基于TR-FRET技術的IL-17A/IL-17RA信號通路結構與功能研究
1993年，研究者首次從活化的小鼠T淋巴細胞cDNA文庫中克隆出細胞毒T淋巴細胞相關抗原8，后來被稱為IL-17A。IL-17A基因與當時已知的其他細胞因子家族沒有同源性，但與嗜T細胞皰疹病毒基因13有57%的同源性。通過同源基因篩選發(fā)現了IL-17B、IL-17C、IL-17D、IL-17E和IL-17F，與IL-17A共同組成IL-17細胞因子家族。人和小鼠的IL-17家族成員具有63%至88%的同源性。除IL-17D外，其他成員可通過二硫鍵形成同源二聚體，其中IL-17A和IL-17F具有50%同源性，可形成異二聚體。TR-FRET IL-17A/IL-17RA試劑盒可用于定量檢測IL-17A與受體的結合活性，為研究該信號通路提供技術工具。
二、IL-17受體家族的組成與信號轉導機制
1995年IL-17A受體蛋白被發(fā)現，命名為IL-17RA。2003年通過基因序列相似性檢索找到了其他四個同源受體，與IL-17RA共同組成IL-17受體家族。該家族成員均為單次跨膜蛋白，含有胞外纖連蛋白Ⅲ樣結構域以及胞內SEF/IL-17R結構域。SEFIR結構域對于信號轉導非常重要，其需要募集Act-1蛋白，Act-1蛋白也包含一段SEFIR序列，通過同型SEFIR序列的結合，Act-1蛋白被IL-17R募集進而介導下游級聯信號。IL-17RA和IL-17RC具有SEFIR結構域，可以招募受體近端接頭分子Act1，激活TRAF6-TAK1-NF-κB、TRAF6-MAPK-AP1、TRAF6-C/EBP等途徑調控基因轉錄。TR-FRET技術可應用于研究IL-17A與IL-17RA結合后的構象變化以及不同突變對信號通路激活的影響。
三、IL-17A/IL-17F在自身免疫病中的作用
IL-17家族中研究最多的是IL-17A和IL-17F，由Th17、CD8陽性T細胞、γδT細胞、NKT細胞、NK細胞和ILC3等細胞產生。在銀屑病中，Th17產生的IL-17A刺激角質形成細胞產生促炎細胞因子、抗菌肽和趨化因子，引起皮膚免疫功能異常與角質形成細胞過度分裂增殖。銀屑病病變組織中IL-17A表達水平比正常人高約90倍。在多發(fā)性硬化中，IL-17的mRNA在患者血液和腦脊液中表達增加，Th17細胞通過血腦屏障在病變區(qū)域積聚，產生GM-CSF等炎性細胞因子，導致中樞神經系統(tǒng)髓磷脂損傷。TR-FRET IL-17A/IL-17RA試劑盒可用于篩選能夠阻斷IL-17A與受體結合的抗體分子，評估其結合親和力和特異性。
四、IL-17A/IL-17F在炎癥性腸病中的雙重作用
IL-17A的表達在活動性潰瘍性結腸炎或克羅恩病患者的血清和發(fā)炎粘膜中顯著增加。使用抗IL-17F抗體能緩解小鼠腸炎，但抗IL-17A抗體則不能。IL-17A在炎癥性腸病中可能發(fā)揮不同甚至相反的作用：一方面可以直接抑制Th1細胞發(fā)育抑制炎癥；另一方面可能通過誘導腸上皮細胞發(fā)生上皮-間質轉化，促進腸道炎癥和纖維化。IL-17A和IL-17F在炎癥性腸病中的作用是雙刃劍，既保護腸道免受感染和損傷，也可能促進病理進程。TR-FRET技術可應用于定量檢測不同阻斷策略對IL-17A與受體結合的影響，為理解其雙重作用機制提供分子水平依據。
五、IL-17家族其他成員的生物學功能
IL-17E由Th2細胞、肥大細胞和嗜酸性粒細胞等產生，受體是IL-17RA和IL-17RB的異二聚體，在調節(jié)Ⅱ型免疫反應中發(fā)揮重要作用，與過敏性肺炎、哮喘、寄生蟲感染等疾病相關。IL-17B通過與IL-17RB受體結合，在許多惡性疾病中具有重要作用，可通過激活NF-κB和AP-1誘導IL-8表達促進血管生成。IL-17C主要來源于上皮細胞，在銀屑病患者皮膚中蛋白質水平比IL-17A高約100倍。IL-17D受體CD93于2021年被發(fā)現，IL-17D通過與其受體CD93的結合調節(jié)腸道內ILC3的功能，維持腸道內穩(wěn)態(tài)。不同家族成員通過各自獨特的受體組合和信號轉導途徑，在免疫調節(jié)中發(fā)揮多樣化功能。
六、IL-17信號通路的臨床研究進展
針對IL-17及其受體的單克隆抗體藥物已在臨床研究中取得進展。靶向IL-17A的單抗用于治療中重度斑塊型銀屑病和銀屑病關節(jié)炎，同時靶向IL-17A和IL-17F的雙特異性單抗也應用于臨床。靶向IL-17RA的單抗同樣用于治療中重度斑塊型銀屑病。IL-17C抗體在特應性皮炎患者的臨床試驗中顯示出癥狀改善效果。IL-25抗體作為全球首個針對IL-25的抗體藥物，處于早期臨床研究階段，用于治療炎癥和過敏性疾病。TR-FRET IL-17A/IL-17RA試劑盒在這些抗體藥物的篩選和表征中具有重要應用價值，可提供高通量、高靈敏度的結合活性檢測。
基于TR-FRET技術的IL-17A/IL-17RA信號通路結構與功能研究-南京優(yōu)愛(UA BIO), 重組蛋白專家
