NFATc4在NASH領(lǐng)域的研究進(jìn)展

李靜 雷曉紅 茅益民

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)在普通人群中的發(fā)病率約為20% ～30%，是目前最常見的肝臟疾病。其疾病譜中的非酒精性脂肪性肝炎(NASH)有進(jìn)展為肝硬化，甚至肝細(xì)胞癌的風(fēng)險。而且，除了肝臟病變，NAFLD常與肥胖、2型糖尿病、胰島素抵抗、脂質(zhì)代謝紊亂等代謝異常相關(guān)。因此，深入了解NAFLD的發(fā)病機(jī)制，尋找潛在的治療靶點，阻止疾病的進(jìn)展，具有重要的臨床意義和價值。

活化T細(xì)胞核因子(NFAT)蛋白家族，屬于鈣調(diào)磷酸酶(Ca2+依賴的磷酸酶)控制的轉(zhuǎn)錄因子家族。研究表明，NFAT不僅在T/B淋巴細(xì)胞適應(yīng)性免疫(體液免疫應(yīng)答、免疫耐受、免疫代謝等)和炎癥反應(yīng)中發(fā)揮基礎(chǔ)性作用[1]，還對多種細(xì)胞和器官中發(fā)生的大量非免疫過程起重要作用，其中，NFATc4尤為突出。

既往的研究提示，在脂肪組織中，NFATc4參與脂肪細(xì)胞分化、促進(jìn)炎癥效應(yīng)因子分泌和抑制脂聯(lián)素[2]。NFATc4導(dǎo)致的對肥胖相關(guān)代謝紊亂的影響，得到了其藥理抑制作用研究的進(jìn)一步支持。在抑制其作用后，可阻止大鼠在接受高果糖飲食后發(fā)生胰島素抵抗和腎病[3]。盡管如此，NFATc4在NAFLD/NASH中的發(fā)生機(jī)制尚未闡明。

一、NFAT家族

活化T細(xì)胞核因子(NFAT)蛋白是T細(xì)胞活化的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子[4]，具有5個成員(NFATc1-5)，其中，NFATc1-4受鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶信號傳導(dǎo)的調(diào)控。鈣離子調(diào)節(jié)鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶，進(jìn)而使NFAT調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域磷酸化，并且誘導(dǎo)NFAT轉(zhuǎn)錄復(fù)合物的胞質(zhì)成分(NFATc蛋白)，促進(jìn)其在細(xì)胞核定位[5]。在細(xì)胞核中，NFAT轉(zhuǎn)錄復(fù)合物在DNA上組裝，可激活多種基因轉(zhuǎn)錄。NFAT可以根據(jù)其被激活的細(xì)胞類型和調(diào)控信號來激活不同的轉(zhuǎn)錄程序[6]，參與調(diào)控免疫應(yīng)答、細(xì)胞周期、血管生成等多種生理過程。

NFATc5缺少鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶結(jié)合域，是唯一不依賴鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶的亞型，對鹽誘導(dǎo)的高滲性高度敏感[7]。因此，NFATc5被認(rèn)為是與張力有關(guān)的增強(qiáng)劑結(jié)合蛋白，參與細(xì)胞對高滲應(yīng)激的保護(hù)。近年的研究發(fā)現(xiàn)，NFATc5不僅受張力調(diào)節(jié)，還可被與張力無關(guān)的因素調(diào)控。

二、NFATc4的功能

NFATc4可在T細(xì)胞中表達(dá)，參與調(diào)控T細(xì)胞的分化和成熟。NFATc4缺陷小鼠不但可導(dǎo)致CD4+、CD8+細(xì)胞數(shù)量減少，其T細(xì)胞還存在發(fā)育缺陷，Bcl-2表達(dá)受損，導(dǎo)致T細(xì)胞在發(fā)育過程中受到凋亡信號干擾[8]。正如家族中其他成員一樣，NFATc4會響應(yīng)T細(xì)胞的抗原應(yīng)激，激活細(xì)胞因子基因，繼而激活一系列炎癥反應(yīng)。此外，在弓形蟲感染中，弓形蟲多態(tài)性致密顆粒蛋白GRA6通過鈣調(diào)節(jié)配體(CAMLG)選擇性激活NFATc4，促進(jìn)CD11b+、Ly6G+細(xì)胞到感染部位的聚集以及趨化因子(例如Cxcl2和Ccl2)的表達(dá)[9]。

有研究表明，NFATc4不僅限于免疫系統(tǒng)，還可以調(diào)節(jié)多種病理生理過程，如心血管系統(tǒng)的發(fā)育、心臟肥大等[10-11]。既往研究發(fā)現(xiàn)，NFATc2和NFATc4缺乏的小鼠脂肪組織中抵抗素的產(chǎn)生增加，且抵抗飲食誘導(dǎo)的肥胖。

