本身免疫疾病 TNIP1在人本身免疫疾病中的功能及效果机制
顾桓++++++王文学++++++李晓岚++++++李梅章
[摘要]肿瘤坏死因子诱导蛋白3彼此作用蛋白1（TNIP1），又称A20结合按捺NF-κB激活因子（ABIN1）。TNIP1既能结合按捺跨膜受体如TNF-αR、EGFR和TOLL样受体，又能结合按捺核受体如PPAR、RAR。现在，TNIP1的研讨首要集中于TNIP1在炎症和本身免疫疾病如银屑病、体系性红斑狼疮和类风湿性关节炎等疾病中的作用机制研讨，本文总述TNIP1在人本身免疫疾病中的功用、作用机制及研讨进展。
[关键词]TNIP1；A20；TNFα；NF-κB；本身免疫疾病
[中图分类号] R392 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2017）03（c）-0018-05
[Abstract]TNFAIP-interacting protein 1 （TNIP1） also called A20-binding inhibitor of NF-κB ctivation （ABIN1），and TNIP1 can combine and inhibit transmembrane receptors，such as TNF-αR，EGFR and TOLL sample receptor，and it can combine and inhibit nuclear receptor，such as PPAR and RAR.Current studies mainly focus on function and molecular pathways of TNIP1 on inflammation and autoimmune diseases，such as psoriasis vulgaris，rheumatoid arthritis and systemic lupus erythematosus.This view summarized recent studies following the function and mechanism of TNIP1 in human autoimmune diseases.
[Key words]TNIP1；A20；TNFα；NF-κB；Autoimmune disease
本身免疫的疾病（autoimmune disease）是指本身組织或器官与本身的抗原发作应对反响构成本身器官或安排的危害，如银屑病（psoriasis vulgaris）、体系性红斑狼疮（systemic lupus erythematosus，SLE）和类风湿性关节炎（rheumatoid arthritis，RA）等许多疾病相继被列为本身免疫性疾病。研讨发现，在T细胞中肿瘤坏死因子诱导蛋白3彼此作用蛋白1（TNFAIP3-interacting protein 1，TNIP1）与其细胞外表CD4的抗原添加及其相关信号的转导有亲近联系，这标明TNIP1基因或许与多种本身免疫疾病的发病有关，本文将对TNIP1 基因在三种本身免疫疾病中的作用机制及相关研讨结果进行总述。
1 TNIP1的结构和功用
1.1 TNIP1的结构
人类的TNIP1基因坐落染色体5q32-33.1上[1]，由18个外显子组成，其编码序列由2～18号外显子组成而且1号外显子不行译。18号外显子中的选择性剪接结合位点不同。此外，其他的选择性拼接变体现已被承认[2]，TNIP1基因翻译的蛋白质存在两种亚型，分别为ABIN1α和ABIN1β，相对分子量均为72 kDa，两个亚型的蛋白质只在其C端区域有差异[1]。鼠源的TINP1蛋白质相同存在两种办法的亚型，但因为两种亚型的蛋白质起始于不同的甲硫氨酸，因而两者的剪接异构体坐落N端而非C端。其相对分子量分别为72 kDa和68 kDa[3]。在其mRNA水平，TNIP1在安排中广泛表达，且在骨骼肌、外周血淋巴细胞和脾脏中表达量较高[4]。研讨标明，TNIP1在人体的平衡免疫细胞系（MOLT-4、Jurkat和HL60）中也存在TNIP1 mRNA的表达，且TNIP1在人类的免疫细胞及器官中都有较高的表达，一起TNIP1的多态性与本身免疫及免疫体系紊乱有关。
1.2 TNIP1的功用
