吉盧琳,陳玲霞,謝 璐,劉雨霞,劉志平,
(1.贛南醫(yī)學(xué)院2018級(jí)碩士研究生;2.贛南醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院;3.贛南醫(yī)學(xué)院炎癥與免疫中心,江西 贛州341000)
免疫系統(tǒng)通過先天性免疫細(xì)胞識(shí)別外來病原或內(nèi)在危險(xiǎn)信號(hào),之后與后天性免疫細(xì)胞之間的相互協(xié)同來對(duì)抗感染及自身免疫疾病。免疫細(xì)胞在體內(nèi)分布很廣泛,種類眾多,包括先天性免疫細(xì)胞如單核巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等和后天性免疫細(xì)胞如T、B淋巴細(xì)胞。細(xì)胞分裂貢獻(xiàn)者2(Dedicator of cytokinesis 2,Dock2)是介導(dǎo)GTP-GDP交換而特異性激活小G蛋白R(shí)ac1的鳥嘌呤交換因子(Guanine nucleotide exchange factors,GEFs)[1],主要表達(dá)于免疫細(xì)胞,調(diào)節(jié)肌動(dòng)蛋白和細(xì)胞骨架,介導(dǎo)細(xì)胞粘附和遷移[2]。Dock2作為免疫細(xì)胞的調(diào)控分子,對(duì)其發(fā)育、活化、增殖、遷移和效應(yīng)等功能起著十分重要的作用。本文就Dock2的結(jié)構(gòu)及其在各種免疫細(xì)胞的功能的最新進(jìn)展作一綜述。
Dock2最初被描述為KIAA0209,為編碼CDM家族蛋白的一個(gè)成員,是哺乳動(dòng)物里鑒定的第二個(gè)Dock蛋白,屬于Dock家族,在免疫細(xì)胞中特異性表達(dá)[3]。Dock家族包括Dock1至Dock11共11個(gè)家族成員,基于序列和結(jié)構(gòu)域相似性,分為四個(gè)子系列Dock A、B、C、D,而Dock1、Dock2、Dock5同屬于Dock-A亞家族[1]。Dock家族在進(jìn)化過程上十分保守,最大的特征是具有Dock同源區(qū)-1(Dock homology region-1,DHR1)和DHR2兩個(gè)結(jié)構(gòu)域。DHR1結(jié)構(gòu)域含有200~250個(gè)氨基酸并且能夠結(jié)合磷脂酰肌醇3、4、5-三磷酸腺苷(Phosphatidylinositol 3,4,5-triphosphate,PIP3),而PIP3是磷脂酰肌醇3-激酶(Phosphatidylinositide 3-kinase,PI3K)的脂質(zhì)產(chǎn)物[1]。當(dāng)PIP3或PI3Ks缺失時(shí),Rac的激活減弱[4-5]。DHR2結(jié)構(gòu)域含有450~550個(gè)氨基酸并具有GEFs活性,能夠介導(dǎo)GTP-GDP交換而特異性激活小G蛋白R(shí)ac,調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架的形成。Dock2的絲氨酸同源區(qū)3(Src homology 3,SH3)含有50個(gè)氨基酸和具有結(jié)合吞噬細(xì)胞運(yùn)動(dòng)蛋白1(Engulfment and cell motility 1,Elmo1)的能力。Elmo1存在于細(xì)胞內(nèi)囊泡中,是一種胞質(zhì)銜接蛋白,可與Dock家族GEFs相互作用,從而促進(jìn)小GTPase Rac的活化[6-7]。SH3和Elmo1結(jié)合能夠抑制Dock2的泛素化防止Dock2降解,促進(jìn)DHR2與Rac結(jié)合而激活Rac[2]。此外,Dock2通過其C端多堿基氨基酸區(qū)(C-terminal polybasic amino acid Region,PBR)與細(xì)胞膜成份磷脂酸(Phosphatidic acid,PA)結(jié)合[4,8],促進(jìn)細(xì)胞趨化功能[9]。
