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RIPK1作为应激哨兵的角色:协调细胞存活与免疫原性细胞死亡

期刊:nature reviews molecular cell biologyDOI:10.1038/s41580-023-00623-w

这篇文档属于类型b(科学综述论文)。以下是针对中国读者的学术报告:


作者与机构
本文由Jarama ClucasPascal Meier(来自英国伦敦癌症研究所的Breast Cancer Now Toby Robins研究中心)合作撰写,发表于2023年11月的*Nature Reviews Molecular Cell Biology*(第24卷,835–852页)。

主题
论文题为《Roles of RIPK1 as a stress sentinel coordinating cell survival and immunogenic cell death》,聚焦受体相互作用丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(RIPK1)在细胞生存、免疫原性细胞死亡(ICD)及炎症调控中的核心作用。


主要观点与论据

1. RIPK1作为细胞死亡与炎症的枢纽调控因子

RIPK1是先天免疫应答的关键节点,其通过双重功能(支架与激酶活性)协调细胞生存与死亡。

  • 支持证据
    • RIPK1参与多种死亡受体(如TNFR1)和模式识别受体(PRRs,如TLR3/4、ZBP1)的信号传导。
    • 激酶活性依赖的RIPK1激活可诱导凋亡(caspase-8依赖)或坏死性凋亡(necroptosis,RIPK3-MLKL依赖);非催化支架功能则促进NF-κB介导的促炎基因表达。
    • 小鼠模型显示,RIPK1缺失导致多器官炎症与围产期死亡,而激酶失活突变(如K45A)可缓解炎症表型。

2. RIPK1激活的精细调控机制

RIPK1的活性受翻译后修饰(PTMs)严格调控,包括泛素化、磷酸化及蛋白水解切割。

  • 支持证据
    • 泛素化:CIAP1/2和LUBAC复合物通过K63/M1泛素链修饰RIPK1,抑制其细胞死亡倾向,促进NF-κB激活;去泛素化酶(如CYLD)则反向调控。
    • 磷酸化:IKKα/β或TBK1对RIPK1 Ser25的磷酸化阻碍ATP结合,抑制激酶活性;MK2对Ser320/335的磷酸化阻止其募集至死亡复合体。
    • 临床关联:突变导致RIPK1调控失衡(如A20缺失或LUBAC缺陷)与自身炎症性疾病(如关节炎、IBD)密切相关。

3. RIPK1在免疫原性细胞死亡(ICD)中的核心作用

RIPK1驱动的细胞死亡模式决定免疫应答强度:凋亡(非免疫原性) vs. 坏死性凋亡/焦亡(pyroptosis,高免疫原性)。

  • 支持证据
    • 坏死性凋亡:RIPK1-RIPK3-MLKL通路导致膜破裂,释放损伤相关分子模式(DAMPs),如HMGB1和IL-1β,激活树突细胞(DCs)和CD8+ T细胞。
    • 焦亡:当caspase-8失活时,RIPK1通过NLRP3炎性体激活caspase-1,切割gasdermin D(GSDMD)形成膜孔,释放IL-18等促炎因子。
    • 实验验证:RIPK3二聚化系统证明,RIPK1依赖的NF-κB转录诱导是DAMPs释放的关键。

4. RIPK1在疾病中的双重角色

RIPK1功能失调与炎症性疾病神经退行性疾病癌症密切相关。

  • 支持证据
    • 功能缺失突变(如N-terminal截短):患者表现为早发性IBD、反复感染及淋巴细胞减少,小鼠模型显示肠道上皮细胞凋亡增加。
    • 功能获得突变(如D324变异体):阻断了caspase-8对RIPK1的切割,导致RIPK1持续激活,引发自身炎症综合征(CRIA)。
    • 癌症:RIPK1表达在胶质母细胞瘤中上调(促肿瘤),而在结直肠癌中下调(抑肿瘤),其多态性可作为预后标志物。

5. RIPK1靶向治疗的临床潜力

抑制或激活RIPK1为多种疾病提供治疗策略。

  • 支持证据
    • 抑制剂开发:如GSK2982772(靶向RIPK1激酶结构域)在银屑病临床试验中显示安全性,但对类风湿性关节炎疗效有限。
    • 免疫治疗联合:RIPK1降解可增强CD8+ T细胞抗肿瘤效果,但需权衡免疫抑制风险(如淋巴细胞减少)。
    • IAP抑制剂:通过解除CIAP1/2对RIPK1的抑制,诱导ICD,增强免疫检查点阻断(ICB)疗效。

论文的意义与价值

  1. 理论价值:系统梳理了RIPK1在细胞死亡与炎症中的分子机制,填补了其对免疫微环境调控认知的空白。
  2. 临床转化:为自身炎症性疾病、神经退行性疾病及癌症的靶向治疗提供新思路,尤其是联合免疫治疗的策略优化。
  3. 争议与挑战:指出RIPK1抑制剂的临床疗效差异(如血脑屏障穿透性问题)及潜在副作用(如感染风险),为未来研究指明方向。

亮点
- 多维度调控解析:首次整合RIPK1的PTMs、复合体形成与疾病关联的全景图。
- 转化医学视角:从基础机制到临床试验的连贯论述,凸显跨学科研究价值。

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