Nod樣受體家族嘌呤結(jié)構(gòu)域3炎癥小體在口腔黏膜病中的研究進(jìn)展

陳思婷 鐘雄 孟文霞

南方醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)院黏膜科 廣州 510280

口腔扁平苔蘚（oral lichen planus，OLP）、復(fù)發(fā)性阿弗他潰瘍（recurrent aphthous ulcer，RAU）、自身免疫性大皰類疾?。╝ntoimmune bullous disease，AIBD）等口腔黏膜病的發(fā)病機制復(fù)雜，治療周期長，且較為棘手。臨床上，患者長期承受這些疾病帶來的疼痛、進(jìn)食困難等。目前，這些疾病的治療以去除刺激因素、減輕局部炎癥反應(yīng)、控制病情為主，尚無有效的根治方法。Nod樣受體家族嘌呤結(jié)構(gòu)域3（Nod-like receptor protein 3，NLRP3）炎癥小體作為大分子多蛋白復(fù)合體，在炎癥和免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。它的異?；罨凸δ墚惓？蓪?dǎo)致持續(xù)的炎癥狀態(tài)，影響多種炎性疾病的發(fā)生發(fā)展甚至惡性轉(zhuǎn)化[1]。目前，NLRP3炎癥小體已被證實參與了多種自身免疫性疾病，如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎（rheumatoid arthritis，RA）、克羅恩病（Crohn’s disease，CD）、系統(tǒng)性紅斑狼瘡（systemic lupus erythematosus，SLE）等[2]。然 而關(guān)于NLRP3炎癥小體與口腔黏膜病的研究尚處于起步階段，亟待進(jìn)一步的深入研究。

本文簡要介紹NLRP3炎癥小體的作用機制，就NLRP3炎癥小體在口腔黏膜?。ㄈ鏞LP、RAU、AIBD等）的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為臨床診治提供一定參考。

1 NLRP3炎癥小體的概述

NLRP3是一種感受外來病原體和內(nèi)源性危險信號的細(xì)胞內(nèi)受體。它與含有卡片和半胱天冬蛋白酶-1（caspase-1）的凋亡相關(guān)斑點樣蛋白（apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD，ASC）組裝，形成NLRP3炎癥小體多聚體蛋白[3]。這3種蛋白之間的相互作用合理調(diào)節(jié)炎癥小體功能，進(jìn)而調(diào)控下游炎癥和免疫反應(yīng)。適量激活NLRP3炎癥小體后引發(fā)的炎癥反應(yīng)可有效消除微生物感染，同時還誘導(dǎo)機體產(chǎn)生有效的適應(yīng)性免疫應(yīng)答，修復(fù)受損的組織[1]。如果對NLRP3炎癥小體活化的調(diào)控失去平衡，則會導(dǎo)致過量的促炎細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）和IL-18生成，引發(fā)一系列炎癥風(fēng)暴反應(yīng)和自身免疫紊亂，對機體產(chǎn)生嚴(yán)重甚至致命的損傷[4]。因此，研究NLRP3炎癥小體活化的調(diào)控機制對揭示相關(guān)疾病的發(fā)病機制至關(guān)重要。

本文將從NLRP3炎癥小體與相關(guān)口腔黏膜病的研究現(xiàn)狀進(jìn)行探討。

2 NLRP3炎癥小體與相關(guān)口腔黏膜病

2.1 OLP

OLP是發(fā)生在口腔黏膜的一種常見慢性炎癥性疾病，好發(fā)于中老年女性。據(jù)估計，OLP的患病率約為1%～2%，其惡性轉(zhuǎn)化率為0.9%～1.1%[5-6]。關(guān)于OLP的發(fā)病機制目前尚無明確共識?？乖禺愋悦庖邫C制和非特異性免疫機制都被認(rèn)為與OLP的發(fā)病有關(guān)[7]。