2.1 Dock2調(diào)控淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)和歸巢淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)參與維持機(jī)體的免疫功能的穩(wěn)態(tài),是誘導(dǎo)適應(yīng)性免疫應(yīng)答的關(guān)鍵。幼稚淋巴細(xì)胞通過次級(jí)淋巴組織(例如淋巴結(jié),Peyer′s淋巴結(jié)和脾臟)的再循環(huán)過程從而發(fā)揮正常的免疫功能[10]。T細(xì)胞和B細(xì)胞受趨化因子[C-X-C motif chemokine 13(CXCL13)、C-C motif ligand 19(CCL19)和C-C motif ligand 21(CCL21)]的調(diào)控通過血液循環(huán)進(jìn)入次級(jí)淋巴器官,在次級(jí)淋巴組織中遇到抗原后,大多數(shù)的淋巴細(xì)胞可以遷移到淋巴外組織發(fā)揮功能[11]。因此,淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)于機(jī)體誘導(dǎo)適應(yīng)性免疫反應(yīng)十分重要。淋巴細(xì)胞運(yùn)輸?shù)木_特異性依賴于某些趨化因子的特異性信號(hào),淋巴細(xì)胞從骨髓或胸腺向外周淋巴器官遷移是由趨化因子如C-X-C motif chemokine 12(CXCL12)、CXCL13、和CCL21驅(qū)動(dòng)的,而淋巴細(xì)胞從外周淋巴器官向感染部位遷移是由1-磷酸神經(jīng)鞘氨醇(Sphingosine-1-phosphate,S1P)介導(dǎo)的[12-13]。有研究顯示,野生型(Wild-type,WT)淋巴細(xì)胞在體外用CCL21和CXCL13刺激時(shí),激活Rac以劑量依賴的方式有效遷移。然而,Dock2-/-淋巴細(xì)胞對(duì)這些趨化因子沒有表現(xiàn)出任何遷移有關(guān)的反應(yīng),這些趨化因子包括基質(zhì)細(xì)胞衍生因子-1(Stromal cell derived factor,SDF-1)(T和B細(xì) 胞)、CXCL13(B細(xì)胞)和CCL21(T細(xì)胞),導(dǎo)致T細(xì)胞和B細(xì)胞在次級(jí)淋巴器官的歸巢受到損害以及次級(jí)淋巴 器 官 的 嚴(yán) 重 萎 縮[13-14]。WT的T細(xì) 胞 通 過CCL21-Dock2-Rac-F-actin通路調(diào)控趨化因子信號(hào)通路,然而Dock2缺陷導(dǎo)致Rac表達(dá)減少,F(xiàn)-actin聚合下降,影響細(xì)胞骨架重排和形狀改變。此外,Dock2-/-小鼠的脾臟和淋巴結(jié)中的淋巴細(xì)胞數(shù)量和百分比相比于WT小鼠顯著下降[15-16]。
Dock2還被認(rèn)為參與了化學(xué)激酶介導(dǎo)的整合素激活,雖然Dock2-/-T細(xì)胞在整合素依賴的黏附?jīng)]有受到影響,但是B細(xì)胞的整合素激活受到損傷,這也導(dǎo)致整合素誘導(dǎo)的B細(xì)胞遷移顯著減少[15],說明T細(xì)胞和B細(xì)胞在趨化因子誘導(dǎo)的整合素激活中存在不同通路[15]。
