Nod样受体家族嘌呤结构域3炎症小体在口腔黏膜病中的研究进展

陈思婷 钟雄 孟文霞

南方医科大学口腔医院黏膜科 广州 510280

口腔扁平苔藓（oral lichen planus，OLP）、复发性阿弗他溃疡（recurrent aphthous ulcer，RAU）、自身免疫性大疱类疾病（antoimmune bullous disease，AIBD）等口腔黏膜病的发病机制复杂，治疗周期长，且较为棘手。临床上，患者长期承受这些疾病带来的疼痛、进食困难等。目前，这些疾病的治疗以去除刺激因素、减轻局部炎症反应、控制病情为主，尚无有效的根治方法。Nod样受体家族嘌呤结构域3（Nod-like receptor protein 3，NLRP3）炎症小体作为大分子多蛋白复合体，在炎症和免疫反应中发挥重要作用。它的异常活化和功能异常可导致持续的炎症状态，影响多种炎性疾病的发生发展甚至恶性转化[1]。目前，NLRP3炎症小体已被证实参与了多种自身免疫性疾病，如类风湿性关节炎（rheumatoid arthritis，RA）、克罗恩病（Crohn’s disease，CD）、系统性红斑狼疮（systemic lupus erythematosus，SLE）等[2]。然 而关于NLRP3炎症小体与口腔黏膜病的研究尚处于起步阶段，亟待进一步的深入研究。

本文简要介绍NLRP3炎症小体的作用机制，就NLRP3炎症小体在口腔黏膜病（如OLP、RAU、AIBD等）的研究进展进行综述，以期为临床诊治提供一定参考。

1 NLRP3炎症小体的概述

NLRP3是一种感受外来病原体和内源性危险信号的细胞内受体。它与含有卡片和半胱天冬蛋白酶-1（caspase-1）的凋亡相关斑点样蛋白（apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD，ASC）组装，形成NLRP3炎症小体多聚体蛋白[3]。这3种蛋白之间的相互作用合理调节炎症小体功能，进而调控下游炎症和免疫反应。适量激活NLRP3炎症小体后引发的炎症反应可有效消除微生物感染，同时还诱导机体产生有效的适应性免疫应答，修复受损的组织[1]。如果对NLRP3炎症小体活化的调控失去平衡，则会导致过量的促炎细胞因子白细胞介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）和IL-18生成，引发一系列炎症风暴反应和自身免疫紊乱，对机体产生严重甚至致命的损伤[4]。因此，研究NLRP3炎症小体活化的调控机制对揭示相关疾病的发病机制至关重要。

本文将从NLRP3炎症小体与相关口腔黏膜病的研究现状进行探讨。

2 NLRP3炎症小体与相关口腔黏膜病

2.1 OLP

OLP是发生在口腔黏膜的一种常见慢性炎症性疾病，好发于中老年女性。据估计，OLP的患病率约为1%～2%，其恶性转化率为0.9%～1.1%[5-6]。关于OLP的发病机制目前尚无明确共识。抗原特异性免疫机制和非特异性免疫机制都被认为与OLP的发病有关[7]。

Thi Do等[8]在OLP患者的口腔上皮和结缔组织中发现核因子κB（nuclear factor kappa-B，NFκB）、NLRP3、caspase-1和IL-1β的表达水平高于健康对照组，推测NF-κB信号通路和NLRP3炎症小体参与OLP的发病过程。目前，OLP被广泛认为是口腔黏膜T细胞介导的自身免疫性疾病，Th17和Treg细胞均参与OLP的免疫反应。Lv等[9]发现：Th17/Treg失衡可能与损伤相关分子模式诱导OLP中NLRP3炎症小体的激活有关，这提示NLRP3炎 症 小 体/IL-1β/IL-18轴 与OLP病 理 发 展 中Th17/Treg失衡的激活有关。基于这些发现，NLRP3炎症小体可能在OLP特异性免疫和非特异性免疫之间相互作用。但是，NLRP3是否通过介导Th17/Treg轴参与OLP的病理机制尚不清楚，需要进一步地深入研究。

2.2 RAU

RAU是最常见的口腔黏膜溃疡类疾病，在一般人群中的患病率为5%～25%[10]。该病具有周期性、复发性、自限性特征，溃疡灼痛明显。RAU的致病机制目前尚不明确，近年来大量研究[11]提示免疫因素是最重要的发病机制。免疫和炎症分子基因中的单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP）亦是研究热点。

