RIP2的研究进展

蔡 欣 苏 航 徐东刚

受体相互作用蛋白(receptor－interacting protein，RIP)2属于RIP家族成员，在多种组织中均有分布。最初研究发现RIP2是Toll样受体(toll－like receptors，TLRs)及 NOD 样受体(NOD －like receptors，NLRs)信号通路的下游因子，通过激活NF－κB，及丝裂原活化蛋白激酶(mitogen－activated proteinkinases，MAPKs)信号途径在固有免疫、适应性免疫和炎症反应中发挥重要作用，是固有免疫和适应性免疫信号途径的重要衔接分子。但最近研究证实RIP2介导固有性免疫反应不通过TLRs。此外，RIP2也显示直接与T细胞受体(T－cell receptor，TCR)复合物相互作用转导信号。本文就RIP2在固有免疫和适应性免疫反应以及相关疾病中的研究进展进行综述。

一、RIP2的结构与功能

RIP与肿瘤坏死因子受体(tumor necrosis factor receptor，TNFR)家族成员蛋白的胞外域相作用并且介导下游信号，主要介导核因子κB(nuclear factorkappa B，NF－κB)和诱导凋亡。迄今为止，有7个已知的RIP家族成员(RIP1～7)被发现。它们在N末端激酶域具有显著相似性，但在C末端具有结构差异［1］。

RIP2也称为RICK或CARDIAK，是一个丝/苏氨酸蛋白激酶属于RIP家族成员之一，最初在1998年由3个独立的研究小组筛选RIP和CARD同源蛋白时发现的［1］。人RIP2编码541个蛋白残基，表达61kDa蛋白，位于染色体8q21。RIP2分布于胞质内，在组织表达广泛，其mRNA高表达于脾、外周血白细胞、胎盘、睾丸和心脏中［2］。RIP2在其N末端含有一个信号转导途径中关键的丝/苏氨酸激酶结构域，该结构域可调控自身磷酸化，稳定RIP2的表达。随后连接的是中间结构域，位于中间结构域的293～319氨基酸与 NF－κB必须调节子(NF－κB essential modulator，NEMO)具有相互作用，在RIP2介导的NF－κB活化中起到重要作用［3］。通过中间结构域RIP2连接其C末端，C末端含胱冬酶募集结构域(caspase activation and recruitment domain，CARD)，该结构域是一个同源相互作用结构域，主要介导嗜同种蛋白一蛋白相互作用。RIP2的结构决定了它可与多种蛋白相互作用，发挥其生理功能。RIP2可参与多条细胞内信号通路的信号传递，研究表明RIP2可与TRAF家族成员TRAF1、TRAF5、TRAF6特异性地结合，并可募集至多种受体信号复合物包括肿瘤坏死受体1(TNF－R1)、CD40、Toll样受体 2(TLR2)和NOD 样受体［2，4］。

许多研究发现当感染细菌及病毒时，RIP2可介导NF－κB的激活并引起炎症反应，在清除福氏志贺菌及防御胞外病原如大肠杆菌、沙门菌和结核分支杆菌方面，RIP2在固有免疫反应中起到清除胞外细菌的作用［5］。在乳腺癌 MCF－7细胞中，过表达的RIP2通过其 CARD结构域诱导 MCF－7细胞凋亡［2］。最近研究发现肌细胞及横纹肌肉瘤细胞的分化缺失或不完全分化与RIP2过表达相关，敲低RIP2在肌细胞C2C12和横纹肌肉瘤细胞RD/18中的表达则可以促进细胞的分化和抑制增殖，表明RIP2对肌细胞及横纹肌肉瘤细胞增殖和分化具有重要调节作用［6，7］。此外，Adam 等［8］研究证实 RIP2 是角化细胞增殖刺激因子，表皮细胞生长因子EGF和前炎性细胞因子TNF－α能有效地诱导RIP2在角化细胞中的表达;而与之相反，地塞米松则抑制RIP2在损伤的角化细胞中的表达，并减少和延缓表皮细胞分化和阻断划伤愈合，这提示在糖皮质激素处理的患者中，伤口愈合延缓和表皮细胞再生数量减少与抑制RIP2的表达相关;同时研究也发现在角化细胞分化过程中RIP2基因表达受到调控，细胞分化早期RIP2表达下调，但在细胞分化晚期则被诱导高表达;这些资料表明RIP2无论是作为角化细胞增殖或是分化、迁移的调节子，在伤口愈合过程中都起到重要作用。