三、在NAFLD/NASH領(lǐng)域的研究進(jìn)展

在NAFLD/NASH領(lǐng)域，最新的研究發(fā)現(xiàn)了通過促進(jìn)NFATc4在肝細(xì)胞中的表達(dá)從而誘導(dǎo)NAFLD的新機(jī)制，其負(fù)調(diào)控PPARα和骨橋蛋白的表達(dá)/活性，進(jìn)而促進(jìn)脂肪變性的發(fā)展，以及肝臟的炎癥反應(yīng)和纖維化。研究顯示，敲低 NFATc4可改善肝臟脂質(zhì)積累、損傷、巨噬細(xì)胞招募和纖維化，此外， NAFTc4在NASH和纖維化患者肝細(xì)胞中發(fā)生了核易位[12]。研究通過纖維性飲食喂養(yǎng)肥胖/NAFLD基因小鼠模型，發(fā)現(xiàn)NFATc4是肥胖相關(guān)脂肪變性向炎癥和纖維化發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動因素，其可能的機(jī)制是NFATc4通過抑制PPARα和骨橋蛋白,從而促進(jìn)肝臟脂肪變性、炎癥和纖維化。因此，轉(zhuǎn)錄因子NFATc4可能是重要的信號樞紐，調(diào)控參與NAFLD/NASH發(fā)展的多個細(xì)胞過程，可能是這類疾病的關(guān)鍵驅(qū)動因子。

眾所周知，PPARα 是小鼠肝臟中脂肪酸β-氧化的主要調(diào)節(jié)因子[13]。然而，人類和小鼠的PPARα具有結(jié)構(gòu)和功能上的差異，經(jīng)典的選擇性PPARα激動劑(如非諾貝特)在安全劑量內(nèi)并不足以有效治療NASH/纖維化[14-15]。目前，新的研究和臨床試驗集中于開發(fā)和測試新的不良反應(yīng)較少的PPARα激動劑或PPARα/δ的雙重抑制劑(elafibranor)，這為NASH/纖維化治療帶來了潛在的新的選擇。該研究還發(fā)現(xiàn)，NFATc4對PPARα的單獨(dú)抑制并不足以促進(jìn)炎癥和纖維化。在對其他NFATc4靶點的探索中，最后確定了骨橋蛋白是NFATc4誘導(dǎo)的相關(guān)因子，至少在體外能夠激活巨噬細(xì)胞和星狀細(xì)胞。骨橋蛋白可激活肝星狀細(xì)胞,是肝纖維化和肝細(xì)胞癌研究中有前景的生物標(biāo)志物。在脂肪變性向炎癥和纖維化進(jìn)展過程中，NFATc4誘導(dǎo)的骨橋蛋白表達(dá)與其他潛在靶標(biāo)相比，目前的研究尚無法評估哪個具有相對更重要的價值。因此，定量評估NFATc4對PPARα、骨橋蛋白和其他潛在靶點的相對作用，有利于進(jìn)一步理解其在NASH進(jìn)程中的作用，有助于識別新的相關(guān)的下游治療靶點。

既然NFATc4可促進(jìn)NASH發(fā)展，而且還參與免疫調(diào)控，那么，在NASH向HCC發(fā)展(伴或不伴肝硬化)的進(jìn)程中，它的作用也令人關(guān)注。既往研究提示，NFAT家族的其他成員在各種非肝臟癌癥中通過不同機(jī)制表現(xiàn)出抗癌或致癌作用[17]。盡管現(xiàn)有的研究提示，抑制NFATc4可能會抑制肝臟代謝紊亂向腫瘤和腫瘤惡性化的發(fā)展，但尚需進(jìn)一步的研究來探索NFATc4調(diào)控下的HCC相關(guān)病理機(jī)制，例如脂質(zhì)代謝和炎癥的失調(diào)，或受其他癌癥中NFAT成員影響的其他致癌過程，例如細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移、耐藥性和腫瘤微環(huán)境的改變等。

四、NFATc4在其他領(lǐng)域的研究進(jìn)展

在心血管領(lǐng)域， NFATc4與脈管系統(tǒng)的發(fā)育發(fā)展有關(guān)，敲除鼠均死于血管發(fā)育不良[18]。也有研究發(fā)現(xiàn)，NFATc4在心肌肥厚和腹主動脈收縮過程中心房利鈉肽的產(chǎn)生發(fā)揮關(guān)鍵作用[19]。

在進(jìn)行性神經(jīng)退行性疾病領(lǐng)域，研究發(fā)現(xiàn)在阿爾茲海默癥(AD)模型小鼠中，活化的星形膠質(zhì)細(xì)胞與鈣調(diào)磷酸酶(CN)的蛋白水解和NFAT4表達(dá)升高密切相關(guān)[20]，而星形細(xì)胞CN/NFATc4是驅(qū)動AD期間谷氨酸失調(diào)和神經(jīng)元過度活躍的關(guān)鍵病理機(jī)制。另一研究表明，NFATc4在進(jìn)行性神經(jīng)退行性疾病中介導(dǎo)星形膠質(zhì)細(xì)胞的有害作用[21]。因此，現(xiàn)有證據(jù)表明，星形細(xì)胞CN/NFAT4途徑是破壞急性損傷后海馬突觸重塑和體內(nèi)穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵機(jī)制。

在腫瘤研究領(lǐng)域，NFATc4可能成為潛在抗癌靶標(biāo)[21-23]。據(jù)研究報道，NFATc4可在干細(xì)胞樣卵巢癌細(xì)胞中富集，與增殖減少和預(yù)后不良相關(guān)。部分NFATc4抑制劑已經(jīng)在進(jìn)行開發(fā)和測試，但尚未在HCC患者中開展。

目前的研究表明，NFATc4參與多種細(xì)胞、器官的不同生理過程調(diào)控，可能是驅(qū)動NAFLD/NASH發(fā)生、發(fā)展的關(guān)鍵因子，對NFATc4及其相關(guān)靶點的進(jìn)一步深入研究，有望為NASH的未來治療提供新的手段。