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白介素-1受體相關(guān)激酶的免疫調(diào)控及其在炎癥性腸病中的研究進(jìn)展①

2022-08-30 02:48:00段正蘭馮澤宇王包晟劉慧澤陳玉根南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一臨床醫(yī)學(xué)院南京210000
中國(guó)免疫學(xué)雜志 2022年12期
關(guān)鍵詞:單核細(xì)胞激酶結(jié)腸炎

段正蘭 馮澤宇 王包晟 劉慧澤 陳玉根 (南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一臨床醫(yī)學(xué)院,南京 210000)

炎癥性腸?。╥nflammatory bowel disease,IBD)是一個(gè)慢性、特發(fā)性、復(fù)發(fā)性和組織破壞性疾病,包括克羅恩?。–rohn's disease,CD)和潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis,UC)[1]。其特征為基因易感個(gè)體對(duì)腸道微生物產(chǎn)生異常免疫應(yīng)答[2]。目前臨床實(shí)踐中,盡管抗腫瘤壞死因子治療不斷發(fā)展,IBD 管理仍然是一個(gè)艱巨的挑戰(zhàn)[3]。傳統(tǒng)IBD 治療方法常導(dǎo)致多重嚴(yán)重的副作用和治療耐藥性[4]。白介素-1受體相關(guān)激酶(interleukin-1 receptor-related kinase,IRAKs)是一類與IL-1R 和TLR 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)的絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶,在先天免疫、適應(yīng)性免疫和炎癥的正向或負(fù)向調(diào)節(jié)中均起主要作用。IRAK 家族參與NF-κB 信號(hào)、絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)和腫瘤壞死因子受體(TNFR)超家族信號(hào)通路。近年研究表明,IRAK 與炎癥疾病、代謝疾病、心血管疾病和腫瘤等有關(guān)[5]。

1 IRAKs結(jié)構(gòu)、定位與表達(dá)

1.1 IRAKs 結(jié)構(gòu) IRAKs 家族有 4 個(gè)成員:IRAK1、IRAK2、IRAKM、IRAK4,具有相似結(jié)構(gòu)域,包括1 個(gè)N 端死亡域(DD)、1個(gè)脯氨酸/絲氨酸/蘇氨酸豐富域(ProST)、1個(gè)激酶/假激酶域和1個(gè)C端域(IRAK4除外)。DD 是蛋白相互作用的基序,與IRAK 與配體蛋白MyD88結(jié)合有關(guān)。C端區(qū)域?qū)φ心己图せ钕掠涡?yīng)因子TNF 受體相關(guān)因子6(TRAF6)具有重要作用[6]。其中 IRAK1、IRAK2、IRAKM 分別具有 3、2、1 個(gè)與TRAF6 相互作用的基序。IRAK4 如何與TRAF6 相互作用尚不清楚,似乎與磷酸化依賴的IRAK1 作用模式不同,僅有非磷酸化的IRAK4 可與TRAF6 結(jié)合[7]。IRAKM 在其偽激酶結(jié)構(gòu)域中含有1 個(gè)鳥苷環(huán)化酶中心,F(xiàn)REIHAT 等[8]證明野生型IRAKM 能夠通過(guò)其鳥苷酸環(huán)化酶中心產(chǎn)生環(huán)鳥甘酸(cGMP),對(duì)下游先天免疫信號(hào)起抑制作用。

1.2 IRAKs 定位與表達(dá) 人IRAK1 基因定位于染色體Xq28 區(qū)域,是由712 個(gè)氨基酸組成的蛋白,分子量約為 85 kD[9]。IRAK1 是通過(guò)配體與 IL-1R、TLRs 結(jié)合而啟動(dòng)的事件鏈中的重要中介物。鼠IRAK1 基 因 定 位 于 染 色 體 Xq29.52-29.7 區(qū) 域[9]。人和鼠IRAK1 均包含14 個(gè)外顯子和13 個(gè)內(nèi)含子。人IRAK1 廣泛分布于各組織,鼠IRAK1 主要分布于肝臟、腎臟、睪丸[10-11]。

人IRAK2 基因位于染色體3p25.3~3p24 區(qū)域,是由590 個(gè)氨基酸組成的蛋白,分子量為65 kD,與IRAK1 具有相似的序列和功能。小鼠和人IRAK2表現(xiàn)出67%的序列一致性,在人體各組織器官中均有表達(dá)。