Thi Do等[8]在OLP患者的口腔上皮和結(jié)締組織中發(fā)現(xiàn)核因子κB（nuclear factor kappa-B，NFκB）、NLRP3、caspase-1和IL-1β的表達(dá)水平高于健康對照組，推測NF-κB信號通路和NLRP3炎癥小體參與OLP的發(fā)病過程。目前，OLP被廣泛認(rèn)為是口腔黏膜T細(xì)胞介導(dǎo)的自身免疫性疾病，Th17和Treg細(xì)胞均參與OLP的免疫反應(yīng)。Lv等[9]發(fā)現(xiàn)：Th17/Treg失衡可能與損傷相關(guān)分子模式誘導(dǎo)OLP中NLRP3炎癥小體的激活有關(guān)，這提示NLRP3炎 癥 小 體/IL-1β/IL-18軸 與OLP病 理 發(fā) 展 中Th17/Treg失衡的激活有關(guān)。基于這些發(fā)現(xiàn)，NLRP3炎癥小體可能在OLP特異性免疫和非特異性免疫之間相互作用。但是，NLRP3是否通過介導(dǎo)Th17/Treg軸參與OLP的病理機制尚不清楚，需要進(jìn)一步地深入研究。

2.2 RAU

RAU是最常見的口腔黏膜潰瘍類疾病，在一般人群中的患病率為5%～25%[10]。該病具有周期性、復(fù)發(fā)性、自限性特征，潰瘍灼痛明顯。RAU的致病機制目前尚不明確，近年來大量研究[11]提示免疫因素是最重要的發(fā)病機制。免疫和炎癥分子基因中的單核苷酸多態(tài)性（single nucleotide polymorphism，SNP）亦是研究熱點。

NLRP3基因的種系變異常導(dǎo)致NLRP3的結(jié)構(gòu)性激活，并產(chǎn)生過量的IL-1β，使個體對炎癥疾病產(chǎn)生易感性[12]。Bidoki等[12]對69名伊朗RAU患者和56名健康對照者的NLRP3基因中的3個SNP（rs4612666、rs10754558、rs3806265）進(jìn)行病例對照研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：RAU患者中NLRP3 rs3806265 TT基因型的出現(xiàn)頻率明顯高于健康對照組，提示基因多態(tài)性（NLRP3 rs3806265）可能會影響RAU的發(fā)展以及伊朗個體對RAU的易感性。Slezakova等[13]對捷克的57名RAU患者和143名健康對照者就NLRP3基因中的3個SNP（rs4612666、rs10754558、rs3806265）進(jìn)行了病例對照研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：NLRP3 rs4612666 TT基因型的攜帶者罹患RAU的風(fēng)險更高，而NLRP3單倍型與RAU之間沒有關(guān)聯(lián)，提示NLRP3 rs4612666可能與捷克人群中RAU的發(fā)病有關(guān)。

2.3 天皰瘡與類天皰瘡

天皰瘡是一類嚴(yán)重的、慢性的累及黏膜-皮膚自身免疫大皰性疾病，最多見于40～60歲人群，其中尋常型天皰瘡（pemphigus vulgaris，PV）是常見類型。NLRP3炎癥小體激活后可誘導(dǎo)IL-1β和IL-18的分泌，它在某些自身免疫性疾病中作為重要的炎癥小體效應(yīng)子的作用已被確定[14-15]。Shamsabadi等[16]通過實時熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)研究了43名黏膜主導(dǎo)型PV患者和40名健康對照中NLRP1、NLRP3和人IL-1轉(zhuǎn)化酶（IL-1-converting enzyme，ICE）蛋白酶激活因子（ICE-protease-activating factor，IPAF）這3種炎癥小體的mRNA水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：PV患者外周血單個核細(xì)胞（peripheral blood mononuclear cell，PBMC）中NLRP3炎癥小體的mRNA水平與對照組相似，因此，他們認(rèn)為NLRP3炎癥小體與PV的發(fā)病可能沒有明顯的關(guān)聯(lián)，但仍需更多的研究證明。

