肝癌疼痛相关微环境细胞因子的研究进展

谢星星，宋娜，邱祥玉，吴施国

（云南中医药大学，云南 昆明 650500）

0 引言

肝细胞癌(hepatocellular carcinoma)是全世界范围内发病率和死亡率最高的恶性肿瘤之一，90%以上都是原发性肝癌；而我国每年因为肝癌死亡的患者数位居全球第一[1]。通过研究发现，病毒性肝炎感染和长期饮酒、吸烟等不健康的生活方式是我国肝癌发生的主要原因[2]。但其共同的特点是：大部分肝细胞癌都是在病毒性肝炎、肝纤维化、肝损伤等慢些疾病基础上发展而来。在肝癌的发展过程中，疼痛是临床上最常见和最难以忍受的表现之一，疼痛达半数以上，多为持续性钝痛、刺痛或者胀痛。针对癌性疼痛不同程度，给予三阶梯治疗，轻度癌痛给予非甾体抗炎镇痛药、中度癌痛则给弱阿片类镇痛药、重度癌痛给予强阿片类镇痛药[3]。研究发现，随着癌症患者的病情加重，疼痛程度不断加重，同时药物剂量不断增加时，药物的毒副作用也随之增加，给患者心身都带来极大伤害。另外，免疫微环境[4]、癌症细胞的侵袭能力、增殖能力、远处转移能力等都受到阿片类药物的影响[5]。尤其是吗啡的长期使用，容易使人产生上瘾症状。

所以，随着对肿瘤微环境的研究不断深入，人们越来越认识到，HCC和肿瘤微环境两者在相互适应、相互依存、甚至相互利用，并在相互促进中共同地得到发展， 同时也决定了肿瘤的发展趋势。从而改变肿瘤微环境，调控微环境相关的细胞因子，降低肝癌患者疼痛程度，极大减轻患者病痛，从而提高肝癌患者的生存质量，成为我们临床思考的重要问题。

1 肝癌疼痛的病因及病理机制

癌症的临床表现有癌性疼痛，尤其在肝癌患者中最为常见。有相关临床研究证明，中晚期的肝癌患者超过75%的比例均伴有严重的疼痛症状[6]。肝癌疼痛多为慢性的、顽固性的、隐匿性的、持续性的疼痛，在肝癌细胞生长过程中机械性牵拉于肝包膜或者肝小叶包膜。有研究证明，肝癌疼痛的发生机制虽尚未清楚，但仍受多个因素的影响：1）肝癌细胞作用于周围神经后，会释放组胺、5-羟色胺和缓激肽等伤害性物质；2）肝癌组织浸润以及增大会压迫周围神经和血管，导致分布在体表的神经发生严重的神经性疼痛和血管阻塞引起的缺血性疼痛；3）肝癌细胞转移到脊髓、淋巴、骨骼和其他脏器引起的刺激性疼痛[7-8]；4）肝癌本身产生的坏死因子、肿瘤代谢物或化学物质都会产生刺激性的疼痛[9]。还有研究者表明，慢性疼痛与相关微环境细胞因子假说，即外周和中枢致炎细胞因子过高是神经损伤导致，而通过改变神经系统的结构和功能，导致抗炎细胞因子减少，最终引起慢性疼痛。其中细胞因子包括：白细胞介素-6(Interleukin-6，IL-6)、表皮生长因子（Epidermal growth factor，EGF）、前列腺素E2(ProstaglandinE2，PGE2)、内皮素-1(Endothelin-1，ET-1)、肿瘤生长因子-β(Transforming growth factor-β，TGF-β)及肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor-α，TNF-α)等等。由此可见，尽管引起肝癌疼痛的病因有许多，但肝癌微环境中的细胞因子在其中发挥的作用也不容忽视。

