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腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子參與炎癥免疫調(diào)節(jié)的研究進(jìn)展

2015-02-26 06:54:50陳鏡宇張玲玲
關(guān)鍵詞:泛素結(jié)構(gòu)域活化

李 影,陳鏡宇,張玲玲,魏 偉

(安徽醫(yī)科大學(xué)臨床藥理研究所,抗免疫藥物教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,安徽合肥 230032)

腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子參與炎癥免疫調(diào)節(jié)的研究進(jìn)展

李 影,陳鏡宇,張玲玲,魏 偉

(安徽醫(yī)科大學(xué)臨床藥理研究所,抗免疫藥物教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,安徽合肥 230032)

中國(guó)圖書(shū)分類號(hào):R-05;R364.5;R392.11;R977.6

摘要:腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子(tumor necrosis factor re-ceptor-associated factors,TRAF)是一類重要的具有多功能的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)因子。TRAF參與多種受體家族的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),包括腫瘤壞死因子受體家族(tumor necrosis factor recep-tor,TNFR)和Toll樣-IL-1受體(Toll-like receptors-interleu-kin-1 receptors,TLR-IL-1R)家族等,在固有免疫和獲得性免疫中發(fā)揮重要作用。受體活化時(shí),TRAF直接或間接募集下游受體的胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域,參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),最終激活NF-κB和干擾素調(diào)節(jié)因子(interferon regulatory factor,IRF)等活化轉(zhuǎn)錄因子信號(hào)通路,從而誘導(dǎo)免疫和炎癥反應(yīng),參與炎癥免疫性疾病的發(fā)生發(fā)展。

關(guān)鍵詞:TRAF;信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo);TNFR;NF-κB;免疫;炎癥;疾病

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間:2015-8-10 14:37 網(wǎng)絡(luò)出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1086.R.20150810.1437.006.html

腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子(tumor necrosis factor recep-tor-associated factors,TRAF)是一類具有多功能的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)接頭分子。這類分子在細(xì)胞內(nèi)與下游分子相互作用,最終引起NF-κB活化誘導(dǎo)免疫與炎癥反應(yīng)。對(duì)于TRAF家族,目

前已發(fā)現(xiàn)人和鼠的TRAF分子各有7種(TRAF1-7),這些TRAF分子不僅有類似的結(jié)構(gòu)特征,而且作為信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路上游的接頭分子在細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路中起關(guān)鍵作用。本文將闡述TRAF蛋白在調(diào)控經(jīng)典NF-κB途徑與非經(jīng)典NF-κB途徑中的異同,TRAF蛋白調(diào)節(jié)Ⅰ型干擾素路徑及其在炎癥免疫性疾病中的作用。

