RIP2的研究進展

蔡 欣 蘇 航 徐東剛

受體相互作用蛋白(receptor－interacting protein，RIP)2屬于RIP家族成員，在多種組織中均有分布。最初研究發(fā)現(xiàn)RIP2是Toll樣受體(toll－like receptors，TLRs)及 NOD 樣受體(NOD －like receptors，NLRs)信號通路的下游因子，通過激活NF－κB，及絲裂原活化蛋白激酶(mitogen－activated proteinkinases，MAPKs)信號途徑在固有免疫、適應(yīng)性免疫和炎癥反應(yīng)中發(fā)揮重要作用，是固有免疫和適應(yīng)性免疫信號途徑的重要銜接分子。但最近研究證實RIP2介導固有性免疫反應(yīng)不通過TLRs。此外，RIP2也顯示直接與T細胞受體(T－cell receptor，TCR)復合物相互作用轉(zhuǎn)導信號。本文就RIP2在固有免疫和適應(yīng)性免疫反應(yīng)以及相關(guān)疾病中的研究進展進行綜述。

一、RIP2的結(jié)構(gòu)與功能

RIP與腫瘤壞死因子受體(tumor necrosis factor receptor，TNFR)家族成員蛋白的胞外域相作用并且介導下游信號，主要介導核因子κB(nuclear factorkappa B，NF－κB)和誘導凋亡。迄今為止，有7個已知的RIP家族成員(RIP1～7)被發(fā)現(xiàn)。它們在N末端激酶域具有顯著相似性，但在C末端具有結(jié)構(gòu)差異［1］。

RIP2也稱為RICK或CARDIAK，是一個絲/蘇氨酸蛋白激酶屬于RIP家族成員之一，最初在1998年由3個獨立的研究小組篩選RIP和CARD同源蛋白時發(fā)現(xiàn)的［1］。人RIP2編碼541個蛋白殘基，表達61kDa蛋白，位于染色體8q21。RIP2分布于胞質(zhì)內(nèi)，在組織表達廣泛，其mRNA高表達于脾、外周血白細胞、胎盤、睪丸和心臟中［2］。RIP2在其N末端含有一個信號轉(zhuǎn)導途徑中關(guān)鍵的絲/蘇氨酸激酶結(jié)構(gòu)域，該結(jié)構(gòu)域可調(diào)控自身磷酸化，穩(wěn)定RIP2的表達。隨后連接的是中間結(jié)構(gòu)域，位于中間結(jié)構(gòu)域的293～319氨基酸與 NF－κB必須調(diào)節(jié)子(NF－κB essential modulator，NEMO)具有相互作用，在RIP2介導的NF－κB活化中起到重要作用［3］。通過中間結(jié)構(gòu)域RIP2連接其C末端，C末端含胱冬酶募集結(jié)構(gòu)域(caspase activation and recruitment domain，CARD)，該結(jié)構(gòu)域是一個同源相互作用結(jié)構(gòu)域，主要介導嗜同種蛋白一蛋白相互作用。RIP2的結(jié)構(gòu)決定了它可與多種蛋白相互作用，發(fā)揮其生理功能。RIP2可參與多條細胞內(nèi)信號通路的信號傳遞，研究表明RIP2可與TRAF家族成員TRAF1、TRAF5、TRAF6特異性地結(jié)合，并可募集至多種受體信號復合物包括腫瘤壞死受體1(TNF－R1)、CD40、Toll樣受體 2(TLR2)和NOD 樣受體［2，4］。

許多研究發(fā)現(xiàn)當感染細菌及病毒時，RIP2可介導NF－κB的激活并引起炎癥反應(yīng)，在清除福氏志賀菌及防御胞外病原如大腸桿菌、沙門菌和結(jié)核分支桿菌方面，RIP2在固有免疫反應(yīng)中起到清除胞外細菌的作用［5］。在乳腺癌 MCF－7細胞中，過表達的RIP2通過其 CARD結(jié)構(gòu)域誘導 MCF－7細胞凋亡［2］。最近研究發(fā)現(xiàn)肌細胞及橫紋肌肉瘤細胞的分化缺失或不完全分化與RIP2過表達相關(guān)，敲低RIP2在肌細胞C2C12和橫紋肌肉瘤細胞RD/18中的表達則可以促進細胞的分化和抑制增殖，表明RIP2對肌細胞及橫紋肌肉瘤細胞增殖和分化具有重要調(diào)節(jié)作用［6，7］。此外，Adam 等［8］研究證實 RIP2 是角化細胞增殖刺激因子，表皮細胞生長因子EGF和前炎性細胞因子TNF－α能有效地誘導RIP2在角化細胞中的表達;而與之相反，地塞米松則抑制RIP2在損傷的角化細胞中的表達，并減少和延緩表皮細胞分化和阻斷劃傷愈合，這提示在糖皮質(zhì)激素處理的患者中，傷口愈合延緩和表皮細胞再生數(shù)量減少與抑制RIP2的表達相關(guān);同時研究也發(fā)現(xiàn)在角化細胞分化過程中RIP2基因表達受到調(diào)控，細胞分化早期RIP2表達下調(diào)，但在細胞分化晚期則被誘導高表達;這些資料表明RIP2無論是作為角化細胞增殖或是分化、遷移的調(diào)節(jié)子，在傷口愈合過程中都起到重要作用。

