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这篇综述系统总结了布鲁顿酪氨酸激酶(BTK)及其抑制剂(BTKi)在骨髓源性免疫细胞(如单核/巨噬细胞、小胶质细胞、粒细胞等)中的关键作用,超越了其在B细胞恶性肿瘤中的传统认知。文章深入剖析了BTK通过调控NF-κB、STAT3、NLRP3等通路,影响细胞吞噬、炎症信号和代谢等功能,从而在癌症、自身免疫病(如类风湿关节炎、多发性硬化症)、过敏及神经炎症性疾病中扮演重要角色。最后,文章强调了靶向骨髓细胞中BTK的治疗潜力及当前临床转化进展。
在免疫治疗的武器库中,布鲁顿酪氨酸激酶(BTK)曾因其在B细胞发育和功能中的核心地位而声名鹊起,其抑制剂(BTKi)如伊布替尼(ibrutinib)早已成为治疗B细胞恶性肿瘤(如慢性淋巴细胞白血病CLL)的利器。然而,越来越多的证据揭示,BTK的作用舞台远不止于B细胞。这篇综述带领我们深入探索BTK在先天免疫的骨干——骨髓源性细胞中的广阔天地,揭示其作为连接多种免疫疾病的关键分子开关。
BTK分子结构与激活机制
要理解BTK的功能,需先认识其结构。BTK是一个77 kDa的胞质蛋白,由5个结构域组成:N端的pleckstrin同源(PH)结构域、Tec同源(TH)结构域、SRC同源3(SH3)和SH2结构域,以及C端的激酶结构域。它的激活如同一场精心编排的双人舞:当病原体相关分子模式(PAMPs)或损伤相关分子模式(DAMPs)与B细胞受体(BCR)、Toll样受体(TLRs)、Fc受体或趋化因子受体等模式识别受体(PRRs)结合后,会启动下游信号。BTK被募集至细胞膜,其Tyr551位点首先被磷酸化,随后SH3结构域上的Tyr223位点发生自磷酸化,从而使其完全激活。活化的BTK可进一步激活PLCγ2,产生二酰甘油(DAG)和三磷酸肌醇(IP3),导致Ca2+内流和蛋白激酶Cβ(PKCβ)激活,这些信号最终汇聚于NF-κB、ERK1/2和NFAT等转录因子,精密调控免疫细胞的活化与功能。
超越B细胞:BTK在骨髓细胞中的关键角色
骨髓细胞,包括单核细胞、巨噬细胞、小胶质细胞、粒细胞(中性粒细胞、肥大细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞)以及组织驻留的巨噬细胞(如破骨细胞、库普弗细胞),均表达BTK。在肿瘤微环境中,BTK抑制剂能够靶向髓源性抑制细胞(MDSCs)和肿瘤相关巨噬细胞(TAMs),增强抗肿瘤免疫。在感染中,BTKi也能调节髓系细胞功能,以更有效地靶向微生物和病毒。截至2026年1月,已有15项正在进行的临床试验在研究BTKi治疗各种自身免疫性疾病的效果,包括类风湿关节炎(RA)、系统性红斑狼疮(SLE)、多发性硬化症(MS)等。
BTK在单核细胞和巨噬细胞中
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X-连锁无丙种球蛋白血症(XLA)的启示:XLA是一种由btk基因突变引起的罕见遗传病。研究XLA患者的免疫细胞,为了解BTK功能提供了独特窗口。BTK缺陷的单核细胞表现出某些免疫、活性氧(ROS)和细胞死亡相关基因的表达差异,但其整体细胞功能影响复杂,取决于具体的刺激和下游通路。
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癌症治疗新视角:BTKi最初为治疗B细胞恶性肿瘤而开发,但研究发现它们也能通过靶向髓系细胞发挥作用。在慢性淋巴细胞白血病(CLL)患者中,伊布替尼治疗可增加单核细胞的吞噬活性。在肿瘤模型中,BTKi能减少MDSCs的免疫抑制功能,抑制促瘤的M2样巨噬细胞,并增强CD8+T细胞浸润,从而抑制肿瘤生长。