二、RIP2与固有免疫反应

固有免疫是机体免疫系统直接抵御病原体入侵的最初阶段，通过机体自身的特异性模式识别受体(pattern－recognition receptors，PRRs)识别病原体特有的保守结构，即病原相关分子模式(pathogen－assoeiated molecular pattems，RAMPs)，在宿主防御病原体侵袭中起到重要作用。而在模式识别受体中，Toll样受体(toll－like receptors，TLR)是目前研究最清楚的作为胞外的模式识别受体，此外NOD样受体(nucleotide binding oligomerization domain－like receptors，NLR)是近年来已被证实为胞内的模式识别受体。

TLR胞膜外区富含亮氨酸重复序列，能识别广泛存在于病原体细胞表面的分子标志;胞质区与IL－1受体同源，称为Toll/IL－1抗性区(Toll/interleukin－1 resistant domain，TIR)，介导信号转导。目前确定的TLR共有11种(TLR1～TLR11)，其配体各不相同，范围极其广泛［9］。最初应用RIP2基因敲除鼠的研究发现RIP2是TLR信号通路的下游因子，介导TLR2、TLR3和 TLR4引起的级联反应［10］。但 Park等［11］最近研究发现，在 RIP2基因敲除鼠以及从RIP2基因敲除鼠体内分离的缺失RIP2的巨噬细胞对于NOD1和NOD2激动剂不反应，而对于合成和高度纯化的TLR激动剂呈现完好的反应;虽然髓样分化因子 88(myeloid differentiation factor 88，MyD88)是TLR信号转导通路中的一个关键调节分子，但在MyD88缺陷鼠用Nod1激动剂对趋化因子的诱导产生没有影响，而在RIP2基因敲除鼠中Nod1激动剂诱导趋化因子的产生被阻断，因此证实RIP2在固有免疫的功能是通过NOD1和NOD2信号介导的，而不依赖于TLR信号。此外，研究也发现虽然RIP2和TLR信号途径是不依赖的，但当它们特异的细菌刺激子数量有限时，对于最佳的免疫反应起到交互作用。RIP2和TLR信号功能的交互作用是发现在低剂量热灭活的利斯塔菌(heat－killed Listeria monocytogenes，HKLM)作用下，RIP2对于诱导细胞因子的产生有显著作用。目前对于RIP2和TLR间交互作用的分子机制还不清楚，但可能是由于关键的信号分子的交叉诱导引起的［11］。

NLR属于胞内模式识别受体，由N端的效应域，中间的寡聚域和C端富含亮氨酸的重复序列(LRR)3个部分组成。根据效应域的不同NLR分为3类，其中N端含有CARD结构域属于NOD蛋白。NOD蛋白可以识别细菌细胞壁成分——细菌肽聚糖(peptidoglycan，PGN)，活化 NF－ κB，参与固有免疫应答并诱导炎症反应。其中最有代表性的是NOD1和NOD2。目前发现NOD1识别大多数格兰阴性细菌和某些格兰阳性细菌PGN上含有meso－二胺基庚二酸(meso－DAP)的胞壁酰肽，而NOD2识别在所有细菌PGN上所产生的胞壁酰二肽(MDP)［12］。在微环境条件下，NOD1和NOD2识别细菌PGN后与下游接头蛋白RIP2通过CARD－CARD相互作用，进一步NOD1－RIP2或NOD2－RIP2的复合物募集到NF－κB激酶(IKK)复合物的抑制子上，从而激活 NF－κB和MAPK，引发炎症反应，导致细胞因子、趋化因子和抗微生物肽产生［3，11］。而最近研究发现抑制RIP2的Tyr 474(Y474)络氨酸磷酸化则降低MDP诱导的TNF－α表达水平，抑制NOD2驱动的细胞因子反应［13］。提示RIP2的络氨酸激酶活性可能是炎症性疾病的治疗靶点。

