類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎（rheumatoid arthritis，RA）是以多關(guān)節(jié)受累為主要表現(xiàn)的自身免疫性疾病，其病理特征主要表現(xiàn)為關(guān)節(jié)滑膜增生、血管翳生成、炎性細(xì)胞浸潤(rùn)、關(guān)節(jié)軟骨破壞，最終關(guān)節(jié)功能障礙，甚至畸形。雖然RA的病因及發(fā)病機(jī)制目前還未完全明確，但其病理過(guò)程主要由細(xì)胞因子參與和介導(dǎo)。這些細(xì)胞因子在RA滑膜病變中起著核心作用，其主要通過(guò)RA滑膜自分泌或旁分泌的形式大量產(chǎn)生，它們相互影響，相互促進(jìn)，構(gòu)成了一個(gè)較為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，最終引起免疫失衡、炎癥反應(yīng)、滑膜細(xì)胞增殖。

滑膜細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路成為近些年來(lái)研究的熱點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)：大多數(shù)細(xì)胞因子與其受體結(jié)合后，通過(guò)一條共同的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑非受體酪氨酸蛋白激酶JAK-STAT通路調(diào)控基因的表達(dá)。研究 RA 滑膜細(xì)胞中的這些信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的功能將有助于從一個(gè)新的角度探索滑膜細(xì)胞的病變發(fā)生機(jī)制，從而為治療RA提供新的作用靶點(diǎn)。許多細(xì)胞因子（cytokine）如：白介素（IL）、生長(zhǎng)激素（GH）、集落刺激因子（CSF）、干擾素（IFN）等，它們的受體為單次跨膜蛋白，這種蛋白不具有酶的活性，但其可以與配體結(jié)合后產(chǎn)生二聚化從而被激活，這類連接胞內(nèi)酪氨酸蛋白激酶（JAK）的信號(hào)通路稱為JAK－STAT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。在正常生理狀況下，細(xì)胞胞漿中的P-JAK和其下游的P-STAT含量很低，它們被一系列正負(fù)調(diào)控機(jī)制所調(diào)節(jié)，從而保持著動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。

1.JAK-STAT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路

JAK（Janus Kinase）有4個(gè)家族成員（JAK1、JAK2、JAK3和TYK2），JAK3僅于骨髓、淋巴系統(tǒng)中存在，剩余3種廣布于機(jī)體的細(xì)胞和組織中。這4個(gè)家族成員均有7個(gè)同源區(qū)域（JH1~JH7），JH1、JH2分別為激酶區(qū)域和偽激酶區(qū)域。JAK 被稱為 Janus（兩面神激酶），它既能激活含特定SH2區(qū)域的信號(hào)因子，又能使與其相連的細(xì)胞因子受體發(fā)生酪氨酸磷酸化，從而被激活。

STAT（signal transducers and activators of trans-cription）被稱為信號(hào)傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子，屬于胞質(zhì)蛋白，因其含 SH2、SH3，可通過(guò)靶基因調(diào)控區(qū)DNA 結(jié)合特定含磷酸化酪氨酸的肽段。STAT有7種家族成員（STAT1~4、STAT5a、STAT5b 及 STAT6），STAT3、STAT5 與人體血液系統(tǒng)的關(guān)系最為密切。STAT在結(jié)構(gòu)上均含 SH2、SH3區(qū)域，SH2、SH3分別處于第600-700、500-600位氨基酸之間，SH2 序列高度保守，SH3差于SH2。在功能上，SH2 和STATS的激活有關(guān)，而 SH3 可結(jié)合含脯氨酸的序列。不同的STAT中有相同的 DNA結(jié)合域，但其最佳結(jié)合點(diǎn)是有區(qū)別的。STAT處于 JAK下游，JAK使其磷酸化后，形成二聚體而激活，活化的轉(zhuǎn)錄因子可進(jìn)入細(xì)胞核結(jié)合靶基因，并促其進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。

在許多細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化、增殖、凋亡等方面，JAK-STAT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路發(fā)揮著顯著的影響力。該信號(hào)通路能夠被干擾素家族、單鏈家族、γC家族及gp130家族所激活。

JAK-STAT通路的信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程中，一種細(xì)胞因子可以激活多種 JAK激酶，但STAT 卻會(huì)被特異性地選擇。細(xì)胞因子受體中與STAT分子結(jié)合的特定氨基酸序列和STAT 中的 SH2結(jié)構(gòu)域共同決定了這種選擇的特異性。例如 IL-4激活 STAT6，對(duì) STAT3可無(wú)作用；IL-6能夠激活 STAT3，但對(duì) STAT6無(wú)作用；高濃度的 IL-6能夠激活 STAT1α；IL-12激活 STAT4 等。

