轉(zhuǎn)錄因子EB
——疾病研究的新焦點(diǎn)

■段友奇 雕鈺惟 通訊作者 陳宏山,2 通訊作者 李雪松,2 通訊作者

（1 南京醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院；2 江蘇省心腦血管藥物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）

你聽(tīng)說(shuō)過(guò)轉(zhuǎn)錄因子EB（TFEB）嗎？近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平不斷提升，居民生活水平不斷提高，人均壽命也不斷上漲，隨之而來(lái)的包括神經(jīng)退行性疾病，如阿爾茲海默癥、帕金森病等疾病和動(dòng)脈粥樣硬化等多種疾病的發(fā)病率也在不斷上漲，對(duì)大眾的生命健康和生活質(zhì)量造成了巨大困擾，成為醫(yī)學(xué)界亟須解決的難題。而TFEB 的出現(xiàn)或許為這些困難帶來(lái)了轉(zhuǎn)機(jī)。那么，TFEB 究竟是什么？它又是如何幫助治療疾病的呢？接下來(lái)，就讓我們來(lái)詳細(xì)了解一下TFEB 的結(jié)構(gòu)、功能和作用機(jī)制吧。

TFEB 是具有螺旋- 環(huán)- 螺旋亮氨酸拉鏈（bHLH-ZiP）分子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)錄因子，屬于小眼畸形轉(zhuǎn)錄因子家族。TFEB 是由476 個(gè)氨基酸殘基組成的蛋白質(zhì)，主要包括酸性激活域、富谷氨酰胺區(qū)、基本螺旋-環(huán)-螺旋區(qū)、亮氨酸拉鏈和富脯氨酸區(qū)等結(jié)構(gòu)模體，在人體內(nèi)廣泛存在。在正常環(huán)境下，TFEB 主要定位于細(xì)胞質(zhì)；饑餓狀態(tài)時(shí)，TFEB 會(huì)發(fā)生去磷酸化修飾，從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞核。

TFEB 與線粒體生成

線粒體的生成受多種關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子嚴(yán)格調(diào)控。近來(lái)有研究表明，Sirtuin 1（SIRT1）可以被三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物NAD+激活，促進(jìn)線粒體的更新。研究發(fā)現(xiàn)，SIRT1 可通過(guò)增加過(guò)氧化物酶體增殖激活受體-γ 共激活因子-lα（PGC-lα）表達(dá)，從而促進(jìn)線粒體生物合成。同樣地，在肝損傷模型中，TFEB 清除線粒體后上調(diào)了PGC-1α 水平，促進(jìn)了線粒體的生成從而實(shí)現(xiàn)線粒體的更新。但是也有研究表明，TFEB 可以調(diào)控肌肉細(xì)胞線粒體的生成，不經(jīng)由PGC-lα 途徑，同時(shí)線粒體自噬并沒(méi)有參與這一過(guò)程，TFEB 可通過(guò)鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶-TFEB 軸調(diào)節(jié)鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶的含量，鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶過(guò)表達(dá)后可以促進(jìn)另一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子家族NFAT 的核轉(zhuǎn)位，進(jìn)而調(diào)控肌肉細(xì)胞線粒體的生成。這些發(fā)現(xiàn)表明，TFEB 可以通過(guò)其他途徑調(diào)控線粒體的更新與生成，PGC-lα 只是其中暫為人知的一條。

