Interleukin-1 receptor-associated kinase 4(IRAK4)是一种在先天免疫信号传导中发挥重要作用的丝氨酸/苏氨酸激酶。它通过Toll样受体(TLR)/IL-1受体家族成员的信号通路激活,是IκB激酶(IKK)复合物上游的关键调节因子。IRAK4的激活可以导致NF-κB的激活,进而调节多种炎症相关基因的表达。此外,IRAK4还与JAK激酶和STAT3的激活有关,参与调节细胞的生长、分化和凋亡。
IRAK4在多种疾病中发挥重要作用,包括骨髓增生异常综合征(MDS)、急性髓系白血病(AML)、弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)、酒精性肝病(ALD)、炎症性肠病(IBD)、风湿性疾病和结直肠癌等。
在MDS和AML中,研究发现U2小核RNA辅助因子1(U2AF1)基因的突变可以导致IRAK4的异常剪接,产生一种较长的IRAK4异构体(IRAK4-L),该异构体可以与MyD88和TRAF6结合,激活NF-κB信号通路,促进白血病细胞的生长和存活[1]。此外,研究发现MYD88基因的突变也可以激活IRAK4和NF-κB信号通路,促进DLBCL的发生和发展[2]。
在ALD中,研究发现IRAK4的激酶活性在酒精性肝炎患者的肝脏中增加,而在IRAK4激酶活性缺失的小鼠中,慢性乙醇诱导的肝脏损伤得到缓解[3]。这表明IRAK4的激酶活性在酒精性肝病的发病机制中发挥重要作用。
在IBD中,研究发现一种新型的IRAK4激酶抑制剂DW18134可以显著改善小鼠的腹膜炎和结肠炎症状,降低炎症相关细胞因子的表达,并保护肠道屏障功能[4]。这表明IRAK4抑制剂可能成为治疗IBD的有效药物。
在风湿性疾病中,研究发现一种高度特异性的IRAK4激酶抑制剂PF-06650833可以抑制人原代细胞的炎症反应,并在动物模型中减轻关节炎症状[5]。这表明IRAK4抑制剂可能成为治疗风湿性疾病的潜在药物。
在结直肠癌中,研究发现IRAK4的激活可以导致化疗耐药性,而IRAK4的抑制可以显著减轻结肠炎诱导的肿瘤发生[6]。这表明IRAK4抑制剂可能成为提高结直肠癌治疗效果的潜在药物。
综上所述,IRAK4在多种疾病中发挥重要作用,包括MDS、AML、DLBCL、ALD、IBD、风湿性疾病和结直肠癌等。IRAK4的激活可以导致炎症、肿瘤发生和化疗耐药性等病理过程。因此,IRAK4抑制剂可能成为治疗这些疾病的潜在药物。
参考文献:
1. Smith, Molly A, Choudhary, Gaurav S, Pellagatti, Andrea, Verma, Amit, Starczynowski, Daniel T. 2019. U2AF1 mutations induce oncogenic IRAK4 isoforms and activate innate immune pathways in myeloid malignancies. In Nature cell biology, 21, 640-650. doi:10.1038/s41556-019-0314-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31011167/
2. Ngo, Vu N, Young, Ryan M, Schmitz, Roland, Chan, Wing C, Staudt, Louis M. 2010. Oncogenically active MYD88 mutations in human lymphoma. In Nature, 470, 115-9. doi:10.1038/nature09671. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21179087/
3. Wang, Han, Zhou, Hao, Zhang, Quanri, Nagy, Laura E, Li, Xiaoxia. 2020. Inhibition of IRAK4 kinase activity improves ethanol-induced liver injury in mice. In Journal of hepatology, 73, 1470-1481. doi:10.1016/j.jhep.2020.07.016. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32682051/
4. Huang, Yuqing, Ning, Yi, Chen, Zhiwei, Duan, Wenhu, Xie, Hua. 2024. A Novel IRAK4 Inhibitor DW18134 Ameliorates Peritonitis and Inflammatory Bowel Disease. In Molecules (Basel, Switzerland), 29, . doi:10.3390/molecules29081803. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38675622/
5. Winkler, Aaron, Sun, Weiyong, De, Saurav, Fleming, Margaret, Rao, Vikram R. 2021. The Interleukin-1 Receptor-Associated Kinase 4 Inhibitor PF-06650833 Blocks Inflammation in Preclinical Models of Rheumatic Disease and in Humans Enrolled in a Randomized Clinical Trial. In Arthritis & rheumatology (Hoboken, N.J.), 73, 2206-2218. doi:10.1002/art.41953. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34423919/
6. Li, Qiong, Chen, Yali, Zhang, Daoxiang, Fields, Ryan C, Lim, Kian-Huat. 2019. IRAK4 mediates colitis-induced tumorigenesis and chemoresistance in colorectal cancer. In JCI insight, 4, . doi:10.1172/jci.insight.130867. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31527315/