二、RIP2與固有免疫反應(yīng)

固有免疫是機體免疫系統(tǒng)直接抵御病原體入侵的最初階段，通過機體自身的特異性模式識別受體(pattern－recognition receptors，PRRs)識別病原體特有的保守結(jié)構(gòu)，即病原相關(guān)分子模式(pathogen－assoeiated molecular pattems，RAMPs)，在宿主防御病原體侵襲中起到重要作用。而在模式識別受體中，Toll樣受體(toll－like receptors，TLR)是目前研究最清楚的作為胞外的模式識別受體，此外NOD樣受體(nucleotide binding oligomerization domain－like receptors，NLR)是近年來已被證實為胞內(nèi)的模式識別受體。

TLR胞膜外區(qū)富含亮氨酸重復序列，能識別廣泛存在于病原體細胞表面的分子標志;胞質(zhì)區(qū)與IL－1受體同源，稱為Toll/IL－1抗性區(qū)(Toll/interleukin－1 resistant domain，TIR)，介導信號轉(zhuǎn)導。目前確定的TLR共有11種(TLR1～TLR11)，其配體各不相同，范圍極其廣泛［9］。最初應(yīng)用RIP2基因敲除鼠的研究發(fā)現(xiàn)RIP2是TLR信號通路的下游因子，介導TLR2、TLR3和 TLR4引起的級聯(lián)反應(yīng)［10］。但 Park等［11］最近研究發(fā)現(xiàn)，在 RIP2基因敲除鼠以及從RIP2基因敲除鼠體內(nèi)分離的缺失RIP2的巨噬細胞對于NOD1和NOD2激動劑不反應(yīng)，而對于合成和高度純化的TLR激動劑呈現(xiàn)完好的反應(yīng);雖然髓樣分化因子 88(myeloid differentiation factor 88，MyD88)是TLR信號轉(zhuǎn)導通路中的一個關(guān)鍵調(diào)節(jié)分子，但在MyD88缺陷鼠用Nod1激動劑對趨化因子的誘導產(chǎn)生沒有影響，而在RIP2基因敲除鼠中Nod1激動劑誘導趨化因子的產(chǎn)生被阻斷，因此證實RIP2在固有免疫的功能是通過NOD1和NOD2信號介導的，而不依賴于TLR信號。此外，研究也發(fā)現(xiàn)雖然RIP2和TLR信號途徑是不依賴的，但當它們特異的細菌刺激子數(shù)量有限時，對于最佳的免疫反應(yīng)起到交互作用。RIP2和TLR信號功能的交互作用是發(fā)現(xiàn)在低劑量熱滅活的利斯塔菌(heat－killed Listeria monocytogenes，HKLM)作用下，RIP2對于誘導細胞因子的產(chǎn)生有顯著作用。目前對于RIP2和TLR間交互作用的分子機制還不清楚，但可能是由于關(guān)鍵的信號分子的交叉誘導引起的［11］。

NLR屬于胞內(nèi)模式識別受體，由N端的效應(yīng)域，中間的寡聚域和C端富含亮氨酸的重復序列(LRR)3個部分組成。根據(jù)效應(yīng)域的不同NLR分為3類，其中N端含有CARD結(jié)構(gòu)域?qū)儆贜OD蛋白。NOD蛋白可以識別細菌細胞壁成分——細菌肽聚糖(peptidoglycan，PGN)，活化 NF－ κB，參與固有免疫應(yīng)答并誘導炎癥反應(yīng)。其中最有代表性的是NOD1和NOD2。目前發(fā)現(xiàn)NOD1識別大多數(shù)格蘭陰性細菌和某些格蘭陽性細菌PGN上含有meso－二胺基庚二酸(meso－DAP)的胞壁酰肽，而NOD2識別在所有細菌PGN上所產(chǎn)生的胞壁酰二肽(MDP)［12］。在微環(huán)境條件下，NOD1和NOD2識別細菌PGN后與下游接頭蛋白RIP2通過CARD－CARD相互作用，進一步NOD1－RIP2或NOD2－RIP2的復合物募集到NF－κB激酶(IKK)復合物的抑制子上，從而激活 NF－κB和MAPK，引發(fā)炎癥反應(yīng)，導致細胞因子、趨化因子和抗微生物肽產(chǎn)生［3，11］。而最近研究發(fā)現(xiàn)抑制RIP2的Tyr 474(Y474)絡(luò)氨酸磷酸化則降低MDP誘導的TNF－α表達水平，抑制NOD2驅(qū)動的細胞因子反應(yīng)［13］。提示RIP2的絡(luò)氨酸激酶活性可能是炎癥性疾病的治療靶點。