NLRP3基因的种系变异常导致NLRP3的结构性激活，并产生过量的IL-1β，使个体对炎症疾病产生易感性[12]。Bidoki等[12]对69名伊朗RAU患者和56名健康对照者的NLRP3基因中的3个SNP（rs4612666、rs10754558、rs3806265）进行病例对照研究，结果发现：RAU患者中NLRP3 rs3806265 TT基因型的出现频率明显高于健康对照组，提示基因多态性（NLRP3 rs3806265）可能会影响RAU的发展以及伊朗个体对RAU的易感性。Slezakova等[13]对捷克的57名RAU患者和143名健康对照者就NLRP3基因中的3个SNP（rs4612666、rs10754558、rs3806265）进行了病例对照研究，结果发现：NLRP3 rs4612666 TT基因型的携带者罹患RAU的风险更高，而NLRP3单倍型与RAU之间没有关联，提示NLRP3 rs4612666可能与捷克人群中RAU的发病有关。

2.3 天疱疮与类天疱疮

天疱疮是一类严重的、慢性的累及黏膜-皮肤自身免疫大疱性疾病，最多见于40～60岁人群，其中寻常型天疱疮（pemphigus vulgaris，PV）是常见类型。NLRP3炎症小体激活后可诱导IL-1β和IL-18的分泌，它在某些自身免疫性疾病中作为重要的炎症小体效应子的作用已被确定[14-15]。Shamsabadi等[16]通过实时荧光定量聚合酶链式反应技术研究了43名黏膜主导型PV患者和40名健康对照中NLRP1、NLRP3和人IL-1转化酶（IL-1-converting enzyme，ICE）蛋白酶激活因子（ICE-protease-activating factor，IPAF）这3种炎症小体的mRNA水平，结果发现：PV患者外周血单个核细胞（peripheral blood mononuclear cell，PBMC）中NLRP3炎症小体的mRNA水平与对照组相似，因此，他们认为NLRP3炎症小体与PV的发病可能没有明显的关联，但仍需更多的研究证明。

大疱性类天疱疮（bullous pemphigoid，BP）亦是一种慢性自身免疫性的皮肤黏膜病，多见于老年女性。IL-1β作为一种在BP早期分泌的细胞因子，调节趋化因子的分泌，同时也是无活性的细胞质前体，被炎症小体的caspase-1加工为成熟的活性形式。曾有学者[17]通过BP的动物模型调节IL-1β的加工和随后的中性粒细胞浸润，得出NLRP3炎症小体是上皮下疱形成所必需的，其特异性在BP中起着至关重要的作用。因此，这项研究得出结论认为NLRP3炎症小体与BP有密切联系。在最新的临床试验[18]中，通过实时荧光定量聚合酶链式反应和蛋白质印迹法研究BP患者和健康人PBMC中NLRP3炎症小体的mRNA水平表达，结果发现：BP患者PBMC中NLRP3、caspase-1和IL-18 mRNA水平表达显著上调，NLRP3/caspase-1/IL-18轴的表达与BP活动期相关，NLRP3炎症小体参与BP的发病和进展。

尽管NLRP3炎症小体参与BP发病的确切机制目前仍不清楚，但干预炎症小体的调控可能是BP的一种新型治疗策略[19]。有学者开发了调节炎症小体和IL-1β途径的局部软膏制剂AC-203，并提出AC-203通过抑制NLRP3炎症小体的caspase-1，可能对BP的治疗产生一定的作用。还有学者[20]发现：肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNFα）/IL-1β/IL-1R轴对于BP动物模型中的中性粒细胞募集和BP起疱至关重要，并预示这些分子可能是BP的新治疗靶标。虽然目前没有该试验的确切结果，但这些研究为天疱疮和类天疱疮患者的新型靶标治疗提供了新的见解。

2.4 白塞病（Behcet’s disease，BD）

BD是一种慢性血管炎症性疾病。该病的主要特征是轻型或疱疹样为主的RAU、生殖器溃疡、结节性红斑为主的皮肤病变和眼炎等，被称为“口-眼-生殖器三联征”。BD的致病机制仍不清楚，某些感染源和环境因素的异常免疫反应可能会引起疾病发生。

NLRP3炎症小体作为固有免疫的重要组分参与机体免疫反应。在体外细胞研究中，Liang等[21]发现：从BD患者获得单核细胞来源的巨噬细胞（monocyte derived macrophages，MDM）表现出Toll样受体（Toll-like receptor，TLR）2/4的表达显著增加，IL-1β和活性氧（reactive oxygen species，ROS）产生。结果表明：线粒体中的ROS通过 激 活NLRP3炎 症 小 体 促 进MDM产 生IL-1β。TLR2/4与配体的相互作用通过ROS-NLRP3炎症小体依赖性途径触发了IL-1β分泌。在BD中ROS-NLRP3途径和IL-1β的产生可能存在联系。Kim等[22]在有皮肤表现的BD患者中发现：NLRP3炎症小体的表达在mRNA和蛋白质水平上均升高。因此，NLRP3炎症小体可能参与了BD发生。