TFEB 與脂質(zhì)代謝

TFEB 對(duì)脂質(zhì)代謝過(guò)程具有重要的調(diào)節(jié)作用，例如，TFEB 可調(diào)控多種脂質(zhì)代謝相關(guān)基因的表達(dá)，如介導(dǎo)脂肪酸（FA）跨膜的白細(xì)胞分化抗原36（CD36），脂肪酸結(jié)合蛋白（FABPs），參與FA 在線粒體中β-氧化的Cpt1，肉堿乙酰轉(zhuǎn)移酶（Crat）從而影響脂質(zhì)代謝。除了在基因?qū)用鎸?duì)于脂質(zhì)代謝的調(diào)控，TFEB 還可以調(diào)控脂質(zhì)代謝的主要調(diào)控因子，如PGC-1α，過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體α（PPARα）等，TFEB 可以在一定條件下進(jìn)入細(xì)胞核參與調(diào)控PGC-1α，由此調(diào)控PPARα 的表達(dá)。PPARα 激活后能夠提高人體骨骼肌細(xì)胞對(duì)于脂肪的利用，也可提高三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白A1（ABCA1）的表達(dá)，從而促進(jìn)脂質(zhì)代謝。

TFEB 在阿爾茨海默病中的作用

阿爾茨海默病是老年人群中最常見(jiàn)的神經(jīng)退行性疾病，根據(jù)最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，遺傳因素和環(huán)境因素是其發(fā)病的主要原因。阿爾茨海默病患者的一級(jí)親屬有較高的患病概率，同時(shí)，腦外傷、飲食中含鋁量高都是阿爾茨海默病的發(fā)病誘因。阿爾茨海默病通常包括細(xì)胞外淀粉樣β 斑塊（Aβ）、細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)原纖維纏結(jié)（NFTs）和廣泛的神經(jīng)元變性3 個(gè)主要病理特征。這3 個(gè)病理過(guò)程并不存在嚴(yán)格的先后順序，往往同時(shí)存在或互相促進(jìn)。Aβ 是由淀粉樣蛋白前體蛋白（APP）經(jīng)β 序列切割裂解產(chǎn)生。大腦中Aβ 的異常聚集與沉積具有神經(jīng)毒性，能夠引起神經(jīng)細(xì)胞的變性凋亡，最終導(dǎo)致阿爾茨海默病進(jìn)程的加重。研究表明，Aβ 沉積主要與自噬溶酶體途徑（ALP）功能障礙有關(guān)。TFEB 可以通過(guò)調(diào)節(jié)溶酶體合成來(lái)調(diào)節(jié)溶酶體的生理活動(dòng)，減緩Aβ 沉積，從而達(dá)到抑制其神經(jīng)毒性、減輕阿爾茨海默病的作用。

此外，TFEB 還對(duì)NFTs（細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)原纖維纏結(jié)）過(guò)程具有調(diào)節(jié)作用，NFTs 是由異常過(guò)度磷酸化和錯(cuò)誤折疊的tau 蛋白的聚集物組成，TFEB 能增強(qiáng)星形膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)細(xì)胞外tau 蛋白的攝取并減少tau 蛋白的擴(kuò)散，從而一定程度上減少產(chǎn)生錯(cuò)誤折疊的tau 蛋白，進(jìn)而減少了細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)原纖維的纏結(jié)。因此TFEB 成為阿爾茨海默病研究的新熱點(diǎn)，具有十分可觀的研究前景。

TFEB 在亨廷頓氏病中的作用

亨廷頓氏癥（HD）基本病理是皮層和紋狀體中棘神經(jīng)元的大量損失。在HD 中，亨廷頓氏病致病基因（HTT）第一外顯子中的CAG 三核苷酸重復(fù)的擴(kuò)增，會(huì)產(chǎn)生一種含有延長(zhǎng)的多谷胺（polyQ）通道的蛋白，導(dǎo)致致病性的錯(cuò)誤折疊。CAG 重復(fù)次數(shù)與疾病發(fā)病之間有明顯的負(fù)相關(guān)，而年齡依賴性的神經(jīng)元丟失和癥狀的嚴(yán)重程度與mHTT（突變體HTT）聚集成蛋白聚集物呈正相關(guān)。在許多HD 的小鼠模型和HD 患者的非神經(jīng)元細(xì)胞中，已經(jīng)觀察到自噬空泡的數(shù)量增加。有趣的是，mas Htt 被認(rèn)為是一種自噬結(jié)合蛋白，是自噬啟動(dòng)復(fù)合物ULK1 和Atg1 的支架。因此，自噬功能失調(diào)是HD 病理學(xué)的一部分。PPARGC1A/PGC-1α 是線粒體生物生成和氧化應(yīng)激的調(diào)節(jié)因子，是TFEB 調(diào)節(jié)脂質(zhì)分解的下游靶基因。目前，TFEB 已被確定為HD 小鼠橫紋肌體中PGC-1α 的下游中介和轉(zhuǎn)錄目標(biāo)。此外，PGC-1α 的過(guò)表達(dá)促進(jìn)了Htt 的周轉(zhuǎn)并消除了蛋白質(zhì)的聚集，這有利于TFEB 的轉(zhuǎn)錄和激活。