TNIP1蛋白的首要功用结构域现已被断定，其包括ABIN homology domains（AHD）和UBAN两个区域。在TNIP的蛋白宗族中，其功用结构域的氨基酸序列是高度保存的，被称之为ABIN的同源区域（AHD）1-4，AHD1区域的首要功用是介导TNIP与A20结合。还有研讨标明在TNIP蛋白宗族中AHD2区域与核因子κB（nuclear factor-kappa B，NF-κB）相关信号通路的重要调控蛋白IKKγ和NEMO的泛素结合域（ubiquitin-binding domain，UDB）的氨基酸序列存在高度保存[5]，而且AHD2区域相同能够与泛素结合，因而把AHD2和NEMO中的UBD统称为UBAN[6]。现在还未见对AHD3和AHD4相关功用的报导。别的一切TNIP蛋白的C结尾均含有一个NEMO结合域（NEMO binding domain，NBD），Beyaert的研讨标明若失掉C结尾的NBD结合域的AHD2也无按捺NF-κB的功用[7]。经过UBAN、AHD1和NBD的研讨结果标明，TNIP1蛋白具有按捺NF-κB活性的功用。
2 TNIP1对NF-κB反响调理
2.1两种经典的NF-κB活化信号途径
NF-κB宗族包括五个成员构成同源或异源二聚体。不同的NF-κB按捺蛋白与NF-κB结合构成无活性的NF-κB存在于细胞质中，两种NF-κB活化途径现已被承认[8]。许多影响物如TNFα，激活经典的NF-κB途径，这条途径包括IKKβ（IκB激活酶β）调理的对IκBα的磷酸化。IKKβ是IκB kinases（IKKs）复合物中的一员， IKKs是由IKKα和IKKβ以及调理亚基IKKγ三个亚基组成的复合物， IKKα和IKKβ 都包括类似的结构，且两者具有52 %的同源性。IKKβ在IκBα的激活进程中首要作用是引起IκBα的快速磷酸化和被26S蛋白酶降解[9]，因而释放出NF-κB进入细胞核参加细胞活动。特别的影响物如淋巴毒素1活化另一NF-κB途径[10]，这条途径包括IKKα调理的对p100的磷酸化，这使部分的p100降解成为p52和构成Rel/p52二聚体。这些降解产品能激活另一组基因，这条传导通路相同包括NF-κB诱导激酶（NIK），这一激酶反过来作为IKKα的激酶[11]。别的，TNIP1能显着的和蛋白A20结合按捺IκB宗族成员的磷酸化，终究缄默沉静因TNF处理的细胞中的NF-κB的激活，一起TNIP1能被TNF或脂多糖 （lipopolysaccharide，LPS）以依靠NF-κB的办法激烈的上调，标明TNIP1起到负反响调理NF-κB激活的作用[12]。
2.2锌指蛋白A20对NF-κB的负反响调理
肿瘤坏死因子α诱导蛋白质3 （tumor necrosis factor alpha-induced protein 3，TNFAIP3）又称锌指蛋白A20，是Dixit等在1990年发现的，人类的TNFAIP3中内含一个由2370个核苷组成的敞开读码框， 其翻译的的蛋白A20相对分子量90 kDa，由790个氨基酸残基构成。A20有两个功用结构域，分别是N结尾区的1～385区域和C结尾区386～775区域，其间N结尾区是A20蛋白的特征结构域。C结尾区域是锌指蛋白区，有7个特征性的Cys-Cys锌指结构[13]。
在TNFα、IL-1、CD40、细菌脂多糖LPS、EB病毒LPM1蛋白人T细胞白血病病毒Tax蛋白等影响物的作用下都可使细胞内锌指蛋白A20的表达增高，但A20的增高具有NF-κB依靠性。研讨发现，其启动子上有两个NF-κB结合位点。在TNFα介导的转录激活进程中，这两个κB结合位点都会与NF-κB结合[14]。而过表达的A20对NF-κB的激活具有负调理作用[15]，在高表达NF-κB的小鼠支气管上皮细胞中转染A20后发现NF-κB的活性显着遭到按捺[16]。相反，在对A20缺点型小鼠的研讨中发现，该小鼠对TNFα的影响非常灵敏并随同有多器官炎症。一系列试验标明A20不光能按捺TNFα所导致的炎症反响和细胞凋亡，还可按捺NF-κB的过度激活[17]。Klinkenberg等[15]的研讨发现，A20的C结尾386～775区域中的7个锌指结构中只需有4个就能够对NF-κB的活性起到按捺作用，而且对这4个锌指结构并无特别的要求。近年来，Boone等[16，18]的研讨发现A20还具有两种相反的酶活性功用，去泛素化和泛素化（de-ubiquitinationandubiquitination）。研讨标明，在NF-κB信号通路中有多种中介物如IκB、TNFR-1、TRAF2、RIP、IKKγ等在遭到TNFα影响后均发作泛素化[19]。Wertz等以为，A20或许是先经过其去泛素化活性使RIP去泛素化，之后经过其锌指结构的泛素化活性再使RIPLys48泛素化，经过泛素化和去泛素化这一进程使RIP降解，然后到达对NF-κB活化的按捺作用[20]。此外还有研讨标明，A20还可使TRAF6去泛素化然后到达按捺NF-κB激活作用[21]。
综上所述，锌指蛋白A20经过对NF-κB通路中的RIP、TRAF6去泛素化和泛素化作用，进而负调理NF-κB活性， 按捺NF-κB的激活。而TNFAIP3基因的表达又依靠于NF-κB的激活，这说明A20对NF-κB具有负反响调理作用。