三、RIP2與適應(yīng)性免疫反應(yīng)

1．RIP2與NOD介導的適應(yīng)性免疫反應(yīng):NLRs參與機體的固有免疫反應(yīng)，同時通過抗原呈遞細胞(antigen presenting cell，APC)，包括巨噬細胞和樹突狀細胞(dendritic cells，DCs)等又連接了適應(yīng)性免疫反應(yīng)。研究表明，NOD1和NOD2能夠與TLR協(xié)同促進DCs表面CD80、CD86和CD40的表達，也能協(xié)同促進IL－12的產(chǎn)生和T細胞的分化發(fā)育，尤其促進CD4+T細胞分化成T輔助細胞亞型(TH)17和調(diào)節(jié)Th1、Th2和Th17參與的細胞免疫反應(yīng)。另外，NOD2能夠協(xié)同免疫細胞刺激機體產(chǎn)生免疫球蛋白1(immunoglobulin 1，IgG1)和提高Th1、Th2的免疫功能，致使MDP作為一個有效的佐劑［12］。最近研究也顯示用NOD1或NOD2配體刺激引起機體產(chǎn)生Th2依賴的抗原特異的適應(yīng)性免疫反應(yīng)［14］。這些研究均表明NOD1和NOD2在促進機體產(chǎn)生適應(yīng)性免疫過程中發(fā)揮著重要作用。

雖然RIP2在NOD蛋白介導的固有免疫中的作用是明確的，但其最初在NOD信號介導的適應(yīng)性免疫反應(yīng)中的作用是有爭議的。一些研究表明在NOD信號介導的適應(yīng)性免疫中，是以不依賴RIP2的方式發(fā)生的:如Shaw等［15］在宿主觀察到 NOD2但不是RIP2，通過CD4+T細胞參與機制防御腹膜內(nèi)鼠弓形蟲攻擊;Travassos等［16］證實NOD誘導的細菌自噬是不依賴于 RIP2，而是需要 NOD蛋白和自噬蛋白ATG16L1的直接相互作用;雖然研究表明在這些NOD信號介導的適應(yīng)性免疫反應(yīng)中，是以不依賴RIP2的方式發(fā)生，但最近Joao等的研究提供了有力的證據(jù)表明RIP2不僅在固有而且在適應(yīng)性免疫中對NOD1和NOD2介導的炎癥反應(yīng)起到重要作用。Joao等通過RIP2缺陷鼠模型研究證實RIP2不僅參與NOD激活引起的巨噬細胞活化和嗜中性粒細胞募集，而且NOD1和 NOD2激活在體內(nèi)引起 CD11cintCD11b+炎性樹突細胞激活過程是依賴于RIP2的。此外，Nod1和Nod2激活以RIP2依賴的方式引起Th細胞向Th2極化的免疫應(yīng)答反應(yīng)及IgG1的產(chǎn)生［12］。這表明RIP2在NOD1和NOD2介導的適應(yīng)性免疫反應(yīng)中具有重要作用。

2．RIP2參與T細胞受體信號:與固有免疫比較，適應(yīng)性免疫主要由特異分化的淋巴細胞或淋巴樣細胞介導，這些淋巴細胞發(fā)展出高度多態(tài)的抗原識別受體，具有更多樣的抗原識別能力、更復雜的調(diào)控策略和顯著的免疫記憶能力。而抗原識別受體的多樣化是在體細胞分化成熟過程中通過DNA水平上的基因重排來實現(xiàn)的。目前所知的抗原識別模式有兩種:一種是借助B細胞產(chǎn)生的免疫球蛋白和T細胞產(chǎn)生的TCR;另一種是可變性淋巴細胞受體(variable lymphocyte receptor，VLR)［17］。