因此,Dock2蛋白通過激活Rac調(diào)節(jié)肌動(dòng)蛋白的細(xì)胞骨架、細(xì)胞粘附和遷移,在淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)和歸巢過程中起著關(guān)鍵作用,然而,對(duì)于Dock2受各種因素調(diào)節(jié)和其參與的具體機(jī)制還缺乏系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。
2.2 Dock2促進(jìn)T淋巴細(xì)胞免疫突觸形成、增殖、活化淋巴細(xì)胞的肌動(dòng)蛋白骨架是免疫突觸的形成和成熟,以及它的信號(hào)傳遞和細(xì)胞活性的重要中介[17]。免疫突觸是在T細(xì)胞和抗原遞呈細(xì)胞(Antigen presenting cells,APC)之間的免疫應(yīng)答分子的相互作用形成的界面,一旦相互作用被破壞,宿主可能發(fā)生腫瘤/病原體逃逸或受到自身免疫反應(yīng)的攻擊[18]。研究發(fā)現(xiàn)小鼠脾或胸腺通過TCR-Rac-Dock2通路調(diào)節(jié)T細(xì)胞[19]。此外,Dock2-/-T細(xì)胞與APC之間的界面形成,以及定位于界面上抗原誘導(dǎo)的TCR轉(zhuǎn)位和脂筏形成相比于Dock2+/-都嚴(yán)重受損,導(dǎo)致抗原特異性T細(xì)胞增殖顯著下降[19]。因此,Dock2通過調(diào)控TCR信號(hào)通路下游Rac的激活,重塑肌動(dòng)蛋白骨架,促進(jìn)T細(xì)胞的活化和分化。最新的研究發(fā)現(xiàn)2名Dock2-/-患者的T細(xì)胞基礎(chǔ)和最大線粒體耗氧量下降,提示線粒體功能缺陷。其T細(xì)胞受體(T cell receptor,TCR)受到刺激后,細(xì)胞增殖反應(yīng)也受損[20]。這顯示,Dock2可通過激活Rac維持線粒體功能的完整性促進(jìn)T細(xì)胞的活化[20]。因此,Dock2蛋白通過激活Rac調(diào)節(jié)T淋巴細(xì)胞免疫突觸的形成、增殖和活化,使淋巴細(xì)胞在適應(yīng)性免疫中發(fā)揮正常的功能。
2.3 Dock2是CD8+虛擬記憶T細(xì)胞的負(fù)調(diào)控因子Dock2不僅調(diào)節(jié)T細(xì)胞遷移、發(fā)育、增殖、活化,而且還調(diào)控CD8+T記憶細(xì)胞的正常功能。CD8+T細(xì)胞在適應(yīng)性免疫應(yīng)答反應(yīng)中起著關(guān)鍵的效應(yīng),T細(xì)胞反應(yīng)的主要特征之一是建立長壽命的記憶細(xì)胞,這些細(xì)胞在病原體再次暴露時(shí)迅速作出反應(yīng),在防止病毒等細(xì)胞內(nèi)病原體的感染和再感染中起重要的作用[20]。傳統(tǒng)上,免疫記憶是抗原特異性的,但免疫記憶的機(jī)制可以被先天或不接觸抗原的免疫細(xì)胞所利用。虛擬記憶T細(xì)胞是其中一種未接觸外來抗原的T細(xì)胞,并且具有獲得記憶樣的表型,可以通過降低信號(hào)的臨界值提前進(jìn)入細(xì)胞周期或調(diào)節(jié)它的效應(yīng)功能[21]。由于虛擬記憶T細(xì)胞表現(xiàn)天然免疫的特性,并分泌細(xì)胞因子從而提供旁觀者保護(hù)性免疫,因此通常被認(rèn)為是有益的[22]。虛擬記憶細(xì)胞參與細(xì)胞內(nèi)細(xì)菌感染的抵抗,研究發(fā)現(xiàn)Dock2功能缺陷小鼠的虛擬記憶CD8+T細(xì)胞的表達(dá)與對(duì)李斯特菌抵抗力增加相關(guān)聯(lián),在感染3天后分泌較多的IFN-γ抵抗胞內(nèi)菌感染[23]。此外,淋巴細(xì)胞向記憶的轉(zhuǎn)化與T細(xì)胞接收到的緊張性自身肽信號(hào)的強(qiáng)度有直接的聯(lián)系。雖然Dock2可能促進(jìn)TCR對(duì)強(qiáng)激動(dòng)劑的反應(yīng),但Dock2缺失的CD8+T細(xì)胞對(duì)弱激動(dòng)劑的反應(yīng)增強(qiáng)[23]。Dock2的缺陷使進(jìn)入虛擬記憶腔室的細(xì)胞對(duì)自身抗原親和閾值降低,導(dǎo)致幼稚T淋巴細(xì)胞直接向虛擬記憶T細(xì)胞的轉(zhuǎn)化增強(qiáng)[23]??傊?,Dock2可能是通過控制對(duì)弱激動(dòng)劑的反應(yīng)閾值從而抑制CD8+虛擬記憶T細(xì)胞的生成,也揭示了Dock2對(duì)CD8+T虛擬記憶細(xì)胞的負(fù)性調(diào)控作用。