2 肝癌疼痛与相关微环境的细胞因子

肝癌是个多基因、多因素的疾病。之前人们只关注肝癌本身，重在研究其生长、增值、侵袭、转移；而忽略其身边的帮凶“肝癌微环境”。根据研究发现，肝癌疼痛程度与肝癌微环境相关的细胞因子有着密切的关系，两者相辅相成。肝癌细胞释放大量因子产生疼痛，是因为促进了外周和中枢神经系统的敏化，同样地，外周与中枢神经系统释放大量因子，既可通过体液、血液或轴突运输等途径，又可在释放的局部发挥作用，产生疼痛效应[3]。如:TNF-α、PGE2、ET-1、IL-6、EGF、VEGF及TGF-β等等，这些都是与肝癌疼痛相关的细胞因子。因此，为了寻找新的肝癌疼痛缓解干预靶点，我们研究了肝癌疼痛发生与其相关的细胞因子TNF-α、TGF-β、ET-1和PGE2表达水平的可能相关性[10]。

3 1TNF-α在癌症疼痛中的调控作用

TNF-α是肝癌发生恶性改变的重要因子。有研究表明[11-13]：TNF-α可通过 IL-1β、IL-6、IL-8的联合作用可以加速PGE2的合成，是通过激活环加氧酶；TNF-α能引起缓激肽的释放，而缓激肽也可以激发TNF-α的释放，两者相互作用；TNF-α作用于C纤维感受器的TNF-α受体，促使感受器末梢释放P物质，P物质又可促进巨噬细胞释放TNF-α。同时，来自血管内皮的血小板的黏附性下降是TNF-α引起，它能促进免疫系统的趋化作用。能导致下游神经细胞敏化并产生痛感的原因是通过激活的信号通路。其中TNF-α作用于第一级伤害性感觉神经元产生的痛觉，是由第一级神经元合成并释放P物质介导脊髓层面的痛觉传递。有研究者从动物疼痛模型实验中证明，动物疼痛程度与TNF-α的含量变化呈正相关[14]。更有学者在坐骨神经慢性压榨伤模型中发现，相比正常对照组中TNF-α含量而言，小鼠坐骨神经结扎侧的沉淀物中TNF-α含量显著升高[15]，这说明TNF-α是可以产生并维持热痛敏。

4 2ET-1在癌症疼痛中的调控作用

正常的人体肝脏内ET-1表达弱，但在肝癌患者和肝硬化患者的体内ET-1合成均是显著升高，这是因为肝脏本身是清除ET-1的重要场所之一。当患者是肝硬化或者肝癌晚期时，其肝脏功能会下降，从而导致肝脏清除ET-1能力下降，血清中ET-1就会升高[16]。ET-1又被研究者证明，是通过结合ET 受体参与肿瘤与外周神经的相互作用。国外研究者又证明[17]在老鼠的脚掌注射ET-1均增加了癌痛模型鼠和正常鼠的痛敏行为，BQ-123为ET受体的拮抗剂，能部分阻断这种痛敏行为。有学者还发现在种植肿瘤后的7-12天，肿瘤部位的组织间液采用微灌流方法收集检测发现其中ET-1的含量增加。同样在转移性乳腺癌病人中也观察到ET-1的分泌显著升高。更有研究者在将前列腺癌细胞注射到小鼠后腿后形成的模型中研究发现，ET-1与软组织癌痛中机械性痛敏相关，并通过口服ETAR拮抗剂可以消除ET-1导致的机械性痛敏。Wacnik等[18]确定了ET-1在癌症疼痛中发挥的重要作用；他在小鼠跟骨或皮下相邻骨中植入纤维肉瘤细胞后形成纤维肉瘤的骨性癌痛小鼠模型，在这些癌痛模型中的小鼠出现了痛敏现象和ET-1表达水平增高的肿瘤特性，并且当在肿瘤中直接注射入ET-1时，能观察到局部的疼痛反应。所以研究者表明，ET-1可能是参与癌症疼痛的重要致痛物质之一。