1 TRAF家族成員功能結(jié)構(gòu)域

目前,在哺乳動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)TRAFs家族成員共有7個(gè)(TRAF1-7),它們主要參與TNF受體家族信號(hào)通路[1]。大多數(shù)TRAFs成員都包含一個(gè)N-末端指環(huán)狀結(jié)構(gòu)域(1-86AA)和數(shù)量不等的鋅指,而C-末端TRAF結(jié)構(gòu)域(358-501AA)由卷曲螺旋TRAF-N(N-terminal coiled-coil region,TRAF-N)結(jié)構(gòu)域和保守的TRAF-C(C-terminal β-sandwich,TRAF-C)結(jié)構(gòu)域組成。在7種TRAFs家族中,TRAF1結(jié)構(gòu)最特殊,它不含TRAF結(jié)構(gòu)N-末端的指環(huán)結(jié)構(gòu)域和鋅指結(jié)構(gòu)[2]。研究表明,TRAF1在鼻咽癌的癌組織中表達(dá)高于癌旁組織,并且在霍奇金淋巴瘤中也高表達(dá)。TRAF2結(jié)構(gòu)域包含2個(gè)亞結(jié)構(gòu)域,即TRAF-N結(jié)構(gòu)域和TRAF-C結(jié)構(gòu)域[3]。TRAF-C的C末端序列與TNF-R2和腫瘤壞死因子受體相關(guān)死亡域蛋白(TNF receptor associated death domain pro-tein,TRADD)相互作用,而TRAF-C的N末端與受體相互作用蛋白(receptor inter-acting protein,RIP)相互作用。TRAF2主要激活2個(gè)獨(dú)立的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑:NF-κB誘導(dǎo)激酶(NF-κB inducing kinase,NIK)途徑和c-Jun氨基端激酶(c-Jun N-terminal kinases,JNK)途徑[4]。TRAF3是TRAF家族中功能最為多樣化的成員之一。最近研究表明,TRAF3不僅能夠負(fù)向調(diào)節(jié)NF-κB和MAPK信號(hào)通路,還能夠正向調(diào)節(jié)Ⅰ型干擾素的產(chǎn)生[5]。TRAF4除具有TRAF家族成員共有的結(jié)構(gòu)特征外,還具有自己獨(dú)特的特征,如TRAF4是TRAF家族成員中唯一可以核定位的蛋白,在胚胎發(fā)育過(guò)程和乳腺癌中高表達(dá)[6]。TRAF5表達(dá)較廣泛,高表達(dá)于肺,中度表達(dá)于脾、胸腺、腎,在乳腺等其它組織中水平很低。研究表明,TRAF5在缺血性腦梗死和炎癥性腸疾病中發(fā)揮重要作用[7]。TRAF6是多功能的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子,具有受體結(jié)合特異性,是TRAF家族中唯一可以與白介素-1受體(in-terleukin-1 receptor,IL-1R)相關(guān)激酶、核因子κB受體激動(dòng)劑(receptor activator of nuclear factor-κB,RANK)、CD40直接結(jié)合的信號(hào)分子,在RANK介導(dǎo)的破骨細(xì)胞激活途徑中起重要作用[8]。TRAF7于2004年被發(fā)現(xiàn),有長(zhǎng)型和短型兩種形式,長(zhǎng)型是通常所說(shuō)的TRAF7,編碼670個(gè)氨基酸的蛋白。短型被定名為T(mén)RAF7s,較長(zhǎng)型缺少第1~66號(hào)氨基酸[9]。目前TRAF7相關(guān)的研究還不是很多。

除了TRAF7外,所有TRAFs在C-末端都有高度保守的模序,稱為T(mén)RAF結(jié)構(gòu)域。TRAF結(jié)構(gòu)域的長(zhǎng)度約為200個(gè)氨基酸,并劃分為T(mén)RAF-N和TRAF-C兩部分[10]。TRAFs的三聚化,需要完整的TRAF結(jié)構(gòu)域。晶體結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn),在蘑菇形三聚體中,TRAF-C像蘑菇上的帽子,TRAF-N的α螺旋為莖。一個(gè)腫瘤壞死因子受體2(tumor necrosis factor re-ceptor 2,TNFR2)分子僅與TRAF2分子三聚體中一個(gè)TRAF-C區(qū)的淺表部位結(jié)合,而不與三聚體中另外兩個(gè)單體接觸。TRAFs這種三聚體化學(xué)結(jié)構(gòu)為信號(hào)由細(xì)胞外經(jīng)TN-FR向細(xì)胞內(nèi)傳遞奠定了重要的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。所有哺乳動(dòng)物的TRAF分子的N端,除了TRAF1以外都含有1個(gè)指環(huán)結(jié)構(gòu)域和5~7個(gè)鋅指結(jié)構(gòu)域[11]。指環(huán)狀結(jié)構(gòu)被認(rèn)為可介導(dǎo)DNA-蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)間的相互作用,近來(lái)又發(fā)現(xiàn)指環(huán)狀結(jié)構(gòu)參與TRAFs的蛋白酶體依賴的降解過(guò)程[12]。