2.4 Dock2促進(jìn)B淋巴細(xì)胞免疫突觸形成、增殖、活化Dock2還調(diào)控B淋巴細(xì)胞的免疫細(xì)突觸形成以及B淋巴細(xì)胞的發(fā)育、增殖和活化。由于PI3K和磷酸酶基因(Phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten,PTEN)蛋白共同維持PIP3的產(chǎn)生,而PIP3與Dock2結(jié)合激活Rac促進(jìn)F-actin重塑使BCR微簇持續(xù)生長,促進(jìn)免疫突觸的形成[24]。與此一致,Dock2的缺陷顯著破壞B細(xì)胞免疫突觸的結(jié)構(gòu)。體外刺激B細(xì)胞或者B細(xì)胞過繼性轉(zhuǎn)移證明B細(xì)胞通過Dock2-Rac軸介導(dǎo)BCR信號(hào),促進(jìn)免疫突觸的形成以及漿細(xì)胞分化。同時(shí),Dock2-/-的漿細(xì)胞分化相對(duì)于WT漿細(xì)胞嚴(yán)重受損[25]。在B細(xì)胞特異性敲除Dock2的小鼠的血清IgG1和IgG2b水平比對(duì)照小鼠顯著降低,特異性IgG抗體的產(chǎn)生也嚴(yán)重受損[25]。因此,Dock2通過激活Rac調(diào)控B淋巴細(xì)胞的發(fā)育和活化。有趣的是,另外一個(gè)研究證明WT小鼠的邊緣區(qū)B(Marginal zone B,MZB)細(xì)胞是通過Dock2-pWASP-F-actin促進(jìn)BCR微簇的持續(xù)生長[26]。此外,我們最近的研究發(fā)現(xiàn),Dock2-/-小鼠的MZB細(xì)胞數(shù)量相對(duì)于C57BL/6J小鼠顯著下降,這是由于Dock2的缺失導(dǎo)致CD21蛋白的下降,使得CD21和CD19介導(dǎo)的BCR信號(hào)下調(diào)以及B細(xì)胞早期活化的減少[26]。因此,Dock2對(duì)B淋巴細(xì)胞的免疫突觸形成、發(fā)育、活化至關(guān)重要。
Dock2還調(diào)節(jié)NK細(xì)胞和NKT細(xì)胞的功能。NK細(xì)胞是先天免疫細(xì)胞,不僅在抗腫瘤、病毒感染時(shí)發(fā)揮作用,還能通過分泌細(xì)胞因子或趨化因子促進(jìn)或抑制其他免疫細(xì)胞發(fā)揮功能,其過度活化或功能障礙可能與某些疾病的發(fā)病機(jī)制有關(guān)[27]。NK細(xì)胞表達(dá)的NKG2D(Natural killer group 2 member D)受體能夠識(shí)別內(nèi)源性主要組織相容性復(fù)合體(The major histocompatibility complex,MHC)Ⅰ類相關(guān)分子,誘導(dǎo)受體在界面處聚集,通過重塑肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架誘導(dǎo)突觸的形成,調(diào)節(jié)細(xì)胞溶解效應(yīng)分子(如穿孔素和顆粒酶)的分泌[28-30]。有研究發(fā)現(xiàn),與WT小鼠相比,Dock2-/-小鼠NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性和IFN-γ的分泌顯著減少[31]。