5 3TGF-β在癌症疼痛中的调控作用

TGF-β是个多功能的细胞因子，具有广泛的生物效能，在免疫调节、胚胎发育、细胞增殖，细胞分化，细胞凋亡，细胞迁移、炎症修复、癌症疼痛等多方面发挥着重要作用[19]。TGF-β有TGF-β1、TGF-β2和TGF-β3三种亚型，在肝癌组织中TGF-β1表达最为突出。TGF-β是通过旁分泌和自分泌作用导致癌症的发生。有研究[20]表明，TGF-β1在肝癌的发生、发展过程中起上下文依赖的作用。首先在癌前病变期，能促进细胞的凋亡并抑制细胞的周期进程发挥抑制癌症作用，但在肝癌发展期以及晚期，TGF-β1被肝癌微环境中的金属蛋白酶家族激活，并促使与TGF-β受体Ⅱ结合启动信号转导，从而刺激血管生成，并促进肿瘤细胞的快速生长、转移[21]。

有学者证明，肝癌疼痛与其相关疼痛因子的受体或者离子通道密切相关。如：瞬时受体电位香草酸亚型1(transient receptor potential vanilloid 1，TRPV1)受体是一种非选择性阳离子通道，被激活后会参与炎症性疼痛、病理性疼痛、癌性疼痛以及内脏疼痛，是疼痛重要的伤害感受器。有研究者通过在建立动物骨癌疼痛模型中发现，TRPV1受体参与了动物机械痛、热痛以及护爪行为。李鹏涛[22]研究证明，肝癌微环境中的TGF-β可激活TRPV1受体，加大门控离子通道开放后的电流，并使得TRPV1受体蛋白的表达上调，导致肝癌疼痛致敏。徐钱[23]研究证实，在癌症疼痛发展过程中，肿瘤组织局部释放大量的TGF-β可通过TGF-β受体敏化外周感受器TRPV1受体参与癌症疼痛的发生。Echeverry[24]等研究证实，在脊髓，连续鞘内泵入TGF-β1可以使部分坐骨神经结扎引起热痛觉过敏和机械性触诱发痛显著性降低，所以他认为TGF-β1的这种神经保护功能是通过下调脊髓IL-6、IL-1β等促炎因子的表达以及抑制脊髓星型胶质细胞和小胶质细胞的激活。

6 4IL-6、PGE2、氢离子对癌痛的调控作用

IL-6能促进肝细胞癌的增殖，使机体的免疫功能下降，从而导致肝癌的生长和转移；同时IL-6改变离子通道的通透性，产生痛觉信号，是通过直接与细胞膜上离子通道蛋白结合，经中枢整合传入大脑产生痛觉[25]。陈冬波[26]发现癌痛患者外周血中PGE2、ET-1的表达水平明显升高，且患者癌痛程度与ET-1、PGE2的含量关系密切。而研究也证明，PGE2是生理活性极强的炎症因子，它既可以通过提高神经根的敏感性，使神经根痛阈下降，增加疼痛感或者直接产生疼痛反应[27]；还可以通过诱发炎性反应，使局部毛细血管的通透性增加，从而导致局部疼痛的产生[28]；另外，PGE2通过延长并增强5-羟色胺、组织胺、缓激肽等致痛因子对感觉神经末梢的痛感和肿瘤组织对这些致痛因子敏感性的提高，共同达到致痛作用。另外，氢离子可能在癌症疼痛的产生中也发挥着重要作用。有学者发现，肝癌组织的胞外和胞内环境都有明显的酸化，这是因为炎症细胞在侵入肝癌组织时释放氢离子，而有肝细胞癌的部位代谢旺盛，出现细胞死亡或凋亡时也会释放胞内离子，形成以通过酸性代谢产物聚集为特征的酸化环境，最终激活感受器上的氢离子的受体。所以，酸化在肝癌疼痛中起着尤为重要的作用。

7 结论

综上所述，针对肝癌疼痛的发生发展，我们不仅要重视肝癌组织对疼痛发生的影响，近年来更加关注肿瘤微环境中的细胞因子对肝癌疼痛的影响。肿瘤微环境中相关的细胞因子会导致肝癌疼痛的发生，并影响着肝癌的发展与转归。由此可见，我们可以通过改变肝癌微环境，调控其微环境相关的细胞因子，降低肝癌患者疼痛程度，极大减轻患者病痛，从而提高肝癌患者的生存质量，延长肝癌患者寿命。