TRAFs作為銜接蛋白,一方面通過(guò)與受體胞內(nèi)段的TRAF同源結(jié)構(gòu)域接受外界刺激信號(hào),另一方面又可通過(guò)其TRAF同源結(jié)構(gòu)域募集胞質(zhì)內(nèi)其它含有TRAF的蛋白分子,或通過(guò)其N-端指環(huán)/鋅指結(jié)構(gòu)與其它蛋白質(zhì)分子或DNA結(jié)合,形成復(fù)合物向下游傳遞信號(hào)。

2 調(diào)控NF-κB途徑

2.1TRAF參與TNFRs超家族誘導(dǎo)經(jīng)典的NF-κB途徑

TNFR1和TNFR2是TNF兩個(gè)受體,屬于TRAF家族成員,在細(xì)胞增殖、分化、凋亡、免疫調(diào)節(jié)和炎癥反應(yīng)等生理和病理過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。TNFR1在人體所有組織中表達(dá),是介導(dǎo)TNF信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的主要受體;TNFR2主要是存在于免疫細(xì)胞,參與免疫細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)和炎癥過(guò)程。TNF-α通過(guò)其特異性受體而募集TRADD、細(xì)胞凋亡蛋白抑制劑1/2(cellular inhibitor of apoptosis protein,cIAP1/2)、TRAF2/5和RIP1等組成的復(fù)合物到TNFR1上,接頭蛋白R(shí)IP1被泛素化酶cIAP 和TRAF泛素化,通過(guò)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子激活激酶1(transforming growth factor-p-activated kinase 1,TAK1)激活I(lǐng)KK激酶。RIP1通過(guò)多聚泛素鏈和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子活化蛋白激酶1結(jié)合蛋白(transforming growth factor-activated kinase 1-binding pro-tein 2/3,TAB2/TAB3)之間的結(jié)合來(lái)募集TAK1激酶復(fù)合物,而RIP1募集IKK復(fù)合物是通過(guò)多聚泛素鏈和IKKγ之間的結(jié)合[13]。活化的IKK復(fù)合物,在Ser32和Ser36上磷酸化IκBα,通過(guò)Lys19上SKP1,Cdc53/Cullin1和F-box蛋白β轉(zhuǎn)導(dǎo)含有重復(fù)序列的蛋白(βTRCP)SCFIκB的E3泛素連接酶復(fù)合物導(dǎo)致IκBα多泛素化。多聚泛素化的IκBα通過(guò)26S蛋白酶體降解后,釋放RelA和形成RelA/p50異源二聚體進(jìn)入細(xì)胞核,從而誘導(dǎo)基因表達(dá)。

研究表明,cIAP1和cIAP2可以催化RIP1的泛素化和TNF介導(dǎo)的IKK活化。TRAF2和cIAP1/2之間的相互作用對(duì)TNF-α誘導(dǎo)的RIP1多泛素化和NF-κB活化起促進(jìn)作用[14],這表明TRAF2,雖然不是直接的RIP1 E3連接酶,但在RIP泛素化的過(guò)程中起關(guān)鍵作用。TRAF2和TRAF5可能在TNF-α誘導(dǎo)的典型的NF-κB活化中并非必不可少,因?yàn)樵赥RAF2-/-成纖維細(xì)胞中,NF-κB的活化僅部分降低[15];而缺失TRAF2和TRAF5的細(xì)胞基本上沒(méi)有TNF依賴性激酶活性。

2.2TRAF參與調(diào)控非經(jīng)典的NF-κB途徑 在哺乳動(dòng)物中,NF-κB家族包括RelA、RelB、p50/NF-κB1、p52/NF-κB2 和c-Rel。由p52/RelB基因形成的異二聚體介導(dǎo)的非經(jīng)典NF-κB途徑,在次級(jí)淋巴組織發(fā)育和適應(yīng)性免疫應(yīng)答中尤為重要。TRAF3蛋白可以與NIK相互作用,該作用觸發(fā)了NIK蛋白的泛素化-蛋白酶體降解途徑。NIK在非經(jīng)典NF-κB途徑中起關(guān)鍵作用。TRAF3蛋白水平降低,能夠促進(jìn)NIK蛋白在細(xì)胞內(nèi)積聚,而NIK能夠通過(guò)與IKKα發(fā)生相互