三、RIP2与适应性免疫反应

1．RIP2与NOD介导的适应性免疫反应:NLRs参与机体的固有免疫反应，同时通过抗原呈递细胞(antigen presenting cell，APC)，包括巨噬细胞和树突状细胞(dendritic cells，DCs)等又连接了适应性免疫反应。研究表明，NOD1和NOD2能够与TLR协同促进DCs表面CD80、CD86和CD40的表达，也能协同促进IL－12的产生和T细胞的分化发育，尤其促进CD4+T细胞分化成T辅助细胞亚型(TH)17和调节Th1、Th2和Th17参与的细胞免疫反应。另外，NOD2能够协同免疫细胞刺激机体产生免疫球蛋白1(immunoglobulin 1，IgG1)和提高Th1、Th2的免疫功能，致使MDP作为一个有效的佐剂［12］。最近研究也显示用NOD1或NOD2配体刺激引起机体产生Th2依赖的抗原特异的适应性免疫反应［14］。这些研究均表明NOD1和NOD2在促进机体产生适应性免疫过程中发挥着重要作用。

虽然RIP2在NOD蛋白介导的固有免疫中的作用是明确的，但其最初在NOD信号介导的适应性免疫反应中的作用是有争议的。一些研究表明在NOD信号介导的适应性免疫中，是以不依赖RIP2的方式发生的:如Shaw等［15］在宿主观察到 NOD2但不是RIP2，通过CD4+T细胞参与机制防御腹膜内鼠弓形虫攻击;Travassos等［16］证实NOD诱导的细菌自噬是不依赖于 RIP2，而是需要 NOD蛋白和自噬蛋白ATG16L1的直接相互作用;虽然研究表明在这些NOD信号介导的适应性免疫反应中，是以不依赖RIP2的方式发生，但最近Joao等的研究提供了有力的证据表明RIP2不仅在固有而且在适应性免疫中对NOD1和NOD2介导的炎症反应起到重要作用。Joao等通过RIP2缺陷鼠模型研究证实RIP2不仅参与NOD激活引起的巨噬细胞活化和嗜中性粒细胞募集，而且NOD1和 NOD2激活在体内引起 CD11cintCD11b+炎性树突细胞激活过程是依赖于RIP2的。此外，Nod1和Nod2激活以RIP2依赖的方式引起Th细胞向Th2极化的免疫应答反应及IgG1的产生［12］。这表明RIP2在NOD1和NOD2介导的适应性免疫反应中具有重要作用。

2．RIP2参与T细胞受体信号:与固有免疫比较，适应性免疫主要由特异分化的淋巴细胞或淋巴样细胞介导，这些淋巴细胞发展出高度多态的抗原识别受体，具有更多样的抗原识别能力、更复杂的调控策略和显著的免疫记忆能力。而抗原识别受体的多样化是在体细胞分化成熟过程中通过DNA水平上的基因重排来实现的。目前所知的抗原识别模式有两种:一种是借助B细胞产生的免疫球蛋白和T细胞产生的TCR;另一种是可变性淋巴细胞受体(variable lymphocyte receptor，VLR)［17］。