TFEB 在帕金森病中的作用

帕金森病（PD）是老年人中最常見(jiàn)的錐體外系疾病之一，其主要病變發(fā)生在黑質(zhì)紋狀體通路，主要病因是腦部多巴胺能神經(jīng)元的變性、死亡，殘余神經(jīng)元胞漿內(nèi)形成嗜酸性包涵體，即路易小體（LB）。

LB 的主要成分為錯(cuò)誤折疊和聚集的α-突觸核蛋白（α-synuclein）。研究表明，自噬通路功能將影響過(guò)多α-突觸核蛋白或具有毒性的α-突觸核蛋白的處理。而TFEB 是調(diào)節(jié)溶酶體功能及自噬的關(guān)鍵因子，在調(diào)節(jié)協(xié)同溶酶體表達(dá)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。PD 患者中腦多巴胺能神經(jīng)元細(xì)胞核內(nèi)TFEB表達(dá)減少，會(huì)使多巴胺能神經(jīng)元更易受到α-突觸核蛋白毒性的影響，過(guò)表達(dá)TFEB 則可增強(qiáng)細(xì)胞自噬功能，促進(jìn)α-突觸核蛋白的清除。

TFEB 在動(dòng)脈粥樣硬化中的作用

動(dòng)脈粥樣硬化（AS）是心血管疾病的主要病理基礎(chǔ)，其特征為脂質(zhì)的積累和動(dòng)脈壁炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)。越來(lái)越多的證據(jù)表明，TFEB 參與了許多疾病中的脂質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)。TFEB 可在營(yíng)養(yǎng)、生長(zhǎng)因子缺乏等代謝性應(yīng)激條件下，由細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核，直接調(diào)控PGC-1a 的表達(dá)，PGC-1a 則可調(diào)控下游核受體PPARa 調(diào)控脂質(zhì)代謝。TFEB 是能有效調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝的轉(zhuǎn)錄因子之一。

此外，低密度脂蛋白（LDL）循環(huán)水平的升高或高密度脂蛋白介導(dǎo)的膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)的降低都可能導(dǎo)致高脂血癥，而高脂血癥是動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)展的最重要的危險(xiǎn)因素。另一方面，TFEB 在調(diào)節(jié)與自噬、溶酶體生物發(fā)生和抗氧化劑相關(guān)的基因表達(dá)中起著關(guān)鍵作用。一定程度上，TFEB 可通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞對(duì)脂質(zhì)的攝取利用對(duì)抗高脂血癥。最近，越來(lái)越多的研究表明，TFEB 調(diào)節(jié)心血管系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)，并對(duì)抗心血管疾病，如動(dòng)脈瘤、心臟毒性和動(dòng)脈粥樣硬化。