雖然Dock2-/-NK細(xì)胞在體外可以與靶細(xì)胞結(jié)合,但不能有效殺傷白血病細(xì)胞,對(duì)MHC-I缺乏的骨髓細(xì)胞也無法起到作用。PI3K活性是NK細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性和突觸形成所必需的。研究發(fā)現(xiàn),NKG2D的刺激誘導(dǎo)PIP3的積累,Dock2通過DHR-1域與PIP3結(jié)合,因此,Dock2可能是通過DHR-1域與PIP3的相互作用轉(zhuǎn)移到突觸上的,通過NKG2D介導(dǎo)Rac激活途徑調(diào)控NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性功能和IFN-γ的分泌[31]。一例罕見IgM顯著升高的Dock2缺陷患者中CD4+T細(xì)胞,CD19+B,CD16/CD56+NK細(xì)胞減少[32]。此外,一項(xiàng)涉及5名DOCK2雙等位基因突變兒童的臨床研究表明,與健康對(duì)照組相比,這些兒童淋巴細(xì)胞減少,T、B、NK細(xì)胞反應(yīng)受損,其中NK細(xì)胞的脫顆粒、肌動(dòng)蛋白極化和ERK信號(hào)通路存在缺陷[33]。簡(jiǎn)而言之,Dock2調(diào)節(jié)NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性、脫顆粒和IFN-γ的分泌。
NKT細(xì)胞在先天性和適應(yīng)性免疫之間起橋梁作用,并具有T細(xì)胞受體(TCR)和NK細(xì)胞譜系受體的表達(dá)[34]。與WT小鼠相比,Dock2-/-小鼠胸腺、脾臟和肝臟的NKT細(xì)胞數(shù)量明顯減少[35]。小鼠CD1d限制的Vα14 NKT細(xì)胞是淋巴細(xì)胞一個(gè)獨(dú)特的亞群,在腫瘤監(jiān)測(cè)和宿主防御病原體起著重要的作用[35]。用Vα14NKT配體刺激的Dock2-/-小鼠的NKT細(xì)胞幾乎沒有檢測(cè)到細(xì)胞因子的產(chǎn)生,并且Dock2缺陷的Vα14NKT細(xì)胞相對(duì)于對(duì)照細(xì)胞在早期發(fā)育受損[35]。DOCK2雙等位基因突變患兒外周血NKT細(xì)胞數(shù)量也明顯減少[33]。這些結(jié)果表明,Dock2可能影響T細(xì)胞前體向Vα14 NKT細(xì)胞的轉(zhuǎn)化發(fā)育和增生,但確切的機(jī)制目前還不清楚。
中性粒細(xì)胞是在組織損傷或發(fā)生感染時(shí)參與炎癥反應(yīng)的主要白細(xì)胞群,受化學(xué)引誘物(如脂質(zhì)、N-甲酰化肽,補(bǔ)體,過敏毒素和趨化因子等)誘導(dǎo)而募集到炎癥部位參與先天性免疫應(yīng)答。中性粒細(xì)胞通過化學(xué)引誘物與七螺旋G蛋白偶聯(lián)受體(G protein-coupled receptor,GPCR)結(jié)合在Rho家族調(diào)節(jié)下誘導(dǎo)趨化反應(yīng)和釋放活性氧(Reactive oxygen species,ROS)等介質(zhì)來識(shí)別和吞噬微生物[36-37]。由于Rac是NADPH氧化酶的胞質(zhì)組分[38],趨化劑誘導(dǎo)Dock2-/-中性粒細(xì)胞相比于WT中性粒細(xì)胞的Rac1/2表達(dá)下降,趨化能力和ROS的產(chǎn)生顯著下降,并且中性粒細(xì)胞胞外殺菌網(wǎng)絡(luò)(Neutrophil extracellular traps,NETs)形成也受損[39]。NETs是以DNA骨架,起間鑲嵌具有殺菌和增加通透性功能的蛋白,以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn),活化的中性粒細(xì)胞能夠形成NETs來捕獲并消滅病原體,參與機(jī)體的抗菌作用[40]。