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自身免疫与炎症性疾病:BTK是NF-κB等关键促炎转录因子的重要调节器。在类风湿关节炎中,滑膜巨噬细胞的BTK信号可放大NF-κB介导的细胞因子释放。在IgA肾病中,肾脏巨噬细胞的BTK活化促进疾病进展。临床前研究表明,BTK抑制剂如托莱布鲁替尼(tolebrutinib)、伊伐布鲁替尼(evobrutinib)可抑制LPS刺激的人或小鼠巨噬细胞/单核细胞产生TNF、IL-6等细胞因子,并降低其代谢活性。相应的临床实验也取得进展,例如芬溴替尼(fenebrutinib)在RA和MS中显示出疗效。
BTK在中枢神经系统卫士——小胶质细胞中
小胶质细胞是中枢神经系统(CNS)的常驻免疫细胞。BTK在其表型和功能中扮演着重要角色。
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阿尔茨海默病(AD):在AD患者脑组织和5xFAD小鼠模型中,小胶质细胞的BTK表达上调。BTK抑制剂可调节小胶质细胞稳态,抑制其促炎表型,并可能影响其对β-淀粉样蛋白的吞噬。
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视神经脊髓炎谱系疾病(NMOSD):在NMOSD小鼠模型中,BTK+小胶质细胞增多。使用BTK抑制剂(如赞布替尼,zanubrutinib)治疗后,BTK+小胶质细胞减少,病灶缩小,髓鞘脱失和轴索损伤减轻,同时小胶质细胞对髓鞘碱性蛋白(MBP)的吞噬活性增加。
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慢性脑低灌注(CCH)与蛛网膜下腔出血(SAH):在CCH和SAH模型中,小胶质细胞的磷酸化BTK(pBTK)水平上调。托莱布鲁替尼治疗可减少CCH模型中的BTK+小胶质细胞,下调促炎基因(如tnf, il-1β),上调抗炎基因(如il-10, tgfb),并改善SAH模型小鼠的神经功能缺损和存活率。
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多发性硬化症(MS):在MS患者的慢性活动性病灶中,小胶质细胞/巨噬细胞高表达BTK。在实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)模型中,伊伐布鲁替尼治疗可降低疾病严重程度,并减少小胶质细胞的促炎表型。能够穿过血脑屏障的BTK抑制剂(如托莱布鲁替尼、芬溴替尼)正在MS临床试验中进行评估,为通过调节小胶质细胞功能治疗MS带来了新希望。
BTK在粒细胞中
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中性粒细胞:BTK在中性粒细胞的募集和功能中发挥作用,但研究结果存在情境依赖性。在感染模型中,BTK缺陷可能损害中性粒细胞招募,加重感染;而在某些无菌炎症模型中,BTK抑制可减少中性粒细胞募集,减轻组织损伤。在败血症或哮喘模型中,BTK抑制剂可降低中性粒细胞产生的炎症介质。
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肥大细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞:BTK同样表达于这些细胞,并参与过敏反应。例如,在慢性自发性荨麻疹(CSU)中,BTK抑制剂(如瑞米布鲁替尼,remibrutinib)通过靶向肥大细胞等,可快速、持续地改善症状。
总结与展望
本综述系统性地阐明,BTK是先天免疫和髓系细胞功能的核心调节器,其影响远超越B细胞范畴。通过在不同髓系细胞亚群中抑制BTK,可以改变这些细胞的炎症相关表型和功能,这为BTK抑制剂在多种炎症介导的疾病(包括癌症、自身免疫病、神经炎症性疾病和过敏性疾病)中的应用提供了新的细胞特异性见解和巨大的转化潜力。未来研究需要进一步阐明BTK在不同细胞类型和疾病背景下的精确分子机制,以优化基于BTK的靶向治疗策略。