人IRAKM 基因位于染色體12q14.1~12q15 區(qū)域,是由596個(gè)氨基酸組成的蛋白,分子量為68 kD。鼠IRAKM 定位于10 號(hào)染色體。人IRAKM 主要存在于外周血白細(xì)胞,在其他組織中也有少量表達(dá)。多種細(xì)胞系研究中,IRAKM 僅在單核細(xì)胞中被檢測(cè)到,其中巨噬細(xì)胞表達(dá)最高,在嗜酸性粒細(xì)胞和中性粒細(xì)胞中也呈高表達(dá)。相反,鼠IRAKM 在所有組織中均有表達(dá),其中肝臟和胸腺表達(dá)最高。在細(xì)胞水平,鼠IRAM 主要表達(dá)于單核細(xì)胞、B 細(xì)胞和成纖維細(xì)胞。

人 IRAK4 基因位于 12 號(hào)染色體 12p11.22 區(qū)域,由460 個(gè)氨基酸組成,分子量為52 kD。與小鼠IRAK4 有87%相似性,84%同源性。鼠IRAK4 位于15 號(hào)染色體。IRAK4 在多種組織中均有表達(dá),主要表達(dá)于腎臟和肝臟。

2 IRAKs轉(zhuǎn)錄調(diào)控

病原體相關(guān)分子模式(pathogen-associated molecular patterns,PAMPs),如細(xì)菌脂多糖和病毒RNA(圖1),可與TLRs 胞外結(jié)構(gòu)域結(jié)合,并啟動(dòng)先天免疫信號(hào)(圖 1)[12-13]。PAMPs 的結(jié)合誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)Toll/IL-1R(TIR)域二聚,為下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子招募提供了支架。髓樣分化因子(myeloid differentiation factor,MyD88)由2 個(gè)蛋白-蛋白相互作用域組成,具有 1 個(gè) N-端 DD 和 1 個(gè) Toll/IL-1R 同源(TIR)域[14]。隨后,MyD88和IRAK4、IRAK2通過(guò)死亡域相互作用形成1 個(gè)大的寡聚左旋螺旋信號(hào)復(fù)合物,稱為Myddosome[15]。這個(gè)高階復(fù)合體的組裝導(dǎo)致 IRAK4 介導(dǎo)的IRAK1 募集和磷酸化,激活的IRAK1 進(jìn)一步自磷酸化,導(dǎo)致ProST 區(qū)域過(guò)度磷酸化,這種過(guò)度磷酸化誘導(dǎo)IRAK1從Myddosome中解離并與下游效應(yīng)因子腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6(TRAF6)結(jié)合[10,16-17]。隨后,IRAK1 和 TRAF6 與受體復(fù)合物分離,并與預(yù)先形成的由轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子激酶1(TAK1)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子激活激酶結(jié)合蛋白1(TAB1)和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子激活激酶結(jié)合蛋白2(TAB2)組成復(fù)合物相互作用,這種相互作用誘導(dǎo)TAB2 和TAK1磷酸化,與TRAF6 和TAB1 一起轉(zhuǎn)位至細(xì)胞質(zhì)。在細(xì)胞質(zhì)中,由 TRAF6、TAK1、TAB1 和 TAB2 組成的多聚體蛋白復(fù)合物進(jìn)一步與泛素連接酶Ubc13 和Uev1A 結(jié)合,導(dǎo)致 TRAF6 泛素化,這是觸發(fā) TAK1 激酶活性的關(guān)鍵。激活的TAK1 磷酸化IκB 激酶復(fù)合物(IKKs)和絲裂原活化蛋白激酶(MKKs)。IKKs 磷酸化NF-κB 的抑制因子IκB 使其泛素化而被降解,使NF-κB 核易位激活下游一系列信號(hào),導(dǎo)致炎癥因子產(chǎn)生,如 IL-1β、TNF-α、IL-6 和 IL-18。激活的MKKs磷酸化并激活MAPK家族成員ERK/JNK/p38,隨后,激活下游效應(yīng)因子AP-1/CREB,促進(jìn)炎癥因子產(chǎn)生。IRAK1 還可與IRF7 相互作用并使其磷酸化,導(dǎo)致IRF7 易位進(jìn)入細(xì)胞核并誘導(dǎo)Ⅰ型IFN 基因轉(zhuǎn)錄[18]。