大皰性類天皰瘡（bullous pemphigoid，BP）亦是一種慢性自身免疫性的皮膚黏膜病，多見于老年女性。IL-1β作為一種在BP早期分泌的細(xì)胞因子，調(diào)節(jié)趨化因子的分泌，同時也是無活性的細(xì)胞質(zhì)前體，被炎癥小體的caspase-1加工為成熟的活性形式。曾有學(xué)者[17]通過BP的動物模型調(diào)節(jié)IL-1β的加工和隨后的中性粒細(xì)胞浸潤，得出NLRP3炎癥小體是上皮下皰形成所必需的，其特異性在BP中起著至關(guān)重要的作用。因此，這項研究得出結(jié)論認(rèn)為NLRP3炎癥小體與BP有密切聯(lián)系。在最新的臨床試驗[18]中，通過實時熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)和蛋白質(zhì)印跡法研究BP患者和健康人PBMC中NLRP3炎癥小體的mRNA水平表達(dá)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：BP患者PBMC中NLRP3、caspase-1和IL-18 mRNA水平表達(dá)顯著上調(diào)，NLRP3/caspase-1/IL-18軸的表達(dá)與BP活動期相關(guān)，NLRP3炎癥小體參與BP的發(fā)病和進(jìn)展。

盡管NLRP3炎癥小體參與BP發(fā)病的確切機制目前仍不清楚，但干預(yù)炎癥小體的調(diào)控可能是BP的一種新型治療策略[19]。有學(xué)者開發(fā)了調(diào)節(jié)炎癥小體和IL-1β途徑的局部軟膏制劑AC-203，并提出AC-203通過抑制NLRP3炎癥小體的caspase-1，可能對BP的治療產(chǎn)生一定的作用。還有學(xué)者[20]發(fā)現(xiàn)：腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNFα）/IL-1β/IL-1R軸對于BP動物模型中的中性粒細(xì)胞募集和BP起皰至關(guān)重要，并預(yù)示這些分子可能是BP的新治療靶標(biāo)。雖然目前沒有該試驗的確切結(jié)果，但這些研究為天皰瘡和類天皰瘡患者的新型靶標(biāo)治療提供了新的見解。

2.4 白塞?。˙ehcet’s disease，BD）

BD是一種慢性血管炎癥性疾病。該病的主要特征是輕型或皰疹樣為主的RAU、生殖器潰瘍、結(jié)節(jié)性紅斑為主的皮膚病變和眼炎等，被稱為“口-眼-生殖器三聯(lián)征”。BD的致病機制仍不清楚，某些感染源和環(huán)境因素的異常免疫反應(yīng)可能會引起疾病發(fā)生。

NLRP3炎癥小體作為固有免疫的重要組分參與機體免疫反應(yīng)。在體外細(xì)胞研究中，Liang等[21]發(fā)現(xiàn)：從BD患者獲得單核細(xì)胞來源的巨噬細(xì)胞（monocyte derived macrophages，MDM）表現(xiàn)出Toll樣受體（Toll-like receptor，TLR）2/4的表達(dá)顯著增加，IL-1β和活性氧（reactive oxygen species，ROS）產(chǎn)生。結(jié)果表明：線粒體中的ROS通過 激 活NLRP3炎 癥 小 體 促 進(jìn)MDM產(chǎn) 生IL-1β。TLR2/4與配體的相互作用通過ROS-NLRP3炎癥小體依賴性途徑觸發(fā)了IL-1β分泌。在BD中ROS-NLRP3途徑和IL-1β的產(chǎn)生可能存在聯(lián)系。Kim等[22]在有皮膚表現(xiàn)的BD患者中發(fā)現(xiàn)：NLRP3炎癥小體的表達(dá)在mRNA和蛋白質(zhì)水平上均升高。因此，NLRP3炎癥小體可能參與了BD發(fā)生。

NLRP3基因突變與多種自身炎癥性疾病相關(guān)。曾有學(xué)者提出BD的臨床表現(xiàn)特征與多種自身炎癥性疾病相似，故推測NLRP3基因突變與BD相關(guān)。然而，Li等[23]采用限制性長度多態(tài)性比較BD患者組和健康對照組的DNA，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：僅1例BD患者的NLRP3發(fā)生V198M基因突變，提示NLRP3基因突變與BD未見顯著的相關(guān)性。

3 NLRP3炎癥小體抑制劑在口腔黏膜病治療中的潛在臨床價值

如前所述，NLRP3炎癥小體的適量活化可誘導(dǎo)機體產(chǎn)生炎癥反應(yīng)，清除病原體，維持機體健康；但若過度激活NLRP3炎癥小體則導(dǎo)致過度炎癥反應(yīng)和自身免疫反應(yīng)紊亂，使機體處于病理狀態(tài)。因此，靶向抑制NLRP3炎癥小體為治療NLRP3相關(guān)疾病提供了新思路。