作用,并且直接磷酸化IKKα,使之二聚化,誘導(dǎo)無(wú)活性NF-κB前體蛋白p100活化為有活性p52,激活非經(jīng)典NF-κB通路(Fig 1)。研究發(fā)現(xiàn),在人多發(fā)性骨髓瘤(multiple myelo-ma,MM)細(xì)胞中存在NIK蛋白積累和非經(jīng)典NF-κB途徑活化,以及TRAF2、TRAF3、cIAP1和cIAP2基因缺失和(或)突變,提示TRAF2、TRAF3、cIAP1和cIAP2都負(fù)性調(diào)控非經(jīng)典NF-κB信號(hào)通路[16]。在休眠細(xì)胞中,NIK與TRAF2/TRAF3以及cIAP1/cIAP2形成一個(gè)復(fù)合體,并且該復(fù)合體促進(jìn)NIK發(fā)生K48位泛素化降解,當(dāng)通路被激活,NIK發(fā)生蓄積,并磷酸化下游的IKKα,后者促進(jìn)無(wú)活性NF-κB前體蛋白p100被蛋白酶體剪切,成為有活性p52。p52與RelB形成異二聚體并入核,啟動(dòng)下游靶基因轉(zhuǎn)錄。從抑制的NIK/TRAF/cIAP復(fù)合物中釋放NIK,導(dǎo)致NIK在B細(xì)胞中積累[17]。在多發(fā)性骨髓瘤病人細(xì)胞系中,都存在NF-κB通路相關(guān)基因表達(dá)異常,并且多數(shù)有NIK蛋白蓄積,進(jìn)而造成NF-κB通路持續(xù)活化,從而促進(jìn)骨髓瘤細(xì)胞增殖、抑制骨髓瘤細(xì)胞凋亡促進(jìn)新生血管形成、最終導(dǎo)致溶骨病變。

另外,NIK基因缺失可使致死表型的TRAF2-/-和TRAF3-/-小鼠獲救,即缺失的NF-κB2基因也可使致死表型的TRAF3-/-小鼠獲救。而缺失的NF-κB1基因不能使致死表型的TRAF3-/-小鼠獲救,這表明NIK是持續(xù)活化非經(jīng)典NF-κB途徑的關(guān)鍵分子。與TRAF3-/-小鼠比較,TRAF3-/-NF-κB2+/-小鼠只能存活幾天,而TRAF3-/-NIK+/-小鼠出生后可存活幾個(gè)月[18]。這可能是由于在TRAF3-/-NIK+/-小鼠中NIK水平不足從而誘導(dǎo)非經(jīng)典NF-κB信號(hào)通路。

3 TRAF參與調(diào)控Ⅰ型干擾素的產(chǎn)生

Ⅰ型干擾素(interferons,IFNs)在控制病毒感染起到了至關(guān)重要的作用。最近在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)兩大信號(hào)通路負(fù)責(zé)干擾素的產(chǎn)生。一個(gè)是由另一個(gè)TRAF家族成員Toll樣受體(toll-like receptors,TLRs)誘導(dǎo)的,尤其是TLR7和TLR9,可在漿細(xì)胞樣樹(shù)突狀細(xì)胞(plasmacytoid dendritic cells,pDC)的核內(nèi)中識(shí)別病毒核酸[19]。另一種是由RIG-I樣受體(RIG-I like receptors,RLRs)誘導(dǎo),包括視黃酸,可誘導(dǎo)基因-I(retinoic acid-induced gene I,RIG-I)和黑色素瘤分化相關(guān)基因5(mela- noma differentiation associated gene 5,MDA5),其可在許多其他類型的細(xì)胞中識(shí)別細(xì)胞質(zhì)病毒RNA。