圖1 IRAKs轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制Fig.1 Transcriptional regulation mechanism of IRAKs

3 IRAKs在免疫應(yīng)答中的作用

3.1 先天性免疫 單核細(xì)胞起源于骨髓中央循環(huán)白細(xì)胞,可分化為巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞,是參與適應(yīng)性免疫系統(tǒng)相互作用的抗原呈遞細(xì)胞,IRAKs可調(diào)節(jié)單核細(xì)胞的免疫功能。IRAK1/4抑制劑消除了脂多糖和TLR2 配體Pam3Csk 刺激人髓系白血病單核細(xì)胞(THP-1)誘導(dǎo)的活性氧、IL-1β 生成、NK1/2磷 酸 化 、AP-1 和 caspase-1 激 活[19]。 TLR7/8 配 體R848 刺激人原代單核細(xì)胞后,IL-6、TNF-α 表達(dá)、IRF5 與 CXCL10 結(jié) 合 以 及 NF-κB p65 入 核 均 被IRAK4 抑制劑所逆轉(zhuǎn)[20]。IRAK4-/-單核細(xì)胞 IL-10產(chǎn)生增加,當(dāng)采用同種異體CD8+或CD4+T 細(xì)胞與IRAK4-/-單核細(xì)胞共培養(yǎng)時(shí),CD8+T 細(xì)胞增殖減少。但 中 和 IL-10 可恢 復(fù) CD4+、CD8+T 細(xì) 胞 增 殖[21]。IRAKM 可抑制促炎單核細(xì)胞極化,與野生型單核細(xì)胞相比,IRAKM-/-單核細(xì)胞中JNK1/2、miR-24、CCR5表達(dá)增加,SR-B1 水平降低。IRAKM-/-小鼠使循環(huán)血液中的CD11b+Ly6C+單核細(xì)胞增加,脾細(xì)胞中miR-24 水平升高,血液?jiǎn)魏思?xì)胞中SR-B1 表達(dá)降低[22]。

IRAKs 可調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞極化、遷移和炎癥因子釋放。過(guò)表達(dá)IRAK4 逆轉(zhuǎn)了過(guò)表達(dá)miR-93 引起的RAW264.7 巨噬細(xì)胞細(xì)胞因子、趨化因子產(chǎn)生和NF-κB 激活減少[23]。敲減 IRAKM 后,巨噬細(xì)胞RAW264.7 NF-κB 激 活 ,誘 導(dǎo) IL-12 和 TNF-α 生成[24-25]。IRAKM-/-巨噬細(xì)胞在LPS、IFN-γ 刺激下,表面標(biāo)志物 CD206 表達(dá)下降,HLA-DR 表達(dá)增加[26]。IRAK1-/-小鼠骨髓來(lái)源巨噬細(xì)胞中,CpG、R484、LPS(TLR9、TLR7、TLR4 配體)刺激后 caspase-1 剪切、IRAK1 與 ASC 結(jié)合、IκBα 降解和 IL-18 產(chǎn)生均明顯減少[27]。IRAK1 可與包含 ASC 和 NLRP3 的炎癥小體復(fù)合物共定位[28]。此外,IRAK1 可在小鼠巨噬細(xì)胞中與VASP 共定位。IRAK1-/-小鼠BMMs 遷移減弱,VASP 磷酸化降低[29]。IRAKM 敲除逆轉(zhuǎn)了 LPS刺激BMMs引起的Nox-1、C/EBPβ、C/EBPδ表達(dá)增加及 Rac1、GPX3、過(guò)氧化氫酶、PPARα 和 PGC-1α 激活[30]。表明IRAK1 通過(guò)誘導(dǎo)下游炎癥小體參與巨噬細(xì)胞炎癥、遷移。