實(shí)驗(yàn)證實(shí) RA患者炎性滑膜組織中 JAK、STAT1、STAT3 高表達(dá)，但經(jīng)過(guò)治療后 JAK、STAT1、STAT3的表達(dá)均降低，而這3種因子在正常人或骨關(guān)節(jié)炎患者中表達(dá)很少。其中 STAT3的激活僅存在RA患者的滑膜組織中，而普通關(guān)節(jié)炎患者滑膜中檢測(cè)不到。諸多細(xì)胞因子IFN-γ、TNF-α、IL-1β、IL -2、IL -4、IL -6、IL -7、IL -9、IL -10、IL -12、IL-15、IL-17、IL-21等都是通過(guò)影響 JAK-STAT 通路從而在RA的發(fā)病中起到重要作用。

2.JAK-STAT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制

JAK-STAT信號(hào)通路的負(fù)反饋是其自身的調(diào)節(jié)機(jī)制，其負(fù)反饋可以避免該通路因持續(xù)開(kāi)放而造成的細(xì)胞代謝失調(diào)和生理功能紊亂。JAK-STAT信號(hào)通路的負(fù)反饋機(jī)制包括JAK-STAT 的自身負(fù)反饋物質(zhì)細(xì)胞因子信號(hào)抑制蛋白（suppressor of cytokinesignaling，SOCS）、細(xì)胞因子誘導(dǎo)含SH2結(jié)構(gòu)域蛋白（cytokine-inducible SH2 containing protein，CIS）和蛋白酪氨酸磷酸化酶（protein tyrosine phosphatase，PTP）的去磷酸化作用等。

SOCS 家族通過(guò)與STAT競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合JAK酪氨酸磷酸化位點(diǎn)，抑制了其下游信號(hào)分子的傳遞。1997年SOCS被成功克隆，SOCS家族（即SSI或CIS家族）由SOCS1~7和CIS這8 種蛋白組成。許多細(xì)胞因子可誘導(dǎo)該家族產(chǎn)生，隨后抑制該信號(hào)通路進(jìn)行傳導(dǎo)。目前CIS、SOCS1和SOCS3被研究最多，JAK-STAT信號(hào)通路最主要的抑制因子就是 SOCS1 和SOCS3。一般在生理狀況下，由于這二者的表達(dá)水平很低而檢測(cè)不到，但許多細(xì)胞因子可以激活該通路，從而誘導(dǎo)它們的表達(dá)增高。細(xì)胞因子誘導(dǎo)產(chǎn)生，而SOCS又反過(guò)來(lái)抑制了細(xì)胞因子的信號(hào)傳導(dǎo)，這雙方就構(gòu)成了一條經(jīng)典的負(fù)反饋抑制鏈條。研究表明，IL-6、IFN-γ、IFN-α/β等細(xì)胞因子的信號(hào)傳導(dǎo)可被SOCS1、SOCS3顯著抑制。

3.JAK-STAT 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑與類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎

JAK-STAT 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路是目前國(guó)內(nèi)外對(duì)RA的發(fā)病研究最多的方面。實(shí)驗(yàn)證明JAK 和STAT1、SOCS3 在正常人或關(guān)節(jié)炎病人滑膜中很少表達(dá)，而在RA 患者滑膜組織中表達(dá)較高，且經(jīng)過(guò)治療后其表達(dá)明顯降低。其中STAT3 的激活僅存在于RA患者的滑膜組織中，而普通關(guān)節(jié)炎患者滑膜中檢測(cè)不到。

Kasperkovitz P 等實(shí)驗(yàn)顯示，相對(duì)于反應(yīng)性關(guān)節(jié)炎和骨關(guān)節(jié)炎（OA）患者，RA 患者FLS、T、B 細(xì)胞中可見(jiàn)大量STAT1、P-STAT1蛋白表達(dá)。De HoogeA S 等研究表明，在STAT1-/-鼠酵母多糖誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎中，可見(jiàn)肉芽腫形成和關(guān)節(jié)炎進(jìn)行性加重并伴有SOCS1蛋白驟減，表明可能是由于 STAT1缺陷導(dǎo)致其誘導(dǎo)的SOCS1蛋白表達(dá)降低，使其抗炎作用減弱的結(jié)果。從上述研究推斷，在RA的炎癥滑膜組織中STAT1可能具有致炎和抗炎的雙重機(jī)制。Krause A等研究表明，在RA患者中，滑膜組織的促凋亡機(jī)制可能由 STAT1 激活，對(duì)滑膜組織的增生起到了良好的抑制作用。

STAT3 能夠促進(jìn)T細(xì)胞存活及其抗體的產(chǎn)生，并抑制 FLS的凋亡，在RA發(fā)病過(guò)程中起到關(guān)鍵性作用。STAT3 缺失會(huì)導(dǎo)致 RA 滑膜細(xì)胞異常增殖，STAT3主要由IL -6、IL -10、IFNα/β激活。1995 年Sengupta T K 等首先發(fā)現(xiàn)在炎癥性關(guān)節(jié)炎患者滑液的單核細(xì)胞中 STAT3DNA具有結(jié)合活性，而且動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也證明了STAT3能使關(guān)節(jié)的炎癥反應(yīng)發(fā)生變化。