趨化劑N-甲?;?甲硫?;?亮氨酰-苯丙氨酸(N-formyl methionyl-leucyl-phenylalanine,fMLP)可由大腸桿菌和金黃色葡萄球菌等細(xì)菌產(chǎn)生[41],強(qiáng)烈刺激中性粒細(xì)胞的趨化反應(yīng)[42-43]。研究表明,顯微鏡分析觀察到在第30 s通過fMLP誘導(dǎo)B6和Dock2-/-中性粒細(xì)胞,B6中性粒細(xì)胞在30 s時(shí)表現(xiàn)出局部的F-actin積累,而Dock2-/-中性粒細(xì)胞幾乎沒有,雖然在第60 s后部分恢復(fù)[44]。與此結(jié)果一致的是,大多數(shù)處于趨化狀態(tài)的Dock2-/-中性粒細(xì)胞表現(xiàn)出異常的形態(tài),F(xiàn)-actin的分布范圍較為狹窄,說明F-actin的積累需要Dock2的激活。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)也表明Dock2-/-小鼠在檸檬酸桿菌感染期間,其中性粒細(xì)胞從結(jié)腸粘膜下層向固有層的遷移存在缺陷[44]。在DOCK2剪切位點(diǎn)突變(c.2704-2A>A)的患者中也發(fā)現(xiàn)中性粒細(xì)胞在細(xì)胞骨架重排和形狀改變方面存在缺陷,F(xiàn)-actin聚合減少,而這都是中性粒細(xì)胞極化和趨化所必需的。因此,Dock2對(duì)中性粒細(xì)胞的遷移、ROS產(chǎn)生以及NETs形成起到了十分重要的作用。
根據(jù)樹突狀細(xì)胞的形態(tài)、細(xì)胞表面標(biāo)志物及其功能,將其分為髓系樹突狀細(xì)胞(Myeloid dendritic cells,mDCs)和漿細(xì)胞樣樹突狀細(xì)胞(Plasmacytoid dendritic cells,pDCs)[45]。mDCs主要作為抗原呈遞細(xì)胞,向T細(xì)胞呈遞抗原,而pDCs主要產(chǎn)生Ⅰ型干擾素(Type I interferons,IFNs),對(duì)宿主防御病毒感染至關(guān)重要[46-47]。雖然Dock2并不直接影響pDCs的發(fā)育,但Dock2的缺失減弱了化學(xué)刺激誘導(dǎo)的Rac激活和pDCs的遷移反應(yīng)[48]。相比之下,Dock2-/-mDCs在Rac激活和遷移方面沒有缺陷,這可能是由于Dock1和Dock5在細(xì)胞中功能性的補(bǔ)償[48]。研究表明,與WT小鼠的pDCs相比,Dock2-/-pDCs中Ⅰ型IFNs顯著減少[33,49]。雖然Dock2不影響TLRs的募集,但它調(diào)節(jié)了pDCs中TLR7和TLR9的激活,進(jìn)而導(dǎo)致Ⅰ型IFNs的減少[49-50]。當(dāng)RNA和DNA分別識(shí)別TLR7和TLR9后,pDCs不僅產(chǎn)生炎性細(xì)胞因子,還產(chǎn)生大量Ⅰ型干擾素[51]。因此,通過Dock2激活Rac途徑與TLR識(shí)別微生物結(jié)構(gòu)途徑協(xié)同誘導(dǎo)pDCs產(chǎn)生IFN-α[51]。雖然目前還不清楚核酸配體如何激活Rac的確切機(jī)制,但是Dock2可能參與了pDCs中Ⅰ型IFNs的產(chǎn)生,從而增強(qiáng)其抗病毒功能。
