2022年11月10日,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院系統(tǒng)醫(yī)學(xué)研究院/蘇州系統(tǒng)醫(yī)學(xué)研究所(簡稱“系統(tǒng)所”)何蘇丹團(tuán)隊(duì)與合作者在Blood《血液》雜志在線發(fā)表題為“A Novel RIPK1 Inhibitor Reduces GVHD in Mice via a Non-immunosuppressive Mechanism that Restores Intestinal Homeostasis”(一種新型RIPK1抑制劑通過非免疫抑制的機(jī)制恢復(fù)腸道穩(wěn)態(tài)保護(hù)小鼠GVHD)的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)了腸上皮細(xì)胞中受體相互作用蛋白激酶RIPK1/RIPK3調(diào)控Janus激酶1(JAK1)/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活蛋白1(STAT1)介導(dǎo)的炎癥,進(jìn)而觸發(fā)移植物抗宿主?。?/span>graft versus host disease,GVHD)炎癥級聯(lián)反應(yīng)的機(jī)制,展示了新型RIPK1激酶抑制劑(Zharp1-211)作為預(yù)防與治療GVHD的非免疫抑制療法的新策略。
胃腸道作為重要的“屏障部位”,對許多T細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥性疾病至關(guān)重要,包括GVHD。GVHD是異基因造血干細(xì)胞移植后的主要并發(fā)癥,主要由于成功植入的供體T細(xì)胞對受體器官進(jìn)行免疫攻擊所引發(fā)的不良反應(yīng)。異體T細(xì)胞介導(dǎo)的胃腸道損傷決定GVHD的嚴(yán)重程度。研究表明,腸上皮細(xì)胞(intestinal epithelial cell,IEC)在GVHD炎癥級聯(lián)反應(yīng)中發(fā)揮作用。然而,目前對GVHD炎癥級聯(lián)反應(yīng)的機(jī)制尚不清楚。
受體相互作用蛋白激酶1(receptor-interacting protein kinase, RIPK1)和RIPK3是細(xì)胞程序性壞死的關(guān)鍵調(diào)控蛋白。在腫瘤壞死因子(tumor-necrosis factor ,TNF)介導(dǎo)的細(xì)胞壞死通路中,RIPK1與RIPK3形成復(fù)合體,促進(jìn)蛋白的活化(發(fā)生磷酸化)。活化的RIPK3進(jìn)一步磷酸化底物混合系列蛋白激酶樣結(jié)構(gòu)域(mixed lineage kinase domain-like protein, MLKL) ,被激活的MLKL形成寡聚體并轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜上介導(dǎo)壞死的發(fā)生。細(xì)胞程序性壞死作為一種促炎性細(xì)胞死亡方式,與衰老、神經(jīng)退行性疾病以及炎癥性疾病相關(guān)。
本研究團(tuán)隊(duì)首先發(fā)現(xiàn),在小鼠腸道IEC中選擇性抑制RIPK3可顯著降低小鼠腸道和肝臟中的GVHD病理反應(yīng)。對RIPK3上下游蛋白的研究展示,不同于RIPK3敲除或RIPK1激酶突變的小鼠,MLKL敲除的小鼠能延緩GVHD癥狀的出現(xiàn),但后期并不能改善小鼠的總生存率。通過對小鼠腸道IEC進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序分析發(fā)現(xiàn),IEC中RIPK3具有獨(dú)立于MLKL、促進(jìn)T細(xì)胞趨化因子和MHC II類分子產(chǎn)生的功能。這些分子促進(jìn)腸道T細(xì)胞的浸潤以及同種異體T細(xì)胞反應(yīng)。進(jìn)一步研究表明,RIPK1/RIPK3能夠與JAK1形成復(fù)合物,增強(qiáng)IEC細(xì)胞中IFN-γ依賴的STAT1的激活,從而促進(jìn)趨化因子與主要組織相容性復(fù)合體II(MHC II)類分子表達(dá),募集與維持同種異體T細(xì)胞反應(yīng),最終導(dǎo)致腸組織損傷和GVHD的發(fā)生。臨床轉(zhuǎn)化研究證實(shí)在嚴(yán)重GVHD患者的結(jié)腸上皮中存在RIPK1的高度激活。該研究還發(fā)現(xiàn)了高效且具選擇性的新型RIPK1激酶抑制劑(Zharp1-211),可以顯著抑制IECs中JAK/STAT1介導(dǎo)的趨化因子和MHC II類分子的表達(dá),降低腸道上皮細(xì)胞炎癥,保護(hù)腸道干細(xì)胞與潘氏細(xì)胞,恢復(fù)腸道內(nèi)穩(wěn)態(tài),有效緩解GVHD,而且不影響移植物抗白血?。?/span>graft-versus-leukemia, GVL)效應(yīng)。
綜上所述,該研究揭示了腸道上皮細(xì)胞中的RIPK1/RIPK3信號通路激活JAK1/ STAT1介導(dǎo)的趨化因子和MHC II分子,募集與維持同種異體T細(xì)胞反應(yīng),形成炎癥級聯(lián)反應(yīng),最終導(dǎo)致系統(tǒng)性GVHD。當(dāng)前,治療GVHD的免疫抑制療法通常會導(dǎo)致感染等嚴(yán)重副作用,這項(xiàng)研究提出了靶向RIPK1/RIPK3調(diào)控的炎癥反應(yīng)作為預(yù)防和治療GVHD的非免疫抑制療法的新觀點(diǎn)。Zharp1-211選擇性地抑制IECs中JAK1/STAT1介導(dǎo)的炎癥級聯(lián)反應(yīng),展示了一種治療移植物抗宿主病和其他T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥性疾病的創(chuàng)新策略。

該研究獲得國家自然科學(xué)基金(31830051,82170218, 31671436,81973161,81773561,31900526,31771533,31600133),國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(No. 2022YFC2502700,No.2018YFA0900803),中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)與健康科技創(chuàng)新工程(2021-I2M-1-041,2021-I2M-1-047,2021-I2M-1-061,2022-I2M-2-004)等項(xiàng)目支持。系統(tǒng)所何蘇丹教授、蘇州大學(xué)附屬兒童醫(yī)院胡紹燕教授、蘇州大學(xué)張小虎教授以及美國天普大學(xué)張毅教授是本文的通訊作者。系統(tǒng)所俞曉亮博士,蘇州大學(xué)馬海闊博士和蘇州大學(xué)附屬兒童醫(yī)院李泊涵為本文的共同第一作者。
原文鏈接:https://doi.org/10.1182/blood.2022017262