TYK2背景介紹

Janus激酶（JAKs）是一種多結(jié)構(gòu)域酪氨酸激酶，可介導(dǎo)細(xì)胞因子轉(zhuǎn)導(dǎo)和調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)。JAK家族4個(gè)成員，包括JAK1、JAK2、JAK3和TYK2，參與不同的細(xì)胞因子信號(hào)通路轉(zhuǎn)導(dǎo)。當(dāng)細(xì)胞因子與受體結(jié)合激活JAK信號(hào)通路時(shí)，作為JAK家族底物的信號(hào)傳感器和轉(zhuǎn)錄激活因子STAT被JAK磷酸化形成二聚體，然后通過(guò)核包膜進(jìn)入細(xì)胞核進(jìn)行轉(zhuǎn)錄調(diào)控。通路被稱(chēng)為JAK-STAT信號(hào)通路，在免疫系統(tǒng)的調(diào)控中發(fā)揮重要作用。JAK的轉(zhuǎn)導(dǎo)是由一系列IL受體、IFN受體、CSFs和激素介導(dǎo)。例如，IL-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-15和IL-21可以通過(guò)其受體激活JAK1/3信號(hào)通路，而IL-3、IL-5、GM-CSF和血小板生成素可以激活JAK2信號(hào)通路。

圖片來(lái)自:REGULATION OF JAK–STAT SIGNALLING IN THE IMMUNE SYSTEM.Ke Shuai‡ and Bin Liu

TYK2作為JAK家族的一員，可被IL12、IL-23和1型IFN激活，調(diào)節(jié)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和免疫系統(tǒng)，這是自身免疫性疾病發(fā)生發(fā)展的一個(gè)重要的機(jī)制。它參與許多類(lèi)型的炎癥性和自身免疫性疾病（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：自免疾病）的發(fā)展，如銀屑病和系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE）。由于TYK2的ATP結(jié)合位點(diǎn)結(jié)構(gòu)高度同源性，靶向JAK家族蛋白的催化區(qū)域是一個(gè)主要的挑戰(zhàn)。

一、TYK2與自免疾病

在本研究中，作者通過(guò)靶向TYK2蛋白的激酶調(diào)控域（JH2）開(kāi)發(fā)了一種新的小分子抑制劑（QL-1200186）。作者首先進(jìn)行TYK2激酶結(jié)構(gòu)域結(jié)合檢測(cè)，應(yīng)用HTRF技術(shù)選擇Tb anti-his供體，將BMS-986165標(biāo)記熒光作為tracer，室溫孵育1小時(shí)后檢測(cè)。
 

JAK1/2/3和TYK2活性檢測(cè)，應(yīng)用HTRF技術(shù)KinEASE™-TK kits，激酶buffer稀釋化合物QL-1200186，進(jìn)行酶反應(yīng)（空板中加入底物和ATP）45分鐘后用供體Eu和受體SA-XL665進(jìn)行檢測(cè)。
 

QL-1200186與JAK1 JH2結(jié)構(gòu)域結(jié)合IC50為9.85nM，與重組TYK2 JH2結(jié)構(gòu)域結(jié)合IC50為0.06 nM是JAK1 JH2的164倍。QL-1200186對(duì)TYK2 JAK1/2/3 JH1激酶無(wú)抑制。

圖：C The binding of QL-1200186 to JH2 of TYK2 and JAK1. D The efects of QL-1200186 on JAK1/2/3 and TYK2 JH1 kinase activities determined by HTRF. Tabel 1A: Biochemical binding and cellular potency of TYK2 inhibitors

TYK2可通過(guò)I型IFN受體、IL-12受體和IL-23受體介導(dǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。因此，為了進(jìn)一步驗(yàn)證QL-1200186在TYK2介導(dǎo)的信號(hào)通路中的功能，作者檢測(cè)QL-1200186活性采用報(bào)告基因方法使用IFNα刺激HEK-Blue™ IFN-α/β細(xì)胞6小時(shí)，可激活JAK/STAT/ISGF3通路。
 