在pDC中,TLR7和TLR9從病毒中分別識(shí)別單鏈RNA和非甲基化DNA,并且通過(guò)MyD88觸發(fā)下游信號(hào),而TLR3在常規(guī)樹(shù)突狀細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中識(shí)別雙鏈RNA并通過(guò)Toll /IL-1受體結(jié)構(gòu)域接頭分子(Toll/IL-1 receptor domain contai-ning adaptor inducing IFN-β,TRIF)激活下游信號(hào)。MyD88與白介素-1受體相關(guān)激酶1(interleukin-1 receptor-associated kinase 1;IRAK-1)、IRAK4和干擾素調(diào)節(jié)因子-7(interferon regulatory factor-7,IRF7)形成一個(gè)復(fù)合物,直接激活I(lǐng)RF7。IRAK1和IKKα已被認(rèn)為是潛在的IRF7激酶。磷酸的IRF7進(jìn)入細(xì)胞核誘導(dǎo)I型干擾素表達(dá)(Fig 2)。IRF7的激活需要泛素結(jié)合酶13(ubiquitin conjugating enzyme 13,UBC13)和TRAF6完整的指環(huán)結(jié)構(gòu)域,這表明多泛素化在活化IRF家族的轉(zhuǎn)錄因子上也是非常重要的。TRIF與TRAF3和TRAF6共同誘導(dǎo)TBK1和IKKε活化,從而使IRF3和IRF7磷酸化[20]。IRF3/7通過(guò)TBK1/IKKε磷酸化,誘導(dǎo)形成IRF同二聚體和/或異二聚體,然后易位到細(xì)胞核并結(jié)合到IFN-敏感反應(yīng)元件(interferon stimulate response elements,ISREs),導(dǎo)致I型干擾素和IFN誘導(dǎo)性基因表達(dá)。MyD88依賴性和TRIF依賴性抗病毒途徑都需要TRAF3,因?yàn)門(mén)RAF3-/-骨髓誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞和TRAF3-/-pDC不能在TLR3和TLR4配體刺激后產(chǎn)生Ⅰ型干擾素。

Fig 2 TRAF mediated type 1 interferon production pathway

一旦檢測(cè)到細(xì)胞質(zhì)中的病毒RNA,RIG-I和MDA5募集胱冬肽酶結(jié)構(gòu)域(caspase recruitment domain,CARD)配體去誘導(dǎo)IFN-β(也被稱為線粒體抗病毒信號(hào))、IFN-β啟動(dòng)子刺激-1(interferon beta promoter stimulator1,IPS-1)或病毒誘導(dǎo)的信號(hào)適配器。該信號(hào)復(fù)合物再與TRAF3一起激活TBK1/IKKε,進(jìn)一步磷酸化和激活I(lǐng)RF3/7。IFN-β和TRAF3之間的相互作用對(duì)于Y440A/Q442A突變體IFN的產(chǎn)生非常關(guān)鍵[21]。此外,TRAF3基因敲除細(xì)胞顯示病毒誘導(dǎo)的IFN-α產(chǎn)生明顯減少,說(shuō)明TRAF3在RLR介導(dǎo)的干擾素生產(chǎn)起關(guān)鍵作用。

