喻 麗,李曉嵐,舒 虹※
(1.昆明市兒童醫(yī)院皮膚科,云南 昆明 650228;2.昆明醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院皮膚性病科,云南 昆明 650101)
腫瘤壞死因子α誘導蛋白3的相互作用蛋白1(TNFα-induced protein3- interacting protein 1,TNIP1)作為新近發(fā)現(xiàn)的SLE的易感基因,在SLE的免疫調(diào)節(jié)、炎癥反應、細胞信號傳導等過程中起著重要的作用,具有抗炎、抗凋亡、維持胚胎生長發(fā)育等生物學功能。核因子-κB(Nuclear factorkappaB,NF-κB)是一種在炎癥早期起重要調(diào)控作用的多基因轉(zhuǎn)錄因子,廣泛存在于哺乳動物真核細胞中。NF-κB介導的信號通路通過調(diào)控一系列免疫炎癥相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄表達,在機體的免疫應答、炎癥反應及細胞的生長調(diào)控等方面發(fā)揮重要的作用。近年研究發(fā)現(xiàn),TNIP1基因編碼蛋白ABIN1與A20緊密結(jié)合,通過協(xié)同作用或其單獨作用發(fā)揮免疫學功能,主要抑制NF-κB免疫信號通路的過度激活,從而負性調(diào)節(jié)T、B細胞的異?;罨?、增殖和凋亡缺陷,在SLE的免疫、病理生理過程中起著重要的作用。
1.1 TNIP1基因 Fukushi M等[1]研究者于1999年利用酵母雙雜交篩選技術(shù)首次克隆并鑒定出了TNIP1基因,也被稱為ABIN1(A20 binding inhibitors of NF-κB1)、Naf1(Nef-associated factor 1)或 VAN(Virion-associated nuclear shuttling protein)。人類TNIP1基因定位于染色體5q32-q33.1,長度為51 492bp,有18個外顯。TNIP1基因上游(啟動子)區(qū)域為調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點,包括AP-1、NF-kappaB1、NF-kappaB、GATA-1、GATA-2、GATA-3、ATF、p53、c-Fos、c-Jun。TNIP1基因表達72kDa大小的蛋白質(zhì),根據(jù)ABIN1蛋白C-末端氨基酸的不同,ABIN1蛋白可分為兩種選擇性剪接異構(gòu)體:ABIN-1α和ABIN-1β。ABIN1蛋白包含兩個主要的功能結(jié)構(gòu)域AHD和泛素結(jié)合區(qū)UBAN,其中AHD1區(qū)域主要介導TNIP1與TNFAIP3(A20)的結(jié)合,而位于UBAN區(qū)內(nèi)的AHD2與抑制NF-κB的功能密切相關(guān)[2、3]。TNIP1通過蛋白-蛋白的相互作用來調(diào)控眾多細胞因子的信號轉(zhuǎn)導,不僅可以抑制跨膜受體如TNFα-R、EGF-R、TLR的信號轉(zhuǎn)導,也可抑制核受體PPAR和RAR的活性[4]。研究表明,過表達TNIP1基因可明顯抑制由TNFα-R、EGF-R、IL-1、LPS等誘導的NF-κB的活性,從而減少NF-κB過度激活所導致的T、B細胞異?;罨?、增殖、免疫調(diào)節(jié)紊亂及減少免疫炎癥相關(guān)細胞因子的轉(zhuǎn)錄表達。因此,TNIP1基因通過調(diào)控免疫系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié),在SLE的發(fā)生發(fā)展中起著關(guān)鍵的作用。