目前，治療NLRP3相關(guān)疾病主要通過直接調(diào)控NLRP3炎癥小體的成分（NLRP3、ASC、caspase-1）或間接調(diào)控相關(guān)的細(xì)胞信號來抑制NLRP3炎癥小體的激活，如MCC950、CY-09、曲尼司特和冬凌草甲素等[24]。其中，MCC950是研究最充分、最有效的NLRP3炎癥小體的選擇性抑制劑。Seok等[24]提出MCC950通過與NLRP3 NACHT結(jié)構(gòu)域的Walker B基序直接相互作用來阻斷三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）的水解，抑制NLRP3炎癥小體的形成和激活。

Coll等[25]的幾項研究已經(jīng)證實，如果靶向治療NLRP3炎癥小體的上游或下游信號因子，將在體內(nèi)產(chǎn)生非特異性的影響，比如靶向調(diào)控IL-1β在治療相關(guān)疾病時存在局限性：1）NLRP3炎癥小體經(jīng)活化后產(chǎn)生IL-1β并伴隨細(xì)胞焦亡和IL-18等細(xì)胞因子分泌，最終導(dǎo)致IL-18等細(xì)胞因子參與疾病的發(fā)展；2）其他炎癥小體活化過程中產(chǎn)生IL-1β，而靶向IL-1β影響機體其他正常生理功能。因此，特異性靶向NLRP3蛋白本身是治療NLRP3相關(guān)疾病的新策略。

近年來，NLRP3炎癥小體抑制劑在自身免疫性疾病的應(yīng)用得到了越來越多學(xué)者的關(guān)注。在SLE的治療方面上，Juliana等[26]發(fā)現(xiàn)：BAY11-7082以NLRP3 NACHT域（ATPase區(qū)）為目標(biāo)，對SLE的發(fā)生發(fā)展產(chǎn)生潛在的抑制作用。還有學(xué)者[27]在狼瘡小鼠模型中發(fā)現(xiàn)NLRP3-ASC-Caspase-1信號通路被激活，使用P2X7受體阻滯劑可抑制整個通路的活性，猜測特異性抑制P2X7受體可能代表SLE治療的新方向。據(jù)研究[28]報道，多發(fā)性硬化?。╩ultiple sclerosis，MS）患者血清中檢測到高水平的caspase-1、ASC和IL-18。以NLRP3 NACHT結(jié)構(gòu)域的Walker B基序為靶標(biāo)的MCC950，對MS的發(fā)病產(chǎn)生一定的抑制作用。

許多慢性疾病如口腔黏膜病的發(fā)病與發(fā)展都伴隨著慢性炎癥。越來越多的研究表明NLRP3炎癥小體在OLP、RAU、PV等口腔黏膜病的發(fā)病過程中發(fā)揮著重要調(diào)控作用。因此，靶向抑制NLRP3炎癥小體為治療NLRP3相關(guān)的口腔黏膜病提供了新思路。盡管如此，NLRP3炎癥小體抑制劑在許多口腔黏膜疾病治療中的應(yīng)用尚未見確切報道，需要進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

綜上所述，NLRP3炎癥小體在OLP、RAU、PV等常見口腔黏膜病的發(fā)病過程中起著重要調(diào)控作用。抑制NLRP3炎癥小體激活的靶向治療可能將成為一種重要的治療策略。雖然有不少的研究證實NLRP3炎癥小體與口腔黏膜病中的相關(guān)性，但關(guān)于能用于治療口腔黏膜病的NLRP3炎癥小體抑制劑的研究卻少之甚少，更多NLRP3炎癥小體抑制劑有望加以研發(fā)。因此，相信隨著未來更多前沿的科技研究出現(xiàn)，NLRP3炎癥小體作為一項潛在的治療靶點在口腔黏膜疾病領(lǐng)域內(nèi)能夠得到更多探索和臨床應(yīng)用。

利益沖突聲明：作者聲明本文無利益沖突。