雖然免疫反應(yīng)對(duì)保護(hù)自身機(jī)體至關(guān)重要,但它們也會(huì)損傷組織[52]。某些組織和器官,包括眼睛、大腦、懷孕的子宮等,其存在著局部抑制免疫反應(yīng)的特殊微環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn)Dock2介導(dǎo)的Rac激活和白細(xì)胞遷移被膽固醇硫酸鹽(Cholesterol sulfate,CS)有效抑制,CS是一種天然存在的化合物,以相對(duì)較高的濃度存在于屏障組織的上皮層中[53]。CS能夠通過和Dock2的結(jié)構(gòu)域結(jié)合抑制其GEF活性,研究表明含CS的眼藥水可以有效抑制紫外線和抗原誘導(dǎo)的眼部表面炎癥[53]。此外,發(fā)現(xiàn)Dock2-/-小鼠有顯著心肌組織學(xué)病變、移植排斥、T細(xì)胞活化和遷移的減少[54]?;罨馨图?xì)胞的組織浸潤是移植排斥和器官特異性自身免疫性疾病的標(biāo)志[55]。
當(dāng)用小分子抑制劑4-[3′-(2″-氯苯基)-2′-丙烯-1′-亞烷基]-1-苯基-3,5-吡唑烷二酮(4-[3′-(2″-chlorophenyl)-2′-propen-1′-ylidene]-1-phenyl-3,5-pyrazolidinedione,CPYPP)處理淋巴細(xì)胞時(shí),趨化因子受體和抗原受體介導(dǎo)的Rac激活均被阻斷,導(dǎo)致趨化反應(yīng)和T、B細(xì)胞活化顯著降低[55]。因此抑制Dock2可能會(huì)提高移植成功率,Dock2可能是控制器官移植中移植物反應(yīng)等免疫相關(guān)疾病的合適分子靶點(diǎn)[55]。隨著對(duì)Dock2抑制劑的研究不斷深入,CPYPP被用作藥物時(shí)存在很大的問題,由于CPYPP能與DockA亞家族的DHR-2結(jié)合,不是特異性作用于Dock2,而且這種交叉反應(yīng)可能會(huì)引起不良反應(yīng),如成肌細(xì)胞融合和骨形成,所以研究方向開始轉(zhuǎn)向中型和大分子的抑制劑,如多肽DCpep-3以及DCpep-4肽,它們具有更高的效價(jià)和特異性。在人B淋巴細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)中,這些肽對(duì)人B淋巴細(xì)胞Dock2與Rac1的結(jié)合有抑制作用,并且在無細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明這些肽對(duì)Dock2有選擇性抑制活性[56]。由于機(jī)體對(duì)大分子吸收存在一定的阻礙,研究發(fā)現(xiàn)Dock2選擇性抑制肽與細(xì)胞穿透肽(Cell-penetrating peptide,CPP)結(jié)合可以改善細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)中的抑制活性,其中PB1-F2片段5(PB1-F2 fragment 5,PF5)和寡聚精氨酸(Oligoarginine)與CPP共軛結(jié)合在較低的全身毒性、較高特異性定位和細(xì)胞攝取上效果最好[57]。
對(duì)Dock2抑制的研究已在各種體外試驗(yàn)中進(jìn)行,但在體內(nèi)的應(yīng)用還未十分明確,已有研究證明在心血管外科上對(duì)移植物靜脈中敲低Dock2表達(dá)與對(duì)照相比顯著減少了新內(nèi)膜的形成[58]。此外,Dock2沉默處理還改善了手術(shù)后的血流動(dòng)力,因此Dock2的沉默能夠抑制在心血管外科上移植血管所致的新生內(nèi)膜增生[58],盡管如此,Dock2抑制劑真正在體內(nèi)應(yīng)用仍然存在未知性,它們很可能被廣泛分布的血管壁吸收,從而導(dǎo)致在局部組織中有效濃度不足,并且對(duì)其正式臨床使用的安全性仍然存在一定的質(zhì)疑。從長遠(yuǎn)來看,Dock2抑制劑有可能有助于改善同種異體移植排斥反應(yīng)、自身免疫性疾病等治療。