4 TRAF在免疫細(xì)胞中的作用

TRAF2、3、5和6對(duì)B細(xì)胞的生存、發(fā)展和活化起重要作

用。在缺少TRAF2或TRAF3的條件下,由于p52的激活,不依賴BAFF的B細(xì)胞生存期表現(xiàn)明顯的延長(zhǎng)。在BAFF-R-/-小鼠中的B細(xì)胞成熟過(guò)程中,B細(xì)胞不表達(dá)TARF2、TARF3和cIAP1/2。因此,B細(xì)胞的生存、成熟通常由BAFF結(jié)合BAFF-R后,BAFF-R與TARF2、TARF3或cIAP1/2解離,從而激活下游非經(jīng)典NF-κB途徑[22]。B細(xì)胞缺失TARF2、TARF3或cIAP1/2,對(duì)CD40信號(hào)表現(xiàn)出不同的影響。TRAF3-/-B細(xì)胞在CD40信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中可加速JNK、ERK 和p38的磷酸化。然而,TRAF2-/-B細(xì)胞則減少和減慢CD40的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)[23]。在TRAF2-/-和cIAP1-/-cIAP2-/-小鼠的B細(xì)胞中,用綿羊紅血細(xì)胞免疫后可明顯降低生發(fā)中心的形成。

除了TARF4以外,TRAF的其他亞型在調(diào)節(jié)T細(xì)胞免疫中發(fā)揮關(guān)鍵的作用。TRAF1-/-T細(xì)胞在T細(xì)胞受體信號(hào)中表現(xiàn)為T(mén)細(xì)胞增殖和促進(jìn)Th2細(xì)胞因子(IL-4、IL-5、IL-13)的產(chǎn)生。TRAF1-/-T細(xì)胞的增殖是由于激活p52通路。在TRAF2-/-或TRAF3-/-T細(xì)胞中,盡管它們激活p52,但既不可使T細(xì)胞生存期延長(zhǎng)也不可使T細(xì)胞增殖。例如,在TRAF2-/-小鼠中,TRAF2-NIK-p52信號(hào)可導(dǎo)致自身免疫炎癥反應(yīng)失調(diào)。TRAF3-/-T細(xì)胞小鼠可增加調(diào)節(jié)性T細(xì)胞產(chǎn)生。在TRAF5-/-T細(xì)胞中,CD27介導(dǎo)的共刺激信號(hào)減少。在TRAF6-/-小鼠的胸腺中,調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的形成表現(xiàn)出嚴(yán)重缺陷[24]。TRAF6-/-T細(xì)胞會(huì)導(dǎo)致多器官炎癥疾病發(fā)生。TRAF6-/-T細(xì)胞在應(yīng)對(duì)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的抑制作用,通過(guò)PI3K-Akt途徑表現(xiàn)出超活化作用。TRAF6-/-CD4 T細(xì)胞通過(guò)增加TGF-β誘導(dǎo)的Smad2/3活化和下調(diào)IL-12來(lái)調(diào)節(jié)Th17的分化。活化的TRAF6-/-CD8 T細(xì)胞在應(yīng)對(duì)生長(zhǎng)因子缺失時(shí),表現(xiàn)出磷酸腺苷(adenosine monophosphate,AMP)激酶活化的缺陷,導(dǎo)致感染后記憶性CD8 T細(xì)胞形成嚴(yán)重缺陷。

樹(shù)突狀細(xì)胞(dendritic cells,DCs)是體內(nèi)最強(qiáng)大的專職抗原呈遞細(xì)胞,具有免疫原性和耐受性雙重作用。DCs通過(guò)呈遞抗原活化T細(xì)胞、產(chǎn)生炎癥細(xì)胞因子和趨化因子,參與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)病理過(guò)程。TRAF1、2、3、4和6參與調(diào)節(jié)DCs功能,其中TRAF1和2具有協(xié)同作用。TRAF3-/-DCs在TLR7和TLR9信號(hào)通路中可增加IL-12產(chǎn)生但減少I(mǎi)L-10和I型干擾素的產(chǎn)生[25]。TRAF6是DCs成熟和活化所需。在CD40L反應(yīng)中,TRAF6-/-DCs不能上調(diào)MHCII和CD86的表達(dá)及炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生。