NLRP3基因突变与多种自身炎症性疾病相关。曾有学者提出BD的临床表现特征与多种自身炎症性疾病相似，故推测NLRP3基因突变与BD相关。然而，Li等[23]采用限制性长度多态性比较BD患者组和健康对照组的DNA，结果发现：仅1例BD患者的NLRP3发生V198M基因突变，提示NLRP3基因突变与BD未见显著的相关性。

3 NLRP3炎症小体抑制剂在口腔黏膜病治疗中的潜在临床价值

如前所述，NLRP3炎症小体的适量活化可诱导机体产生炎症反应，清除病原体，维持机体健康；但若过度激活NLRP3炎症小体则导致过度炎症反应和自身免疫反应紊乱，使机体处于病理状态。因此，靶向抑制NLRP3炎症小体为治疗NLRP3相关疾病提供了新思路。

目前，治疗NLRP3相关疾病主要通过直接调控NLRP3炎症小体的成分（NLRP3、ASC、caspase-1）或间接调控相关的细胞信号来抑制NLRP3炎症小体的激活，如MCC950、CY-09、曲尼司特和冬凌草甲素等[24]。其中，MCC950是研究最充分、最有效的NLRP3炎症小体的选择性抑制剂。Seok等[24]提出MCC950通过与NLRP3 NACHT结构域的Walker B基序直接相互作用来阻断三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）的水解，抑制NLRP3炎症小体的形成和激活。

Coll等[25]的几项研究已经证实，如果靶向治疗NLRP3炎症小体的上游或下游信号因子，将在体内产生非特异性的影响，比如靶向调控IL-1β在治疗相关疾病时存在局限性：1）NLRP3炎症小体经活化后产生IL-1β并伴随细胞焦亡和IL-18等细胞因子分泌，最终导致IL-18等细胞因子参与疾病的发展；2）其他炎症小体活化过程中产生IL-1β，而靶向IL-1β影响机体其他正常生理功能。因此，特异性靶向NLRP3蛋白本身是治疗NLRP3相关疾病的新策略。

近年来，NLRP3炎症小体抑制剂在自身免疫性疾病的应用得到了越来越多学者的关注。在SLE的治疗方面上，Juliana等[26]发现：BAY11-7082以NLRP3 NACHT域（ATPase区）为目标，对SLE的发生发展产生潜在的抑制作用。还有学者[27]在狼疮小鼠模型中发现NLRP3-ASC-Caspase-1信号通路被激活，使用P2X7受体阻滞剂可抑制整个通路的活性，猜测特异性抑制P2X7受体可能代表SLE治疗的新方向。据研究[28]报道，多发性硬化病（multiple sclerosis，MS）患者血清中检测到高水平的caspase-1、ASC和IL-18。以NLRP3 NACHT结构域的Walker B基序为靶标的MCC950，对MS的发病产生一定的抑制作用。

许多慢性疾病如口腔黏膜病的发病与发展都伴随着慢性炎症。越来越多的研究表明NLRP3炎症小体在OLP、RAU、PV等口腔黏膜病的发病过程中发挥着重要调控作用。因此，靶向抑制NLRP3炎症小体为治疗NLRP3相关的口腔黏膜病提供了新思路。尽管如此，NLRP3炎症小体抑制剂在许多口腔黏膜疾病治疗中的应用尚未见确切报道，需要进一步研究。

4 结论

综上所述，NLRP3炎症小体在OLP、RAU、PV等常见口腔黏膜病的发病过程中起着重要调控作用。抑制NLRP3炎症小体激活的靶向治疗可能将成为一种重要的治疗策略。虽然有不少的研究证实NLRP3炎症小体与口腔黏膜病中的相关性，但关于能用于治疗口腔黏膜病的NLRP3炎症小体抑制剂的研究却少之甚少，更多NLRP3炎症小体抑制剂有望加以研发。因此，相信随着未来更多前沿的科技研究出现，NLRP3炎症小体作为一项潜在的治疗靶点在口腔黏膜疾病领域内能够得到更多探索和临床应用。

利益冲突声明：作者声明本文无利益冲突。