3.2 適應(yīng)性免疫 IRAKs 可調(diào)節(jié)T 細(xì)胞增殖分化和Th1/Th17/Treg 平衡。IRAK4 抑制劑減少了人CD4+T細(xì)胞增殖,降低了CD4+IFN-γ+、CD4+IL-17+T細(xì)胞數(shù)量,并通過(guò)減少NF-κB、STAT1和STAT3磷酸化降低 CD4+T 細(xì)胞 IL-17、IFN-γ 分泌[31]。IRAK4 缺失的人群中,T 細(xì)胞活化的表面標(biāo)志物CD25 和CD69表達(dá)下調(diào),T 細(xì)胞分泌的 IL-6 和 IFN-γ 受損,說(shuō)明IRAK4 與 T 細(xì)胞活化有關(guān)[32]。IRAK1-/-小鼠 T 細(xì)胞NFATc2 核水平及NFATc2 和Smad3 相互作用增加導(dǎo)致Treg 標(biāo)志物Foxp3 水平上調(diào)。同時(shí),IRAK1-/-T細(xì)胞中 IL-17 和 RORγt 表達(dá)減少,表明 IRAK1 通過(guò)NFATc2、Smad3 調(diào)節(jié) Th17/Treg 平衡[33]。IRAK1 通過(guò)上調(diào)IL-23R 和隨后的STAT3 磷酸化促進(jìn)Th17 細(xì)胞產(chǎn)生,還通過(guò)促進(jìn)T-bet產(chǎn)生和減少Treg生成促進(jìn)Th1 分 化[34]。 經(jīng) IRAKM siRNA 處 理 后小 鼠脾 臟CD4+、CD8+T 細(xì)胞增加,凋亡數(shù)減少,IRAKM-/-小鼠肺內(nèi)CD3+CD4+Foxp3+T 細(xì)胞百分比低于野生型小鼠,而 CD3+CD4+IL-17A+T 細(xì)胞、Th1 及 Th17 相關(guān)細(xì)胞因子在IRAKM-/-小鼠肺組織中顯著升高,表明IRAKM負(fù)向調(diào)節(jié)Th1/Th17/Treg平衡[35-36]。

IRAK4 與 B 細(xì)胞活化成熟相關(guān),IRAKM 影響 B細(xì)胞的功能。 IRAK4 及MyD88 缺陷患者IgM+IgD+CD27+B 細(xì)胞亞群特異性降低,IRAK4 缺陷患者IgM+IgD+CD27+B 細(xì)胞減少不隨年齡增加而得到補(bǔ)償[37]。IRAK4 缺失人群血清中結(jié)合碳水化合物IgM 較正常人顯著降低,補(bǔ)體結(jié)合減少,且IgM 對(duì)肺炎鏈球菌、金黃色葡萄球菌的識(shí)別能力下降[38]。IRAK4-/-小鼠在感染弓形蟲后卵泡和生發(fā)中心面積減小,總B細(xì)胞、B細(xì)胞活化標(biāo)志物CD86、CD69表達(dá)和 Ki67+B 淋巴細(xì)胞數(shù)減少[39]。IRAKM-/-B 細(xì)胞中CD86、MHC分子Ⅰ-Ab表達(dá)、IκBα降解增加[40]。

