TYK2背景介紹

Janus激酶（JAKs）是一種多結(jié)構(gòu)域酪氨酸激酶，可介導(dǎo)細(xì)胞因子轉(zhuǎn)導(dǎo)和調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)。JAK家族4個成員，包括JAK1、JAK2、JAK3和TYK2，參與不同的細(xì)胞因子信號通路轉(zhuǎn)導(dǎo)。當(dāng)細(xì)胞因子與受體結(jié)合激活JAK信號通路時，作為JAK家族底物的信號傳感器和轉(zhuǎn)錄激活因子STAT被JAK磷酸化形成二聚體，然后通過核包膜進(jìn)入細(xì)胞核進(jìn)行轉(zhuǎn)錄調(diào)控。通路被稱為JAK-STAT信號通路，在免疫系統(tǒng)的調(diào)控中發(fā)揮重要作用。JAK的轉(zhuǎn)導(dǎo)是由一系列IL受體、IFN受體、CSFs和激素介導(dǎo)。例如，IL-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-15和IL-21可以通過其受體激活JAK1/3信號通路，而IL-3、IL-5、GM-CSF和血小板生成素可以激活JAK2信號通路。

 

圖片來自:REGULATION OF JAK–STAT SIGNALLING IN THE IMMUNE SYSTEM.Ke Shuai‡ and Bin Liu

 

TYK2作為JAK家族的一員，可被IL12、IL-23和1型IFN激活，調(diào)節(jié)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和免疫系統(tǒng)，這是自身免疫性疾病發(fā)生發(fā)展的一個重要的機制。它參與許多類型的炎癥性和自身免疫性疾�。ㄒ韵潞喎Q：自免疾病）的發(fā)展，如銀屑病和系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE）。由于TYK2的ATP結(jié)合位點結(jié)構(gòu)高度同源性，靶向JAK家族蛋白的催化區(qū)域是一個主要的挑戰(zhàn)。

 

一、TYK2與自免疾病

 

在本研究中，作者通過靶向TYK2蛋白的激酶調(diào)控域（JH2）開發(fā)了一種新的小分子抑制劑（QL-1200186）。作者首先進(jìn)行TYK2激酶結(jié)構(gòu)域結(jié)合檢測，應(yīng)用HTRF技術(shù)選擇Tb anti-his供體，將BMS-986165標(biāo)記熒光作為tracer，室溫孵育1小時后檢測。
 

JAK1/2/3和TYK2活性檢測，應(yīng)用HTRF技術(shù)KinEASE™-TK kits，激酶buffer稀釋化合物QL-1200186，進(jìn)行酶反應(yīng)（空板中加入底物和ATP）45分鐘后用供體Eu和受體SA-XL665進(jìn)行檢測。
 

QL-1200186與JAK1 JH2結(jié)構(gòu)域結(jié)合IC50為9.85nM，與重組TYK2 JH2結(jié)構(gòu)域結(jié)合IC50為0.06 nM是JAK1 JH2的164倍。QL-1200186對TYK2 JAK1/2/3 JH1激酶無抑制。

 

圖：C The binding of QL-1200186 to JH2 of TYK2 and JAK1. D The efects of QL-1200186 on JAK1/2/3 and TYK2 JH1 kinase activities determined by HTRF. Tabel 1A: Biochemical binding and cellular potency of TYK2 inhibitors

 

TYK2可通過I型IFN受體、IL-12受體和IL-23受體介導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。因此，為了進(jìn)一步驗證QL-1200186在TYK2介導(dǎo)的信號通路中的功能，作者檢測QL-1200186活性采用報告基因方法使用IFNα刺激HEK-Blue™ IFN-α/β細(xì)胞6小時，可激活JAK/STAT/ISGF3通路。
 

在細(xì)胞系、人外周血細(xì)胞和人全血中檢測QL-1200186對IFNα、IL-12和IL-23信號通路的抑制作用。用IFNα刺激PBMC，GM-CSF刺激U937細(xì)胞，IL-2刺激PBMC和全血，使用流式細(xì)胞術(shù)檢測STAT5磷酸化水平。IL-23刺激Th17細(xì)胞，使用流式細(xì)胞術(shù)檢測STAT3磷酸化水平。
 

IFNγ因子釋放檢測，用IL-12刺激NK-92細(xì)胞，IL-18刺激全血細(xì)胞，使用ELISA方法檢測IFNγ釋放量。
 

QL-1200186在JAK2/JAK2依賴的GM-CSF刺激的STAT5磷酸化實驗中表現(xiàn)良好，IC50>10µM。在JAK1/JAK3依賴的IL-2刺激的磷酸化也得到相同驗證結(jié)果。

 

圖：G GM-CSF-induced pSTAT5 production in U937 cells detected by FACS. H IL-2-induced

pSTAT5 levels in human PBMCs detected by FACS

 

QL-1200186在JAK/STAT/ISGF3通路和IFNα刺激的CD3+T細(xì)胞中pSTAT5水平均呈現(xiàn)劑量依賴性抑制效果。IL-23誘導(dǎo)的人T17細(xì)胞中STAT3磷酸化同樣呈現(xiàn)以劑量依賴性抑制。同樣QL-1200186能夠促進(jìn)IL-12誘導(dǎo)的NK92細(xì)胞的IFNγ的產(chǎn)生。數(shù)據(jù)表明，與JAK1/2/3信號通路抑制相比，對介導(dǎo)的TYK2抑制效果特異性高。

 

圖 ：QL-1200186 抑制TYK2信號通路. A QL-1200186 對JAK/STAT/ISGF3的影響. B IFNα 刺激人PBMCs對磷酸化STAT5影響. C IL-23刺激Th17細(xì)胞pSTAT3水平影響. D QL-1200186促進(jìn)NK92細(xì)胞IFNγ產(chǎn)生。

 

Jurkat細(xì)胞中的TYK2的活性檢測，細(xì)胞與QL-1200186、BMS-986165或NDI-034858共培養(yǎng)1h，然后用人IFNα（1000 U/mL）刺激15min。通過Western Blot方法檢測Jurkat細(xì)胞中TYK2 Tyr1054和Tyr1055的磷酸化以確定QL-1200186對TYK2受體介導(dǎo)的激活的抑制作用。結(jié)果顯示，QL-1200186對pTYK2有明顯抑制作用。

 

此外，作者在小鼠體內(nèi)驗證了QL-1200186的藥代動力學(xué)和藥效學(xué)特性。QL-1200186在PK研究中，表現(xiàn)出良好體內(nèi)暴露量、較高的生物學(xué)轉(zhuǎn)化�？诜�QL-1200186后檢測IL-12刺激后的IFNγ的產(chǎn)生，呈現(xiàn)劑量依賴性地抑制效果，并顯著改善了銀屑病小鼠的皮膚損傷。

 

二、TYK2與癌癥

在這篇綜述討論了TYK2的致癌潛力的最新發(fā)現(xiàn)。目前對TYK2在細(xì)胞因子反應(yīng)和癌變中的作用的集中在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子STAT3和STAT5的激活上。目前在各種癌癥中都發(fā)現(xiàn)了TYK2異常激活、蛋白水平異常增多和TYK2突變。本文不做過多闡述。

圖：TYK2致癌細(xì)胞因子及受體家族信號通路示意（右）