1.2 NF-κB NF-κB是由Sen和Baltimore[5]在1986年首次從成熟的B淋巴細胞中提取出來的,因其能夠與B細胞免疫球蛋白的κ輕鏈基因增強子κB序列特異性結(jié)合而得名。NF-κB /Rel 蛋白家族成員 包 括NF-κB1(p50)、NF-κB2(p52)、RelA(p65)、RelB和C-Rel,它們之間以同源或異源二聚體的形式形成NF-κB活性分子,其中主要以p50/p65形成的異源二聚體為主要存在形式[6]。在細胞靜息期,NF-κB與其抑制蛋白IκB形成無活性的三聚體存留于細胞胞漿中,一旦受到各種胞內(nèi)、外信號包括促炎性細胞因子、氧化劑、細菌內(nèi)毒素等的刺激[7、8],即可引起一系列連鎖的酶促反應,激活I(lǐng)κB激酶(IκB Kinase,IKK),激活的IKK使得與NF-κB結(jié)合的IκB磷酸化,經(jīng)泛素化途徑降解,暴露出NF-κB的核定位序列,并易位到細胞核內(nèi)與相應基因的啟動子或增強子的κB位點發(fā)生特異性結(jié)合,發(fā)揮其轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)功能[9]。激活的NF-κB及其介導的信號通路參與調(diào)控細胞因子、趨化因子、生長因子等基因的轉(zhuǎn)錄表達,進而影響機體內(nèi)的先天性或獲得性免疫反應、炎性反應、細胞分化、凋亡、腫瘤生長等多種生物學功能[7、10]。NF-κB異常調(diào)控參與自身免疫性疾病、炎癥、腫瘤等疾病的發(fā)生發(fā)展過程。
TNIP1通過蛋白-蛋白的相互作用模式,與A20結(jié)合,抑制由TNFα受體介導的NF-κB信號通路的激活[11],通過TNIP1基因介導的蛋白-蛋白相互作用,有利于TNIP1基因發(fā)揮其對跨膜受體介導的信號通路的抑制作用。TNIP1對NF-κB活性的抑制作用主要表現(xiàn)在兩方面:一是TNIP1通過其C端的UBAN(泛素結(jié)合域)與NF-κB中的抑制蛋白激酶復合物IKK的調(diào)節(jié)亞基NEMO/IKKγ緊密結(jié)合,促進TNFAIP3介導的NEMO/IKKγ調(diào)節(jié)亞單位去泛素化,阻止IKK二聚體的形成,從而阻止NF-κB的激活[12]。二是Cohen[13]發(fā)現(xiàn)TNIP1可阻斷NF-κB1蛋白前體p105與p50結(jié)合過程來減弱NF-κB 的活性,然而由于兩者相互影響,p105能夠穩(wěn)定并增加TNIP1對NF-κB的抑制效應;TNIP1表達增加可明顯抑制IKK的活化。NF-κB活性降低,導致其調(diào)控的免疫炎癥相關(guān)細胞因子的轉(zhuǎn)錄表達減少,有利于疾病免疫炎癥反應的改善。
SLE是一種臨床表現(xiàn)極其復雜的慢性炎癥性自身免疫性疾病。迄今為止,其具體的發(fā)病機制仍未完全闡明,大量的研究表明,SLE的發(fā)生是由于具有遺傳易感性的個體,在受到內(nèi)外刺激因素的作用下,激發(fā)了機體免疫功能紊亂及免疫調(diào)節(jié)障礙。免疫異常主要表現(xiàn)在B細胞高反應性、T細胞免疫功能異常、多種自身抗體的產(chǎn)生、淋巴細胞凋亡增高和免疫復合物清除障礙、細胞因子分泌調(diào)節(jié)障礙等方面。而SLE大量致病性自身抗體的產(chǎn)生、補體激活及廣泛免疫復合物產(chǎn)生沉積,通過類似于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型變態(tài)反應的機制而引起全身多組織器官損傷[14]。
3.1 TNIP1基因與SLE TNIP1是一個與免疫系統(tǒng)密切相關(guān)的基因,在免疫系統(tǒng)的胸腺、骨髓、脾臟、血液及淋巴結(jié)中大量表達,在腦中低表達。研究發(fā)現(xiàn),TNIP1基因在調(diào)節(jié)慢性炎癥性疾病過程中具有重要作用,通過參與受體后信號通路的調(diào)控,影響多種自身免疫性疾?。ㄈ鏢LE、系統(tǒng)性硬化癥、RA等)的病理生理過程[4]。TNIP1在激活的CD4+T細胞和CD8