2.3 TNIP1对NF-κB的负反响调理
在人体TNIP1广泛表达安排和细胞中，在骨骼肌、外周血淋巴细胞和脾脏中都呈较高表达，而脑中表达量较低。研讨显现，类风湿关节炎成纤维滑膜细胞（finroblast-like synovioctes，FLS）遭到TNFα影响后， FLS内的TNIP1表达量显着上调。而经过按捺NF-κB的活性， 细胞中TNIP1表达量也显着地下调，标明在FLS中TNIP1的表达与NF-κB的活性有关[22]。在呼吸道上皮细胞中过表达TNIP1，可有用按捺NF-κB的活化，然后按捺其引起的各种炎症反响[23]。
在TNIP宗族中同源序列AHD1和AHD2是高度保存的。IKKγ的C端相关蛋白NRP中都含有TNIP宗族中AHD2的同源序列且高度保存，这标明TNIP宗族中AHD2的一个重要功用是按捺NF-κB的活性，而骤变或失掉AHD2区域，即便高表达TNIP1，也不能有用按捺NF-κB[24]。Mauro等的研讨显现，ATNIP1与IKKγ/NEMO相结合诱导A20和IKKγ/NEMO作用，使A20对IKKγ去泛素化，进一步按捺NF-κB的激活[25]。进一步研讨显现，TNIP1 AHD1区可与A20结合，说明TNIP对NF-κB的按捺作用是与A20一起作用在IKKγ完结的。
3 TNIP1基因在本身免疫疾病中的作用机制
3.1 TNIP1基因在寻常型银屑病中的作用机制
寻常型银屑病也称银屑病（psoriasis vulgaris），是一种常见的因免疫体系紊乱介导的缓慢炎症性皮肤病，寻常型银屑病的发病原理是NF-κB的过度激活导致[26]。近年来对寻常型银屑病研讨发现TNIP1和TNFAIP3为其发病的易感基因，这两个基因所编码的蛋白质彼此结合，经过阻挠NF-κB激活和按捺其入核转录的发作，然后按捺炎症反响的发作开展，进而按捺银屑病的病程[26]。研讨还发现在高加索人群中TNIP1基因的5q32-q33.1序列与寻常型银屑病的发病有关[27]。经过运用Genome-wide association study（GWAS）研讨剖析法剖析了我国汉族集体中的银屑病患者后发现，其患者体内的TNIP1基因single nucleotide polymorphism（SNP）rs17728338的表达量高于其他TNIP1基因的SNP的表达量[1]，而且经过qPCR技能对寻常型银屑病患者患病皮肤安排、患者正常皮肤安排以及健康志愿者的正常皮肤安排中TNIP1基因的mRNA水平进行检测发现，与健康志愿者的皮肤安排比较患有严峻寻常型银屑病患者的患病皮肤安排中TNIP1基因的mRNA表达水平较低，而在前期寻常型银屑病患者的患病皮肤安排和正常皮肤安排中TNIP1基因的mRNA表达水平无显着差异[28]，这标明TNIP1基因的反常表达或许是寻常型银屑病发病原因之一。
3.2 TNIP1基因在SLE中的作用机制
SLE是免疫体系功用紊乱所导致的体系性缓慢炎症性疾病。该疾病的发作会导致体内多种器官及体系发作炎症反响，终究对本身构成严峻损害。广泛以为有多种要素与SLE的发病有关，首要是环境要素和遗传要素，其间遗传要素在疾病的开展中扮演着重要人物[29]。研讨发现，T细胞外表CD4抗原添加和其信号转导都与TNIP1基因表达有关[30]，ERK（extracellular-signalregulate kinase）宗族蛋白在细胞的增殖与分解方面起到重要调理作用，具有按捺细胞凋亡的功用[31]。过表达T细胞中的TNIP1导致T细胞外表CD4抗原分子的添加，然后对ERK蛋白宗族的激活起到按捺作用，标明在T、B淋巴细胞的增殖和分解进程中TNIP1起到重要的调理作用，并终究导致SLE的发作[32]。近年来对TNIP1基因SNP位点的研讨发现，在与TNIP1相关的一切SNP位点中有七个SNP位点与我国汉族人群SLE的发作及开展高度相关[33]。Kalergis在研讨体系性红斑狼疮小鼠模型时发现体系性红斑狼疮小鼠IκB蛋白的表达量显着下调，IκB蛋白对NF-κB的活性具有按捺作用，而且还发现A20和TNIP1蛋白的表达量也呈现了显着的下降，并导致核转录因子NF-κB的过度激活，终究导致了SLE 的发作。Kalergis在Fcγ受体缺点的小鼠模型中，发现多种NF-κB的按捺因子的表达量均有显着的下调。这种小鼠模型中呈现SLE病理症状，经过对Fcγ受体缺点的小鼠运用NF-κB按捺剂可缓减这种症状[28]。与正常人比较，SLE患者的PBMC（peripheral blood mononuclear cell）中，活性NF-κB表達量显着升高。在细胞中反常表达TNIP1或许还影响了受体彼此作用蛋白（RIP）的表达，而受体彼此作用蛋白在IκB 激酶复合物中起到重要作用，受体彼此作用蛋白的存在激活了IKK，而活化的IKK引起IκB降解终究导致NF-κB的活化[18]。