Dock2與Dock1、Dock2、Dock5同屬于Dock-A亞家族,是一種非典型的GEF。對(duì)Dock2的結(jié)構(gòu)分析能夠靶向阻斷其與其他分子的結(jié)合,有助于進(jìn)一步增加通過調(diào)節(jié)Dock2來進(jìn)行臨床治療的理論依據(jù)。
目前研究顯示Dock2基本是通過調(diào)節(jié)Rac來發(fā)揮作用,但是它卻在不同免疫細(xì)胞中影響不同的功能。Dock2缺陷導(dǎo)致淋巴結(jié)和脾臟中的T細(xì)胞數(shù)目和比例的減少,影響T細(xì)胞發(fā)育過程中的陽性和陰性選擇。Dock2調(diào)控B淋巴細(xì)胞發(fā)育、活化,影響漿細(xì)胞的分化和特異性IgG抗體的產(chǎn)生。除此以外,Dock2影響NK細(xì)胞的細(xì)胞殺傷功能和脫顆粒作用,調(diào)控中性粒細(xì)胞的遷移、ROS的產(chǎn)生和NETs的形成等,揭示了Dock2對(duì)各種免疫細(xì)胞的重要作用,幾乎影響著免疫細(xì)胞發(fā)揮生物學(xué)功能的整個(gè)過程,并且已經(jīng)證明在各種炎癥性疾病的發(fā)展中起關(guān)鍵作用,包括過敏性疾病、HIV感染和炎癥性腸病等[44,51,59]。此外,在結(jié)直腸癌中高表達(dá)的Dock2是其新型預(yù)后標(biāo)志之一,提示Dock2可能是治療結(jié)直腸癌的新靶點(diǎn)[60-61]。總的來說,雖然Dock2對(duì)各種免疫細(xì)胞的功能調(diào)節(jié)不盡相同,在參與先天性免疫和適應(yīng)性免疫過程的具體機(jī)制也仍不清楚,但是對(duì)免疫細(xì)胞發(fā)揮正常的功能產(chǎn)生極大的影響。Dock2缺陷的患者細(xì)胞表現(xiàn)出多種缺陷,包括T細(xì)胞和B細(xì)胞的趨化反應(yīng)、NK細(xì)胞的脫顆粒、中性粒細(xì)胞產(chǎn)生ROS和外周血單核細(xì)胞產(chǎn)生Ⅰ型干擾素[62]。通過對(duì)Dock2缺陷患者的鑒定也顯示Dock2在人類免疫細(xì)胞中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。總之,Dock2對(duì)于調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞從而影響疾病的發(fā)生發(fā)展至關(guān)重要,未來對(duì)Dock2功能的研究將有助于這些疾病的治療。
此外,現(xiàn)有一些Dock2的抑制劑,如多肽DCpep-3以及DCpep-4已被證明可以用于抑制淋巴細(xì)胞的遷移和激活。為了更好的達(dá)到效果和提高Dock2抑制劑的可行性,研究證明了Dock2抑制劑和CPP-共軛分子的結(jié)合有利于基于Dock2選擇性抑制的新型抗炎藥物的開發(fā)。雖然CPP已用于各種體外試驗(yàn),但報(bào)道的與CPP-共軛分子結(jié)合的藥物在臨床上例子卻很少。直接在人體內(nèi)使用CPP仍然具有挑戰(zhàn)性[63-64]。為了成功使Dock2選擇性抑制劑用于臨床,需要持續(xù)的進(jìn)行臨床前的研究。因此,未來去尋找更加安全和更高效率的靶向Dock2的抑制劑的研究非常重要。
綜上所述,本文總結(jié)了Dock2對(duì)各種免疫細(xì)胞功能影響的最新進(jìn)展,這對(duì)研究與Dock2相關(guān)的免疫性疾病的發(fā)生發(fā)展機(jī)制及診斷、治療等具有重要意義。Dock2在各種免疫細(xì)胞的生理性的功能至關(guān)重要,因此對(duì)免疫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和免疫功能調(diào)節(jié)中起著關(guān)鍵的作用。然而,目前對(duì)Dock2的作用及機(jī)制還有許多尚未明確的地方,值得進(jìn)一步深入研究。