STAT4和STAT6二者介導(dǎo)炎癥反應(yīng)中多種具有重要作用的細(xì)胞因子的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。IL-12 是Thl細(xì)胞的誘導(dǎo)物，其信號(hào)通過(guò)STAT4轉(zhuǎn)導(dǎo)，在RA其水平明顯升高，它能夠?qū)е?span lang="EN-US">Thl/Th2 免疫失衡，使炎性細(xì)胞因子受體、調(diào)黏附分子及 IFN-γ 增多。Walker J G等應(yīng)用免疫組織化學(xué)及免疫熒光方法檢測(cè)RA、脊柱關(guān)節(jié)病、OA患者活檢的滑膜組織中 JAK3、STAT4、STAT6 的表達(dá)情況，結(jié)果表明只有RA滑膜組織中的樹(shù)突狀細(xì)胞高度表達(dá) STAT4 及 JAK3 蛋白，這可能成為早期診斷RA的標(biāo)志。與之相對(duì)照，IL-4 是 Th2 型細(xì)胞因子，具有抗炎、免疫調(diào)節(jié)和免疫刺激的特性，在調(diào)節(jié)Th細(xì)胞亞型的平衡中起重要作用，而其信號(hào)是通過(guò)STAT6轉(zhuǎn)導(dǎo)的。

4.阻斷JAK-STAT通路在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎治療中的應(yīng)用

IFN-γ、TNF-α、IL-1β、IL-2、IL-4、IL-6、IL -7、IL -9、IL -10、IL -12、IL -15、IL -17、IL -21等諸多細(xì)胞因子都是通過(guò)影響JAK-STAT通路從而在RA的發(fā)病中起到重要作用。此通路在RA的發(fā)病中呈持續(xù)激活狀態(tài)，參與滑膜細(xì)胞的增殖、炎性細(xì)胞因子的釋放等過(guò)程，因此針對(duì)性阻斷JAK-STAT通路將能達(dá)到調(diào)節(jié)細(xì)胞活動(dòng)、改善RA病理過(guò)程的目的。因 STAT 不具有酶活性，所以任何針對(duì)STAT的治療藥物只能通過(guò)阻斷STAT的表達(dá)、二聚體的形成或與DNA的結(jié)合而發(fā)揮作用。以這些位點(diǎn)作為靶目標(biāo)具有發(fā)揮治療作用的可能性，目前還沒(méi)有成功研制出小分子STAT抑制劑，但諸多JAK阻斷劑已經(jīng)應(yīng)用于臨床。

Tofacitinib是輝瑞公司2012年研發(fā)的針對(duì) JAK通路的抑制劑，已獲得美國(guó)食品與藥物管理局（FDA）批準(zhǔn)上市。Tofacitinib可以有效抑制 JAK1、JAK3，通過(guò)III 期臨床試驗(yàn)證實(shí)了其治療RA的療效。美國(guó)風(fēng)濕病學(xué)會(huì)曾統(tǒng)計(jì)，口服Tofacitinib片劑6個(gè)月，50%以上患者的癥狀明顯改善，而口服阿達(dá)木單抗的患者只達(dá)到 47.2%。AG49O結(jié)構(gòu)和酪氨酸類似，屬于人工合成的苯亞甲基丙二腈的酯類衍生物，它可與酪氨酸激酶競(jìng)爭(zhēng)受體結(jié)合位點(diǎn)，從而對(duì)JAK-STAT 起到阻斷作用，影響了下游的一系列免疫反應(yīng)，其中對(duì) JAK2、JAK3抑制作用最為明顯。這些阻滯劑可以通過(guò)阻斷免疫介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)來(lái)緩解臨床癥狀。近十幾年的臨床數(shù)據(jù)表明，抑制促炎細(xì)胞因子介導(dǎo)的JAK-STAT通路，使其不被激活，可以有效緩解類風(fēng)濕患者的臨床癥狀。

綜上，JAK-STAT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在RA滑膜細(xì)胞因子的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及免疫細(xì)胞的增殖、分化、凋亡等方面發(fā)揮著重要作用，JAK-STAT通路抑制劑的臨床應(yīng)用可能為治療帶來(lái)新的策略。盡管近幾年來(lái)對(duì)JAK-STAT信號(hào)通路在RA中的作用進(jìn)行了大量研究，但仍有很多問(wèn)題尚不清楚，需要進(jìn)一步探索。因此，深入研究JAK-STAT信號(hào)通路及其負(fù)反饋調(diào)節(jié)因子將有助于RA發(fā)病機(jī)制的闡明，對(duì)更安全有效藥物的開(kāi)發(fā)也將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

（來(lái)源：張曉園，山西中醫(yī)學(xué)院院報(bào)）