腫瘤壞死因子(TNF),以前稱為TNF-α,是由免疫系統產生的化學信使,主要功能是誘導炎症。TNF主要由活化的巨噬細胞所產生,通過與其他細胞上的受體結合來誘導炎症。作為腫瘤壞死因子超家族的成員,TNF在多個免疫性疾病中扮演著至關重要的角色,它的過量生產會引發免疫系統失控,並可能導致多種病理狀況的發生。
過量的TNF會引導細胞死亡或炎症反應,這對健康產生了相當大的負面影響。
腫瘤壞死因子是由多種免疫細胞類型(如T細胞、B細胞、樹突狀細胞和肥大細胞)分泌的,通常在遭受病原體或環境壓力刺激時迅速產生。TNF初始合成時為第二型跨膜蛋白(tmTNF),經過TNF-α轉換酶(TACE)切割後轉變為可溶性形式(sTNF),隨後被分泌入細胞外。這兩種形態的TNF在受體結合上的差異樣式,各自調控不同的生物學反應。
當TNF與其受體結合時,會啟動一系列信號通路,最終導致炎症反應的擴展。
研究顯示,sTNF僅能激活腫瘤壞死因子受體1(TNFR1),而tmTNF則能夠同時激活TNFR1和腫瘤壞死因子受體2(TNFR2),這一點對於細胞的生死、增長以及炎症反應的調控都至關重要。TNF的過量產生與多種炎症性疾病的發展密切相關,包括類風濕性關節炎、牛皮癬和炎症性腸病等。
自1890年代William Coley首次觀察到急性感染能引致腫瘤回縮以來,腫瘤壞死因子的研究已有悠久歷史。隨著對TNF作用機制的深入了解,科學家們逐步確定了其在癌症及其他多種疾病中的潛在應用。
腫瘤壞死因子的功能極為複雜,它在調控免疫反應中扮演著多重角色。在內源性免疫系統中,TNF能夠促進白血球活化、血液凝固及細胞因子分泌,也在中樞神經系統的穩態維持中具有重要功能。TNF的ありはり活性可以促進受損組織的修復,但當其過量時,卻可能觸發自體免疫疾病,導致慢性炎症甚至全身性炎症反應綜合症(SIRS)。
腫瘤壞死因子過量時,會引起細胞程序性死亡或引發嚴重的炎症,這對身體的抗病能力造成了挑戰。
TNF可以通過與TNFR1和TNFR2的結合,開啟細胞內一連串複雜的信號傳導通路。TNFR1的活化可促使細胞增殖及激活炎症信號,反之如果信號延續時間過長或量過大,則可能導致細胞死亡。而TNFR2主要參與細胞的存活及增長,有助於建立一個平衡的免疫環境。
目前市面上已批准多種抗TNF藥物用於治療與TNF過度活動相關的疾病。其中包括單克隆抗體及其它生物製劑,這些藥物在臨床實踐中已顯示出有效性。然而,TNF的抑制治療也並非沒有風險,長期使用可能導致感染風險增加,這使得研究者對TNF的作用機制及其體內平衡更為關注。
在我們了解TNF在免疫系統中的複雜角色後,不禁讓人思考,如何在治療中平衡TNF的功效與潛在風險,才能為患者提供最佳的治療方案呢?