4 IRAKs在腸炎中的作用

4.1 IRAK1 IL-1 誘導(dǎo)產(chǎn)生的 GM-CSF+CD4+T 細(xì)胞是一種獨(dú)特T 輔助細(xì)胞群,通過(guò)影響造血系統(tǒng)向粒-單核細(xì)胞分化以及促進(jìn)M1 型巨噬細(xì)胞分化導(dǎo)致結(jié)腸炎,將 WT 和 CSF2-/-小鼠的 CD4+CD45Rbhi細(xì)胞移植到Rag1-/-受體小鼠中誘導(dǎo)結(jié)腸炎,移植CSF2-/-T細(xì)胞后的Rag1-/-小鼠體質(zhì)量下降緩解,組織病理學(xué)顯示炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)減少,病理評(píng)分顯著降低,但移植了WT CD4+T 細(xì)胞的Rag1-/-小鼠在結(jié)腸固有層白細(xì)胞(LPLs)和腸系膜淋巴結(jié)(MLNs)中檢測(cè)到大量GM-CSF+CD4+T 細(xì)胞,IL-17a+和 IFN-γ+T 細(xì)胞顯著增加。在DSS 誘導(dǎo)的結(jié)腸炎中,GM-CSF 缺乏小鼠腸炎顯著減輕。而GM-CSF+CD4+T 細(xì)胞的產(chǎn)生依賴IL-1/IRAK1 信號(hào)通路,IL-1β 可促進(jìn) IRAK1 泛素化,導(dǎo)致下游p65 激活,免疫沉淀實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)p65 可直接結(jié)合至CSF2 基因的啟動(dòng)子區(qū)域。體外培養(yǎng)WT 和IRAK1-/-CD4+T 細(xì)胞時(shí),IRAK1 缺陷顯著抑制GM-CSF+CD4+細(xì)胞分化,IRAKM 缺失對(duì) IL-1 誘導(dǎo)的GM-CSF 生成無(wú)顯著影響[41]。BERGLUND 等[42]證明IRAK1 缺陷小鼠改善了DSS 處理后小鼠體質(zhì)量、脾臟重量下降。但I(xiàn)RAK1-/-雄性小鼠對(duì)局部結(jié)腸炎和胸腺萎縮具有顯著保護(hù)作用,而雌雄小鼠無(wú)保護(hù)作用,表明IRAK1 在DSS 誘導(dǎo)的結(jié)腸炎中具有性別特異性。JIN 等[43]發(fā)現(xiàn)質(zhì)核糖核蛋白Ⅰ(hnRNPⅠ)上皮特異性敲除的新生小鼠結(jié)腸中IRAK1 蛋白水平異常升高,無(wú)法對(duì)環(huán)境微生物產(chǎn)生免疫耐受,出現(xiàn)早期自發(fā)的結(jié)腸炎,提示hnRNPⅠ可能通過(guò)抑制IRAK1 對(duì)新生兒免疫適應(yīng)、結(jié)腸炎預(yù)防起關(guān)鍵作用。炎癥條件下,IRAK1-/-CD4+T 細(xì)胞在脾、腸系膜淋巴結(jié)、結(jié)腸組織中分化為Th1 細(xì)胞和Th17 細(xì)胞能力受損,體外轉(zhuǎn)錄組分析顯示IRAK1 促進(jìn)T 細(xì)胞激活和腸道歸巢分子表達(dá)。IRAK1-/-T 細(xì)胞接種至Rag1-/-小鼠后未能上調(diào)表面α4β7 整合素表達(dá),顯著降低了T 細(xì)胞誘導(dǎo)腸炎的能力,表明IRAK1 通過(guò)調(diào)節(jié)T細(xì)胞活化、分化和腸道歸巢引發(fā)腸道炎癥[34]。

IRAK1 與UC 患者活動(dòng)期病變中趨化因子和急性期蛋白表達(dá)升高密切相關(guān),可能與UC 患者病變部位炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)增加有關(guān)。與正常黏膜相比,UC患者活動(dòng)期病變部位 IL-36α 和 IL-36γ mRNA 表達(dá)明顯增高,CD 患者活動(dòng)期病變中IL-36α 和IL-36γ mRNA表達(dá)有所增加,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。IL-36α和 IL-36γ 可促進(jìn) MyD88 接頭蛋白和 IRAK1 形成復(fù)合物,從而激活下游信號(hào)通路,誘導(dǎo)結(jié)腸上皮細(xì)胞趨化因子和急性期蛋白表達(dá),如CXCL1、CXCL2、CXCL3、IL-1β、補(bǔ)體C3、補(bǔ)體因子B、ICAM-1和IL-32。這些趨化因子的產(chǎn)生與IRAK1/4 通路密切相關(guān),當(dāng)MyD88、IRAK1、IRAK4、TRAF6 和TAK1 分別被抑制后,IL-36α 和 IL-36γ 誘導(dǎo)的趨化因子表達(dá)顯著下降[44]。