5 TRAF在炎癥免疫疾病及腫瘤中的作用

在RA發(fā)生發(fā)展中,大量炎癥相關(guān)細(xì)胞,如DCs入侵到關(guān)節(jié)滑膜組織。而且,滑膜細(xì)胞本身也大量增殖并侵入到關(guān)節(jié)軟骨。這些細(xì)胞大量分泌促炎癥細(xì)胞因子和基質(zhì)金屬蛋白酶,介導(dǎo)關(guān)節(jié)滑膜炎癥的加劇,并最終導(dǎo)致對(duì)滑膜、軟骨和骨組織的侵蝕與破壞,其中NF-κB發(fā)揮重要作用,尤其在滑膜細(xì)胞增殖和炎性細(xì)胞浸潤(rùn)中起主導(dǎo)作用。滑膜組織中過(guò)表達(dá)的TNF-α可以上調(diào)滑膜細(xì)胞中TRAF2的表達(dá)量和激活NF-κB信號(hào)通路,進(jìn)而介導(dǎo)滑膜細(xì)胞增殖。有研究發(fā)現(xiàn),TRAFs介導(dǎo)NF-κB信號(hào)通路在RA的形成和進(jìn)展中起關(guān)鍵作用。在RA病理過(guò)程中,TRAFs參與介導(dǎo)了NF-κB的經(jīng)典途徑。NF-κB的活化是通過(guò)結(jié)合TNFR1引起下游級(jí)聯(lián)反應(yīng)的。TNFR1參與的信號(hào)是TNF-α通過(guò)三聚體和TRADD、TRAF2、RIP和cIAP1/2形成的受體復(fù)合物介導(dǎo)參與的[26]。在B細(xì)胞中,敲除TRAF1和TRAF2后,在CD40的刺激下,兩者表現(xiàn)出協(xié)同激活NF-κB活性。然而TRAF1在RA中的作用,在不同的組織中表現(xiàn)出不同的作用。

系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus,SLE)是一種典型的自身免疫病,以T、B淋巴細(xì)胞異?;罨?,產(chǎn)生致病性自身抗體為特征,其中B淋巴細(xì)胞功能改變具有重要意義。CD40是TNFR家族成員中的代表性受體,并在抗原特異性獲得性免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要作用[27]。淋巴細(xì)胞中NF-κB和AP-1通路的活化是SLE的重要發(fā)病機(jī)制之一。CD40能與TRAF1,2,3,6直接結(jié)合形成復(fù)合體,在介導(dǎo)NF-κB和AP-1信號(hào)活化中起重要作用。其中TRAF6介導(dǎo)CD40下游的NF-κB活化作用強(qiáng),且TRAF6-缺陷的脾細(xì)胞CD40介導(dǎo)的NF-κB信號(hào)通路不能活化[28]。對(duì)于B細(xì)胞中的AP-1信號(hào)通路,TRAF6可選擇性地介導(dǎo)JNK磷酸化,再促進(jìn)C-Fos和C-Jun向核內(nèi)轉(zhuǎn)移,啟動(dòng)炎癥相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄;而TRAF2可選擇性活化細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated ki-nase,ERK)和p38,并誘導(dǎo)C-Fos向細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)移[29]。由此可知,TRAF家族在SLE的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。

有研究報(bào)道稱,在人類腫瘤中TRAF4和TRAF6過(guò)表達(dá)和基因擴(kuò)增,如在乳腺癌和肺癌中TRAF4過(guò)表達(dá)。TRAF4蛋白過(guò)度表達(dá)僅限于癌癥細(xì)胞和亞細(xì)胞定位一致的細(xì)胞質(zhì)中。TRAF4蛋白過(guò)度表達(dá)的機(jī)制是TRAF4基因拷貝數(shù)增加。肺癌和骨肉瘤細(xì)胞中表現(xiàn)為T(mén)RAF6過(guò)表達(dá)和基因擴(kuò)增。然而,下調(diào)TRAF6可抑制NF-κB活化、細(xì)胞生存和增殖以及腫瘤形成和入侵[30]。這些研究結(jié)果表明,在人類肺癌和骨肉瘤細(xì)胞中TRAF6過(guò)表達(dá)可促進(jìn)腫瘤形成和侵襲。