+T細胞中高表達,但在靜息的T細胞中表達量減少[15],提示T細胞的激活與TNIP1的上調(diào)有關(guān)。TNIP1基因與T細胞的信號轉(zhuǎn)導和T細胞表面CD4抗原增加有關(guān),可能與SLE的發(fā)病有重要相關(guān)性[16、17]。臨床研究發(fā)現(xiàn),SLE患者PBMC中TNIP1基因的表達低于正常人,TNIP1基因mRNA表達水平與SLEDAI無相關(guān)性[18]。這一結(jié)果提示,可能由于TNIP1表達水平的降低,導致激活的NF-κB信號通路不能被有效地抑制,致使免疫炎癥進一步加重。與Burgos等[19]在系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者的T淋巴細胞中檢測出NF-κB/Rel家族中的C-Rel的表達增加相符合。此外,TNIP1在TNF受體介導的細胞凋亡過程中,TNIP1通過阻止招募Caspase 8與復合物Ⅰ的結(jié)合這一過程來抑制凋亡信號的級聯(lián)反應,最終抑制細胞凋亡過程。近年來發(fā)現(xiàn)TNIP1過度表達可增加細胞表面CD4分子表達,抑制ERK2的核轉(zhuǎn)運與活化,抑制核受體的轉(zhuǎn)錄活性,提示TNIP1是ERK2信號通路的衰減基因[20]。據(jù)此推斷,TNIP1可能有間接調(diào)節(jié)T、B細胞增殖及分化的作用,影響SLE的發(fā)病。并且GWAS研究及病例對照研究分析表明TNIP1基因SNP多態(tài)性rs10036748與SLE具有相關(guān)性,綜上可知,TNIP1基因在SLE的發(fā)病機制中起到重要的作用。
3.2 NF-κB與SLE NF-κB作為炎癥早期重要的轉(zhuǎn)錄因子之一,在免疫應答、炎癥反應調(diào)節(jié)過程中起著重要的作用。T、B細胞的激活與NF-κB、AP-1明顯相關(guān)。研究表明,活動期SLE患者PBMC中CD19+、CD23+、CD38+B細胞的表達率明顯高于穩(wěn)定期患者及正常對照者,提示活動期與穩(wěn)定期患者均存在B細胞的克隆性增殖與異?;罨痆21]。同時另有研究顯示,在SLE患者活動期外周血PBMC中NF-κB的活性明顯升高,患者皮膚的損害與NF-κB的活性呈正相關(guān)[22]。在SLE小鼠模型研究中發(fā)現(xiàn),與正常小鼠比較,NF-κB抑制蛋白(IκB)的表達明顯降低,最終導致NF-κB活性及表達異常,進而導致SLE的發(fā)生[23]。近年來研究證實,NF-κB參與調(diào)節(jié)T、B淋巴細胞的生長、增殖及活化。在活化的T細胞中NF-κB也明顯活化,NF-κB特異性抑制劑PDTC可阻斷NF-κB的激活,同時可阻斷T細胞的增殖及活化。近期體外動物實驗研究證明,NF-κB與狼瘡性小鼠B淋巴細胞產(chǎn)生自身抗體和免疫球蛋白密切相關(guān)。而采用“基因敲出”技術(shù)使小鼠NF-κB P50/P105亞基因缺失,小鼠B細胞系免疫反應缺陷,對外界刺激不能增殖,產(chǎn)生抗體的能力下降[24]。這些實驗結(jié)果均可說明SLE患者存在NF-κB 信號通路的異常,而且這種異常與自身抗體產(chǎn)生密切相關(guān)。
3.3 TNIP1、NF-κB與SLE 在SLE的發(fā)生發(fā)展中,TNIP1基因表達及其介導的受體后信號通路轉(zhuǎn)導異常、NF-κB信號通路過度激活均在SLE的免疫病理機制中起著關(guān)鍵的作用,可導致T、B細胞異?;罨⒃鲋?、凋亡缺陷,致依賴于T細胞的B細胞功能亢進,持續(xù)產(chǎn)生大量致病性自身抗體及免疫復合物參與SLE的發(fā)生發(fā)展。TNIP1基因通過阻斷NF-κB信號通路激活過程中的多個環(huán)節(jié)來抑制NF-κB活化,抑制炎癥相關(guān)細胞因子的轉(zhuǎn)錄表達,調(diào)控機體的免疫炎癥應答。提示TNIP1/NF-κB信號通路在SLE疾病的發(fā)生發(fā)展過程中具有重要的作用。
TNIP1(ABIN1)作為核心調(diào)控蛋白在眾多的信號下游的分子傳導中發(fā)揮著重要作用[4]。雖然至今為止,SLE發(fā)病機制仍未完全清楚,但作為SLE重要的易感基因,TNIP1主要通過調(diào)控NF-κB信號通路的活性、抑制TNF受體介導的細胞凋亡在SLE免疫應答、炎癥反應、細胞凋亡等過程中發(fā)揮重要作用。隨著新技術(shù)和方法的不斷出現(xiàn),可以更加深入了解TNIP1基因調(diào)控的信號通路及分子轉(zhuǎn)導機制在SLE發(fā)病機制及疾病活動因素中的作用,同時也為開發(fā)出SLE新的免疫治療藥物提供新的線索和實驗依據(jù)。