在細(xì)胞系、人外周血細(xì)胞和人全血中檢測(cè)QL-1200186對(duì)IFNα、IL-12和IL-23信號(hào)通路的抑制作用。用IFNα刺激PBMC，GM-CSF刺激U937細(xì)胞，IL-2刺激PBMC和全血，使用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)STAT5磷酸化水平。IL-23刺激Th17細(xì)胞，使用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)STAT3磷酸化水平。
 

IFNγ因子釋放檢測(cè)，用IL-12刺激NK-92細(xì)胞，IL-18刺激全血細(xì)胞，使用ELISA方法檢測(cè)IFNγ釋放量。
 

QL-1200186在JAK2/JAK2依賴(lài)的GM-CSF刺激的STAT5磷酸化實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)良好，IC50>10µM。在JAK1/JAK3依賴(lài)的IL-2刺激的磷酸化也得到相同驗(yàn)證結(jié)果。

圖：G GM-CSF-induced pSTAT5 production in U937 cells detected by FACS. H IL-2-induced

pSTAT5 levels in human PBMCs detected by FACS

QL-1200186在JAK/STAT/ISGF3通路和IFNα刺激的CD3+T細(xì)胞中pSTAT5水平均呈現(xiàn)劑量依賴(lài)性抑制效果。IL-23誘導(dǎo)的人T17細(xì)胞中STAT3磷酸化同樣呈現(xiàn)以劑量依賴(lài)性抑制。同樣QL-1200186能夠促進(jìn)IL-12誘導(dǎo)的NK92細(xì)胞的IFNγ的產(chǎn)生。數(shù)據(jù)表明，與JAK1/2/3信號(hào)通路抑制相比，對(duì)介導(dǎo)的TYK2抑制效果特異性高。

圖 ：QL-1200186 抑制TYK2信號(hào)通路. A QL-1200186 對(duì)JAK/STAT/ISGF3的影響. B IFNα 刺激人PBMCs對(duì)磷酸化STAT5影響. C IL-23刺激Th17細(xì)胞pSTAT3水平影響. D QL-1200186促進(jìn)NK92細(xì)胞IFNγ產(chǎn)生。

Jurkat細(xì)胞中的TYK2的活性檢測(cè)，細(xì)胞與QL-1200186、BMS-986165或NDI-034858共培養(yǎng)1h，然后用人IFNα（1000 U/mL）刺激15min。通過(guò)Western Blot方法檢測(cè)Jurkat細(xì)胞中TYK2 Tyr1054和Tyr1055的磷酸化以確定QL-1200186對(duì)TYK2受體介導(dǎo)的激活的抑制作用。結(jié)果顯示，QL-1200186對(duì)pTYK2有明顯抑制作用。

此外，作者在小鼠體內(nèi)驗(yàn)證了QL-1200186的藥代動(dòng)力學(xué)和藥效學(xué)特性。QL-1200186在PK研究中，表現(xiàn)出良好體內(nèi)暴露量、較高的生物學(xué)轉(zhuǎn)化。口服QL-1200186后檢測(cè)IL-12刺激后的IFNγ的產(chǎn)生，呈現(xiàn)劑量依賴(lài)性地抑制效果，并顯著改善了銀屑病小鼠的皮膚損傷。

二、TYK2與癌癥

在這篇綜述討論了TYK2的致癌潛力的最新發(fā)現(xiàn)。目前對(duì)TYK2在細(xì)胞因子反應(yīng)和癌變中的作用的集中在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子STAT3和STAT5的激活上。目前在各種癌癥中都發(fā)現(xiàn)了TYK2異常激活、蛋白水平異常增多和TYK2突變。本文不做過(guò)多闡述。

圖：TYK2致癌細(xì)胞因子及受體家族信號(hào)通路示意（右）