6 結(jié)語(yǔ)與展望

總之,TRAFs是一種重要的具有多功能的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)因子。在受體活化時(shí),TRAFs直接或間接募集受體的胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域,通過(guò)調(diào)控經(jīng)典和非經(jīng)典的NF-κB信號(hào)通路,不僅在維持免疫系統(tǒng)平衡,而且在自身免疫病的病理機(jī)制調(diào)控中起著十分重要作用。盡管對(duì)TRAFs的研究已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)展,但是TRAFs的活性和表達(dá)水平的調(diào)節(jié)機(jī)制呈現(xiàn)出復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)體系。例如,TRAF6的K63多泛素化是怎樣介導(dǎo)TAK1和IKK的活化?盡管NIK穩(wěn)定性是通過(guò)TRAF2、TRAF3、cIAP1和cIAP2調(diào)控,且是通過(guò)非經(jīng)典的NF-κB信號(hào),但需要進(jìn)一步探索cIAP1/2是如何以TRAF2/3為靶點(diǎn)連接受體來(lái)降解蛋白質(zhì)。設(shè)計(jì)特異性控制TRAFs的下游信號(hào)傳導(dǎo)途徑的治療策略具有重要意義,如cIAP1/2藥理抑制劑目前用于癌癥臨床試驗(yàn)的不同階段及其他TARFs介導(dǎo)的疾病中。因此,深入探討TRAFs家族成員的結(jié)構(gòu)功能及在炎癥免疫調(diào)節(jié)中的作用,對(duì)進(jìn)一步揭示炎癥免疫性疾病的病理機(jī)制,制定靶向TRAFs的治療藥物具有重要的意義。

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Research advance of tumor necrosis factor receptor-associated factors in inflammatory immune regulation

LI Ying,CHEN Jing-yu,ZHANG Ling-ling,WEI Wei
(Institute of Clinical Pharmacology,Anhui Medical University,Key Laboratory of Anti-inflammatory and Immune Medicine,Anhui Medical University,Ministry of Education,Hefei 230032,China)

Abstract:The tumor necrosis factor receptor(TNF-R)-associatedfactor(TRAF)is an important of multifunctional intracellular

signal transduction factors.TRAFs involve in signal transduction of many receptor families,including TNF receptor family(TN-FR),Toll-like receptors interleukin-1 receptors(TLR-IL-1R)family and so on.TRAFs play important roles in innate immunity and acquired immunity.TRAFs could directly or indirectly re-cruit the intracellular domains of receptors in the condition of ac-tivated receptor,which leads to the activation of transcription factors,such as NF-κB and interferon-regulatory factor(IRF),through signaling pathway.And TRAFs ultimately induce im-mune and inflammatory responses and involve in the development of inflammatory autoimmune diseases.

Key words:TRAF;signal transduction;TNFR;NF-κB;immuni-ty;inflammation;diseases

作者簡(jiǎn)介:李 影(1989-),女,碩士生,研究方向:抗炎免疫藥理學(xué),E-mail:liying09ahmu@163.com;張玲玲(1972-),女,博士,教授,碩士生導(dǎo)師,研究方向:抗炎免疫藥理學(xué),通訊作者,E-mail:llzhang@ahmu.edu.cn;魏 偉(1960-),男,博士,教授,博士生導(dǎo)師,研究方向:抗炎免疫藥理學(xué),通訊作者,E-mail:wwei@ahmu.edu.cn

基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No 81173075,31100640,81330081,81473223);中國(guó)博士后科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No 2013M540509)

收稿日期:2015-04-10,修回日期:2015-05-16

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號(hào):1001-1978(2015)09-1206-06

doi:10.3969/j.issn.1001-1978.2015.09.006

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