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BET抑制剂靶向NLRP3炎症小体驱动的噬血细胞性淋巴组织细胞增多症:独立于IL-1β/IL-18的细胞焦亡新机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月10日 来源:SCIENCE ADVANCES 11.7
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研究人员针对噬血细胞性淋巴组织细胞增多症(HLH)高死亡率且治疗靶点不明的临床难题,通过动物模型发现NLRP3炎症小体通过GSDMD/GSDME介导的细胞焦亡(pyroptosis)独立于IL-1β/IL-18驱动疾病进展,并首次证实溴结构域和末端外结构域抑制剂(BETi)可通过阻断NLRP3启动(priming)有效缓解HLH症状,为靶向细胞死亡通路的HLH治疗提供新策略。该成果发表于《Science Advances》。
噬血细胞性淋巴组织细胞增多症(HLH)是一种致命的"细胞因子风暴"综合征,其高死亡率源于治疗靶点不清和机制不明。尤其对于继发性HLH(sHLH),尽管已知TLR信号和干扰素-γ(IFN-γ)等参与发病,但驱动病理的核心分子事件仍未阐明。更棘手的是,现有针对IL-1β/IL-18的疗法效果有限,提示存在未被认知的致病通路。
Walter and Eliza Hall Institute of Medical Research(WEHI)的研究团队在《Science Advances》发表突破性研究,首次揭示NLRP3炎症小体通过双重焦亡效应蛋白GSDMD和GSDME驱动sHLH的分子机制,并发现临床阶段药物BET抑制剂(BETi)能特异性阻断该通路。这项研究不仅解开了sHLH中细胞死亡与炎症的复杂关系,更提供了可快速转化的治疗策略。
研究团队运用多组学技术开展系统性探索:通过基因敲除小鼠模型(包括Nlrp3-/-、Gsdmd-/-Gsdme-/-等11种品系)解析分子机制;采用多参数评估体系(体温监测、血清细胞因子检测、血细胞分析等)量化疾病表型;结合免疫印迹和免疫组化定位关键蛋白活化;创新性应用BD1选择性BETi(GSK778)和全抑制剂(JQ1)进行药理学干预;通过RNA-seq分析转录调控网络。
研究结果部分:
"NLRP3炎症小体驱动sHLH疾病严重程度":在poly(I:C)+LPS诱导的sHLH模型中,Nlrp3-/-小鼠存活率显著提高,血清IL-1β、TNF、IL-6水平降低,但IFN-γ未受影响。脾脏组织分析显示NLRP3缺失特异性抑制GSDMD活化。
"GSDMD和GSDME协同驱动sHLH":双重敲除Gsdmd-/-Gsdme-/-产生最强保护效果,而单独敲除任一基因仅轻微缓解症状。值得注意的是,Il-1β-/-Il-18-/-双敲除小鼠未获保护,证实焦亡效应蛋白的功能独立于经典细胞因子。
"caspase-8和MLKL缺失减轻sHLH":Casp8-/-Mlkl-/-小鼠表现出体温维持和细胞因子减少,机制上caspase-8既调控NLRP3转录启动(priming),又参与GSDME剪切,形成"上游启动-下游执行"的双重调控。
"BET抑制剂阻断NLRP3依赖性细胞死亡":筛选发现BD1选择性BETi(JQ1/iBET-151/GSK778)可特异性抑制NLRP3(非AIM2或Pyrin炎症小体)驱动的焦亡。机制上,这些抑制剂通过降低RelA(p65)磷酸化水平,阻断NLRP3和IL-1β的转录启动。
"BETi缓解sHLH疾病严重程度":JQ1处理显著提高小鼠存活率(50mg/kg),降低血清IL-1β、TNF、IL-6和IFN-γ水平。脾脏组织分析证实JQ1可减少NLRP3蛋白积累和GSDMD剪切,但对caspase-1活化无影响。
这项研究开创性地揭示了sHLH中NLRP3-GSDMD/GSDME轴的核心地位,突破性地证明焦亡效应蛋白的病理作用独立于IL-1β/IL-18。更具转化价值的是,研究发现临床在研的BD1选择性BETi可通过"双管齐下"的方式——既抑制NLRP3转录启动又阻断下游焦亡执行——有效控制疾病进展。这不仅为理解HLH的分子机制提供了新范式,更重要的是为开发靶向细胞死亡通路的精准疗法指明了方向。特别是GSK778等BD1选择性抑制剂展现出的特异性,有望克服现有泛BET抑制剂的毒副作用,具有重要的临床转化前景。该研究将基础发现与药物开发完美衔接,为治疗HLH及其他炎症性疾病提供了全新思路。
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