TCR是T细胞表面能够特异性识别抗原和介导免疫应答的分子，是免疫球蛋白超家族的成员之一。当机体受到肿瘤抗原刺激时，由TCR对APC呈递的靶细胞表面抗原肽主要组织相容性复合物(major histocompability complex，MSH)复合物进行认知来识别抗原。T细胞受体引发的信号级联最终激活转录因子NF－κB，调节许多T细胞功能包括增殖，分化和细胞因子产生。Kobayashi等发现RIP2缺陷的T细胞NF－κB的激活明显减弱，CD4+T细胞中IL－2的产生和CD4+T细胞的增殖减少，以及TH1细胞的分化缺陷，表明RIP2在优化TCR信号和T细胞分化中起到重要作用，是TCR介导的适应性免疫反应的信号整合子。另外，Astrid等研究发现RIP2与TCR结合后，与TCR诱导的NF－κB的信号途径中1个含有CARD的信号组分—Bcl－10通过CARD域发生相互作用，并诱导Bcl－10磷酸化，从而增强TCR诱导的NF－κB激活及IL－2产生;而在RIP2缺陷鼠呈现的T细胞增殖及功能缺陷，以及不反应于TCR诱导的NF－κB激活也均与缺少TCR诱导的Bcl－10磷酸化相关，表明RIP2诱导的Bcl－10的磷酸化在衔接TCR和IKK信号复合物中发挥重要作用。

四、RIP2与相关疾病

RIP2的1个显著特征是其表达在转录水平以细胞特异的，时间依赖的方式被调控。RIP2的表达增加反应于细胞特异的刺激，包括细菌的肽聚糖和脂多糖。而在病理条件下 RIP2的表达也发生上调，Kalkoff等发现在败血症病人外周血白细胞中RIP2基因的表达比正常人升高1．8倍;而RIP2的高表达调控caspase－1的异常活化也是介导霍奇金病的发病机制之一;此外，在阿尔茨海默病和唐氏综合征中细胞凋亡与RIP2的高表达引起的死亡受体途径有关，因此针对这些疾病的RIP2靶向治疗有望在临床治疗中使患者受益。另一些研究揭示RIP2与自身免疫疾病相关。克罗恩病(Crohn's disease，CD)是一种胃肠道紊乱的自身免疫炎性疾病，CD患者显示升高的NF－κB活性，促炎性和抗炎性细胞因子信号网络失调的临床特征。而Hollenbach等发现在三硝基苯磺酸诱导的克罗恩病的鼠模型中通过p38MAPK抑制剂SB203580治疗，可以抑制RIP2的表达，下调p38和NF－κB活性，并且肠道炎症反应减退，临床状况好转。进一步提示抑制NOD/RIP2信号途径将是治疗克罗恩疾病的新靶点。此外，对RIP2基因多态性分析研究揭示RIP2的基因多态性与多种疾病的易感性密切相关。在日本儿童变异性哮喘研究中，Nakashima等发现RIP2基因启动子区单核苷酸多态性(SNPs)－980T/G与儿童变异性哮喘的病情进展相关。Zhang等通过全基因组研究也证实RIP2是麻风病的易感基因，RIP2 SNPs rs42490 G/A、RIP2 SNPs rs40457 A/G与麻风病感染状态相关。而Li等在系统性红斑狼疮的易感性研究中，发现RIP2在SNPs rs16900617和SNPs rs16900627的G等位基因频率分别与中国人群患系统性红斑狼疮的易感性相关。然而RIP2基因多态性是如何在这些疾病的易感性中发挥作用的尚未完全清楚，其参与的精确的作用机制还有待于进一步研究。

五、结 语

RIP2在固有免疫、适应性免疫和炎症反应中起重要作用，并参与多种疾病发生。尤其在NOD/RIP2信号途径中，RIP2作为其下游因子引起宿主适当的免疫反应，而过于强烈的炎症反应则引起炎症性疾病，因此通过抑制RIP2调节免疫反应将减少炎症因子的释放，缓解炎症反应，将为炎症性疾病治疗提供新的策略。此外，关于RIP2的生物学功能及在相关疾病中的作用机制还有待于进一步深入研究，以期为临床相关疾病的预防和治疗开辟新的道路。

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