等多种生物进程。而更多的疾病被发现与NF-κB的过度激活有关。随着NF-κB信号转导途径的日益明朗化，针对性地抑制转导的各个环节，成为疾病治疗和药物研发的一个新重点。迄今为止，共有750多种抑制剂被发现或合成，但是却很少用于临床。如何特异性地抑制NF-κB的活性，减少抑制剂的不良反应，是NF-κB抑制剂走向临床亟需解决的难题。但对很多疾病，尤其是肿瘤、慢性炎症性疾病及神经退行性病变来说，等待NF-κB抑制剂的临床防治应该是一件鼓舞人心且并不遥远的事情。
参考文献
［1］Perkins ND.Integrating cell-signalling pathways with NF-kappaB and IKK function［J］.Nat Rev Mol Cell Biol，2007，8(1):49-62.
［2］Hacker H， Karin M.Regulation and function of IKK and IKK-related kinases［J］.Sci STKE， 2006，(357)：re13.
［3］Karin M， Ben-Neriah Y.Phosphorylation meets ubiquitination: the control of NF-［kappa］B activity［J］.Annu Rev Immunol，2000，18:621-663.
［4］Truhlar SM， Torpey JW， Komives EA.Regions of IkappaBalpha that arecritical for its inhibition of NF-kappaB.DNA interaction fold upon bindingtoNF-kappaB［J］.Proc Natl Acad Sci USA， 2006，103(50):18951-18956.
［5］Olsen LS， Hjarnaa P，Latini S，et al. Anticancer agent CHS 828 suppresses nuclear factor-kappa B activity in cancer cells through downregulation of IKK activity［J］.Int J Cancer，2004，111(2):198-205.
［6］Saadane A，Didonato J， Li J， et al. Parthenolide Inhibits I{kappa} B Kinase， NF-{kappa}B Activation and Inflammatory Response in CF Cells and Mice［J］. Am J Respir Cell Mol Biol，2007，111(21) :116-128.
［7］Ahmad R， Raina D， Meyer C， et al. Triterpenoid CDDO-Me blocks the NF-kappaB pathway by direct inhibition of IKKbeta on Cys-179［J］. J Biol Chem，2006，20(2):225-229.
［8］Kim JS， Jobin C.The flavonoid luteolin prevents lipopolysaccharide-induced NF-kappaB signalling and gene expression by blocking IkappaB kinase activity in intestinal epithelial cells and bone-marrow derived dendritic cells［J］.Immunology，2005，115(3):375-387.
［9］Cheon JH， Kim JS， Kim JM， et al. Plant sterol guggulsteroneinhibits nuclear factor-kappaB signaling in intestinal epithelial cells by blocking IkappaB kinase and ameliorates acute murine colitis［J］.Inflamm Bowel Dis，2006，12(12):1152-1161.
［10］Tatetsu H， Okuno Y，Nakamura M，et al.Dehydroxymethylepoxyquinomicin， a novel nuclear factor-kappaB inhibitor， induces apoptosis in multiple myeloma cells in an IkappaBalpha-independent manner［J］.Mol Cancer Ther，2005，4(7):1114-1120.
［11］Nishimura D， Ishikawa H， Matsumoto K，et al.DHMEQ， a novel NF-kappaB inhibitor， induces apoptosis and cell-cycle arrest in human hepatoma cells［J］.Immunology，2006，115(3):348-357.
［12］Ueki S， Yamashita K，Aoyagi T，et al.Control of allograft rejection by applying a novel nuclear factor-kappaB inhibitor， dehydroxymethylepoxyquinomicin［J］.Transplantation，2006，82(12):1720-1761.
［13］Jung L， Holle L， Dalton WS. Discovery， Development， and clinical applications of bortezomib［J］.Oncology (Williston Park)，2004，18(14 Suppl 11):4-13.
［14］Nemeth ZH， Wong HR， Odoms K， et al.Proteasomeinhibitors induce inhibitory kappa B (I kappa B) kinase activation， I kappa B alpha degradation， and nuclear factor kappa B activation in HT-29 cells［J］. Mol Pharmacol，2004，65(2):342-349.
［15］Olajide OA， Heiss EH， Schachner D，et al.Synthetic cryptolepine inhibits DNA binding of NF-kappaB［J］.Bioorg Med Chem，2007，15(1):43-49.
［16］Bonello S， Zahringer C. Reactive Oxygen Species Activate the HIF-1{alpha} Promoter Via a Functional NF{kappa}B［J］. Site Arterioscler Thromb Vasc Biol，2007，12(2):24-27.
［17］Sarkar A，Sreenivasan Y，Ramesh GT，et al. Beta-D-glucoside suppresses tumor necrosis factor-induced activation of nuclear transcription factor kappa B but potentiates apoptosis［J］. J Biol Chem，2004，279：3378-3381.
［18］Dechend R，Fiebeler A，Park JK，et al.Amelioration of angiotensin II-induced cardiac injury by a 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase inhibitor［J］.Circulation，2001，104(5)：576-581.
［19］Hayakawa M，Miyashita H，Sakamoto I，et al.Evidence that reactive oxygen species do not mediate NF-kappa B activation［J］.EMBO J，2003，22:3356-3366.
［20］Contzler R， Regamey A， Favre B， et al.Histoneacetyltransferase HBO1 inhibits NF-kappaB activity bcoactivatorsequestration［J］.Biochem Biophys Res Commun，2006，350(1):208-213.
［21］L H，Ruan XZ，Powis SH，et a1．EPA and DHA reduce LPS-induced inflammation responses in HK-2 cells :evidence for a PPAR-gamma-dependent mechanism［J］.Kidney Int，2005，67(3)：867-874.