TCR是T細胞表面能夠特異性識別抗原和介導免疫應(yīng)答的分子，是免疫球蛋白超家族的成員之一。當機體受到腫瘤抗原刺激時，由TCR對APC呈遞的靶細胞表面抗原肽主要組織相容性復合物(major histocompability complex，MSH)復合物進行認知來識別抗原。T細胞受體引發(fā)的信號級聯(lián)最終激活轉(zhuǎn)錄因子NF－κB，調(diào)節(jié)許多T細胞功能包括增殖，分化和細胞因子產(chǎn)生。Kobayashi等發(fā)現(xiàn)RIP2缺陷的T細胞NF－κB的激活明顯減弱，CD4+T細胞中IL－2的產(chǎn)生和CD4+T細胞的增殖減少，以及TH1細胞的分化缺陷，表明RIP2在優(yōu)化TCR信號和T細胞分化中起到重要作用，是TCR介導的適應(yīng)性免疫反應(yīng)的信號整合子。另外，Astrid等研究發(fā)現(xiàn)RIP2與TCR結(jié)合后，與TCR誘導的NF－κB的信號途徑中1個含有CARD的信號組分—Bcl－10通過CARD域發(fā)生相互作用，并誘導Bcl－10磷酸化，從而增強TCR誘導的NF－κB激活及IL－2產(chǎn)生;而在RIP2缺陷鼠呈現(xiàn)的T細胞增殖及功能缺陷，以及不反應(yīng)于TCR誘導的NF－κB激活也均與缺少TCR誘導的Bcl－10磷酸化相關(guān)，表明RIP2誘導的Bcl－10的磷酸化在銜接TCR和IKK信號復合物中發(fā)揮重要作用。

四、RIP2與相關(guān)疾病

RIP2的1個顯著特征是其表達在轉(zhuǎn)錄水平以細胞特異的，時間依賴的方式被調(diào)控。RIP2的表達增加反應(yīng)于細胞特異的刺激，包括細菌的肽聚糖和脂多糖。而在病理條件下 RIP2的表達也發(fā)生上調(diào)，Kalkoff等發(fā)現(xiàn)在敗血癥病人外周血白細胞中RIP2基因的表達比正常人升高1．8倍;而RIP2的高表達調(diào)控caspase－1的異常活化也是介導霍奇金病的發(fā)病機制之一;此外，在阿爾茨海默病和唐氏綜合征中細胞凋亡與RIP2的高表達引起的死亡受體途徑有關(guān)，因此針對這些疾病的RIP2靶向治療有望在臨床治療中使患者受益。另一些研究揭示RIP2與自身免疫疾病相關(guān)。克羅恩病(Crohn's disease，CD)是一種胃腸道紊亂的自身免疫炎性疾病，CD患者顯示升高的NF－κB活性，促炎性和抗炎性細胞因子信號網(wǎng)絡(luò)失調(diào)的臨床特征。而Hollenbach等發(fā)現(xiàn)在三硝基苯磺酸誘導的克羅恩病的鼠模型中通過p38MAPK抑制劑SB203580治療，可以抑制RIP2的表達，下調(diào)p38和NF－κB活性，并且腸道炎癥反應(yīng)減退，臨床狀況好轉(zhuǎn)。進一步提示抑制NOD/RIP2信號途徑將是治療克羅恩疾病的新靶點。此外，對RIP2基因多態(tài)性分析研究揭示RIP2的基因多態(tài)性與多種疾病的易感性密切相關(guān)。在日本兒童變異性哮喘研究中，Nakashima等發(fā)現(xiàn)RIP2基因啟動子區(qū)單核苷酸多態(tài)性(SNPs)－980T/G與兒童變異性哮喘的病情進展相關(guān)。Zhang等通過全基因組研究也證實RIP2是麻風病的易感基因，RIP2 SNPs rs42490 G/A、RIP2 SNPs rs40457 A/G與麻風病感染狀態(tài)相關(guān)。而Li等在系統(tǒng)性紅斑狼瘡的易感性研究中，發(fā)現(xiàn)RIP2在SNPs rs16900617和SNPs rs16900627的G等位基因頻率分別與中國人群患系統(tǒng)性紅斑狼瘡的易感性相關(guān)。然而RIP2基因多態(tài)性是如何在這些疾病的易感性中發(fā)揮作用的尚未完全清楚，其參與的精確的作用機制還有待于進一步研究。

五、結(jié) 語

RIP2在固有免疫、適應(yīng)性免疫和炎癥反應(yīng)中起重要作用，并參與多種疾病發(fā)生。尤其在NOD/RIP2信號途徑中，RIP2作為其下游因子引起宿主適當?shù)拿庖叻磻?yīng)，而過于強烈的炎癥反應(yīng)則引起炎癥性疾病，因此通過抑制RIP2調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)將減少炎癥因子的釋放，緩解炎癥反應(yīng)，將為炎癥性疾病治療提供新的策略。此外，關(guān)于RIP2的生物學功能及在相關(guān)疾病中的作用機制還有待于進一步深入研究，以期為臨床相關(guān)疾病的預防和治療開辟新的道路。

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