TFEB 對(duì)腫瘤的作用

TFEB 亦可一定程度上作為腫瘤發(fā)病的標(biāo)志。在ARGANIP 等的研究中，8 例腎癌成年患者全部出現(xiàn)了TFEB 的高表達(dá)，腫瘤癥狀也更加嚴(yán)重。腎細(xì)胞癌的發(fā)生以及其惡性程度主要受TFEB 表達(dá)的影響。研究表明，mTOR 通路的紊亂導(dǎo)致TFEB在腎細(xì)胞癌中過(guò)表達(dá)；另外，肺癌中p53 基因抑制以及p53 基因影響mTOR 信號(hào)調(diào)控TFEB 核定位；在黑色素瘤中，MiT/TFE 基因上調(diào)觸發(fā)了RagD 介導(dǎo)的mTORC1 誘導(dǎo)，導(dǎo)致細(xì)胞過(guò)度增殖和腫瘤生長(zhǎng)；除此之外，TFEB 在腫瘤的預(yù)后也起到重要作用，乳腺癌的不良預(yù)后可能也與TFEB 異常表達(dá)有關(guān)。TFEB 通過(guò)CLEAR 網(wǎng)絡(luò)調(diào)控自噬-溶酶體途徑，在胰腺癌的治療中發(fā)揮重要作用。由此可見(jiàn)，TFEB 的表達(dá)與腫瘤疾病的發(fā)生發(fā)展機(jī)制也有著密切聯(lián)系，作為腫瘤治療的潛在靶點(diǎn)，其研究在腫瘤治療發(fā)展中具有很好的前景。

TFEB 對(duì)結(jié)核?。═B）的作用

結(jié)核分枝桿菌（MTB）是引起結(jié)核病（TB）的病原體，2021 年有160 萬(wàn)人死于結(jié)核病，是僅次于新冠肺炎的第二大傳染性殺手。

MTB 是典型的細(xì)胞內(nèi)寄生菌，主要寄生于人體巨噬細(xì)胞內(nèi)，它可以通過(guò)逃逸避免被溶酶體捕獲，從而對(duì)抗巨噬細(xì)胞的殺菌機(jī)制，也就導(dǎo)致了TB的發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn)，干擾素-γ 介導(dǎo)的自噬可以有效抑制巨噬細(xì)胞內(nèi)MTB 的存活，而TFEB 可以通過(guò)細(xì)胞內(nèi)鈣觸發(fā)來(lái)激活這條自噬途徑。也就是說(shuō)，TFEB 可通過(guò)激活自噬達(dá)到抗結(jié)核的目的。與此同時(shí)，TFEB 還可以抑制巨噬細(xì)胞中促炎性因子的合成，即可以在一定程度上控制MTB 感染期間過(guò)度的炎癥反應(yīng)。綜合以上論述我們不難發(fā)現(xiàn)，TFEB 在抗MTB 反應(yīng)過(guò)程中起著關(guān)鍵作用，并且很有可能成為未來(lái)基于自噬的抗結(jié)核治療新靶點(diǎn)。

綜上，TFEB 在線粒體自噬、線粒體合成、脂質(zhì)代謝3 個(gè)方面都有其獨(dú)特的作用機(jī)制，并通過(guò)調(diào)控細(xì)胞自噬和溶酶體相關(guān)的基因表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控細(xì)胞自噬以及溶酶體功能。作為自噬/溶酶體-核信號(hào)通路的中樞調(diào)控因子，TFEB 參與代謝、自噬和溶酶體生物發(fā)生等信號(hào)通路，與溶酶體儲(chǔ)存障礙、神經(jīng)退行性疾病、癌癥和代謝紊亂等人類疾病有關(guān)。且在AD、PD、HD 和AS、腫瘤、TB 等疾病的治療中發(fā)揮關(guān)鍵作用。但目前對(duì)TFEB 的下游機(jī)制和作用靶基因尚不清晰，其激活機(jī)制也需進(jìn)一步探索。因此，探索其激活機(jī)制和在疾病中發(fā)揮的具體作用，可能成為TFEB 未來(lái)研究的重點(diǎn)方向和多種疾病的治療靶點(diǎn)。