IRAK1 是腸炎發(fā)生發(fā)展中的關(guān)鍵因子,多項(xiàng)研究表明抑制IRAK1 可改善黏膜屏障、降低氧化應(yīng)激水平、減少炎癥因子釋放,從而有效緩解結(jié)腸炎相關(guān)癥狀。WU 等[45]發(fā)現(xiàn)含有 miR-146a 的胞外囊泡(EVs)通過(guò)靶向TRAF6和IRAK1緩解2,4,6-三硝基苯磺酸(trinitrobenzene sulfonic acid,TNBS)誘導(dǎo)的大鼠結(jié)腸炎,同時(shí)抑制 p65 和 IκBα 磷酸化,抑制炎癥因子TNF-α、IL6和IL-1β等表達(dá)。此外,多個(gè)天然產(chǎn)物也可通過(guò)抑制IRAK1 相關(guān)通路改善化學(xué)誘導(dǎo)的動(dòng)物腸炎模型。五倍子主要成分penta-O-galloylβ-D-glucose(PGG)通過(guò)抑制MyD88與巨噬細(xì)胞結(jié)合顯著減少腹膜和結(jié)腸巨噬細(xì)胞IRAK1、NF-κB 和MAPKs 激活,抑制 IL-1、TNF-α 和 IL-6 表達(dá),增加IL-10 表達(dá)??诜GG 可抑制TNBS 誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠結(jié)腸縮短和髓過(guò)氧物酶活性[46]。人參皂苷Re可在體外抑制巨噬細(xì)胞TLR4 與LPS 結(jié)合,減少LPS刺激后巨噬細(xì)胞IRAK1、核因子κB 激酶亞基β(IKKβ)磷酸化和NF-κB 活化,以及LPS 刺激的腹膜巨噬細(xì)胞中IRAK1 和IRAK4 降解,降低促炎細(xì)胞因子TNF-α和IL-1β表達(dá)??诜藚⒃碥誖e可明顯抑制LPS誘導(dǎo)的全身炎癥和TNBS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎,還可逆轉(zhuǎn)緊密連接相關(guān)蛋白ZO-1、claudin-1 和occludin表達(dá)減少[47]。人參的另一種成分人參皂苷Rb1及其代謝物化合物K也可通過(guò)抑制IRAK1、IKKβ、NF-κB和MAPK(ERK、JNK 和p38)激活有效抑制促炎細(xì)胞因子產(chǎn)生,降低TNBS 誘導(dǎo)的腸炎小鼠環(huán)氧合酶2(cyclooxygenase 2,COX-2)和誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)表達(dá),減輕結(jié)腸損傷[48]。熊果酸可通過(guò)抑制巨噬細(xì)胞中IRAK1、TAK1、IKKβ 和IκBα 磷酸化和巨噬細(xì)胞遷移,從而抑制 NF-κB 和 MAPKs 活化,導(dǎo)致炎癥因子 IL-1β、IL-6、TNF-α 和 COX-2、iNOS 表 達(dá)以及 前 列腺素(PGE2)和NO 水平下降,從而顯著改善TNBS 誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎[49]。何首烏用于治療各種炎癥性疾病,其甲醇提取物Ph-ME 可抑制腹膜巨噬細(xì)胞中NO、TNF-α 和 PGE2 釋放。Ph-ME 通過(guò)抑制上游炎癥信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng),包括Syk、Src 和IRAK1,從而激活NF-κB、激活蛋白(AP-1)和 cAMP 反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(CREB)抑制促炎基因,如iNOS、COX-2 和TNF-α mRNA表達(dá),顯著改善DSS誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎[50]。

一項(xiàng)多中心、雙盲、隨機(jī)研究中,RDP58(一種新型的抗炎d-氨基酸十肽,通過(guò)干擾MAPK 前體和MyD88-IRAK1-TRAF6 蛋白復(fù)合物形成抑制促炎細(xì)胞因子合成)對(duì)UC 治療效果顯著。RDP58 干預(yù)第28 天后,高劑量組(300 mg)臨床活動(dòng)指數(shù)評(píng)分較安慰劑組顯著降低,結(jié)腸組織學(xué)評(píng)分顯著改善[51]。綜上,IRAK1可能是治療IBD的潛在靶點(diǎn)。

4.2 IRAKM IRAKM 對(duì)DSS 誘導(dǎo)的結(jié)腸炎及其進(jìn)展具有顯著抑制作用,IRAKM 敲除加重了DSS 誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎,提高結(jié)腸組織病理學(xué)評(píng)分和炎癥因子表達(dá),這是IRAKM 在結(jié)腸炎中作用的第一次研究[52]。作為 TLR 信號(hào)負(fù)調(diào)節(jié)因子的 IRAKM 表達(dá)依賴于腸道共菌群,在無(wú)菌小鼠中IRAKM 表達(dá)減少,而將共生菌引入無(wú)菌小鼠中可誘導(dǎo)IRAKM 表達(dá)。IL-10-/-IRAKM-/-小鼠腸炎加重,炎癥細(xì)胞因子基因表達(dá)增加,表明IRAKM 在調(diào)節(jié)宿主與腸道菌群的免疫應(yīng)答中發(fā)揮重要作用[53]。DASKALAKI 等[54]發(fā)現(xiàn)紅藻中的新大黃三醇及其相關(guān)二萜可抑制巨噬細(xì)胞激活,并通過(guò)誘導(dǎo)IRAKM 表達(dá)促進(jìn)M2 型巨噬細(xì)胞分化。IBD 患者 IRAKM 表達(dá)上調(diào),IRAKM-/-小鼠對(duì)結(jié)腸炎和結(jié)腸炎相關(guān)腫瘤具有保護(hù)作用。IRAKM-/-小鼠腸道免疫系統(tǒng)對(duì)消除微生物易位后引起的上皮屏障損傷高度有效,這種作用機(jī)制與腸道相關(guān)淋巴組織增大、中性粒細(xì)胞遷移增加和T 細(xì)胞募集增強(qiáng)有關(guān)[55]。FERNANDES 等[56]發(fā)現(xiàn)活動(dòng)性UC 和 CD 患者 IRAKM、Bcl-3 水平升高,IBD 可能與TLR-4 和TLR 抑制蛋白IRAKM 顯著變化有關(guān)。GüNALTAY 等[57]還發(fā)現(xiàn) IRAKM 水平在淋巴細(xì)胞性結(jié)腸炎中也升高,可能是機(jī)體的一種應(yīng)激性升高。

4.3 IRAK4 黨參中分離出的Lancemaside A 可改善結(jié)腸炎,IRAK4 參與Lancemside A 的抗炎作用。Lancemaside A 在體外和體內(nèi)均可抑制促炎細(xì)胞因子TNF-α和IL-1β產(chǎn)生,下調(diào)iNOS和COX-2表達(dá),抑制IRAK4 及其下游信號(hào)通路激活,從而改善小鼠腸炎[58]。研究表明,IBD 患者 TNF-α 治療無(wú)應(yīng)答者先天免疫功能障礙與TLR-2、TLR-4和TLR-7刺激后無(wú)應(yīng)答者細(xì)胞內(nèi)IRAK4 積累、循環(huán)漿細(xì)胞樣樹突狀細(xì)胞數(shù)減少和CD4+Treg數(shù)增加有關(guān),表明IRAK4有望成為預(yù)測(cè)抗TNF-α治療效果的血清學(xué)標(biāo)志物[59]。

5 總結(jié)和展望

近年對(duì)IRAKs 家族在炎癥和自身免疫性疾病中作用的研究不斷深入,尤其是其影響先天免疫和適應(yīng)性免疫的內(nèi)在分子機(jī)制研究證實(shí)IRAKs 在調(diào)節(jié)單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、T 細(xì)胞等免疫細(xì)胞增殖分化及功能方面發(fā)揮重要作用(圖2)。IRAKs 的4 個(gè)成員從MyD88、TIF 接收到激活信號(hào)后,家族成員可能相互作用或以復(fù)合物形式積累,調(diào)節(jié)下游級(jí)聯(lián)蛋白,但其如何相互作用有待進(jìn)一步研究。因此,同時(shí)雙敲除或三敲除家族成員的研究將進(jìn)一步增加該家族在自身免疫方面的認(rèn)知。

圖2 IRAKs在IBD發(fā)病機(jī)制中的作用假想Fig.2 Hypothetical of IRAKs role in pathogenesis of IBD

深入研究IRAKs在IBD 發(fā)病中的作用或許能為IBD 預(yù)防、診斷和治療提供新的靶標(biāo)。目前,針對(duì)個(gè)體IRAK 的小分子藥物已顯示出對(duì)IBD 的潛在治療作用,但尚缺乏臨床驗(yàn)證,目前已有多種IRAK1/4選擇性抑制劑進(jìn)入臨床試驗(yàn),包括Pf-06650833(Pfizer)和CA-4948(Curis/Aurigene),前者用于類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(NCT02996500),后者用于非霍奇金淋巴瘤(NCT03328078)。但抑制IRAKs 可能導(dǎo)致機(jī)體免疫功能,因此,臨床試驗(yàn)中還需評(píng)估其安全性。此外,大量研究發(fā)現(xiàn),多種天然化合物可調(diào)節(jié)IRAKs 相關(guān)信號(hào)通路,需要更多研究發(fā)現(xiàn)特異性針對(duì)IRAKs 治療IBD 的安全有效藥物??傊?,對(duì)IRAKs 的深入研究將為臨床診斷和治療IBD提供新的思路。

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