相關研讨共同以为，SLE的中心发病机制是B细胞和T细胞紊乱及反常构成的，而TNIP1经过与锌脂蛋白A20结合按捺了NF-κB活性，削减炎症反响的发作，而且T细胞中TNIP1的表达对T细胞外表抗原CD4的表达具有调理作用，因而，在SLE中TNIP1低表达导致了NF-κB的反常活化，终究导致了SLE的发作。
3.3 TNIP1基因在RA中的作用机制
RA是因为巨噬细胞受TNFα的影响，激活了下流的成纤维滑膜细胞（FLS）发作的很多炎症因子，终究构成一种缓慢炎症反响[35]。Gallagher等的研讨显现，在类风湿性关节炎患者的滑膜活性检测中TNIP1基因的mRNA呈高水平表达[34]；在RA患者的FLS中促炎因子的活性与TNIP1和TNIP3的表达量成正相关； Hideya lgarashi等的研讨发现RA患者的FLS细胞在遭到TNFα的影响后细胞内TNIP1和促炎因子的含量会一起升高。经过凝胶搬迁或电泳搬迁率试验发现在遭到TNFα的影响后RA患者的FLS中高表达的TNIP1不光按捺了NF-κB的活性，一起促进炎症因子的表达。经过慢病毒使FLS中的TNIP1基因缄默沉静后发现，在TNAα的影响下炎症因子的表达量不会上升，因而，在RA中TNIP1并没有按捺NF-κB的活性然后对按捺炎症反响的发作，高表达的TNIP1与RA的发作及开展具有亲近的联系[34]。
4结语
综上所述，TNIP1蛋白能按捺TNFα诱导的NF-κB活性。在各种本身免疫疾病中均发现TNIP1表达反常，说明其与本身免疫疾病的发作与开展存在亲近的彼此联系。在缺失TNIP1的小鼠模型中细胞及胚胎都无法存活，说明TNIP1在保持细胞的生长发育和抗凋亡方面扮演着重要的人物。TNIP1的生物学功用是经过调理NF-κB活性完结的，在NF-κB信号途径，TNIP1与蛋白A20结合，使A20对IKKγ进行去泛素化作用进一步阻挠IκBα的激活和降解 ，终究按捺活性NF-κB入核。现在针对TNIP1的研讨还处于初步阶段，其在本身免疫疾病中的作用机制还不是非常清楚。现阶段的研讨标明，TNIP1或许是一种联接蛋白，拉近A20与RIP /IKKγ的空间间隔促进反响的发作。研讨 TNIP1 与不同信号途径之间的彼此联系，对说明在本身免疫疾病中TNIP1的分子作用机制及生物学功用具有重要意义，为医治本身免疫疾病供给了一个新的思路。
5展望
随同着全新的医疗办法的不断呈现和医疗技能的开展以及人类基因组计划（human genome project，HGP）的完结，经过更为细致和完善的研讨将使TNIP1基因在各种本身免疫疾病中的功用及作用机制得以说明，不光为进步医治作用和操控疾病开展供给协助，还为医治本身免疫疾病的药物开发供给了全新的思路，一起为相关疾病的临床医治、等级鉴定和预后作用剖析等方面也供给了一个理论基础。
[参考文献]
[1]Fukushi M，Dixon J，Kimura T，et al.Identification and cloning of a novel cellular protein Naf1，Nef-associated factor 1，that increases cell surface CD4 expression[J].FEBS Lett，1999，442（1）：83-88.
[2]Nopporn C，Lowela S，Eri T，et al.HIV-1 Vpr abrogates the effect of TSG101 overexpression to support virus release[J].PLoS One，2016，11（9）：e0163100.
[3]Heyninck K，De Valck D，Vanden Berghe W，et al.The zinc finger protein A20 inhibits TNF-induced NF-kappaB-dependent gene expression by interfering with an RIP or TRAF2-mediated transactivation signal and directly binds to a novel NF-kappaB-inhibiting protein ABIN[J].J Cell Biol，1999，145（7）：1471-1482.
[4]G′Sell RT，Gaffney PM，Powell DW.A20-binding inhibitor of NF-κB activation 1 is a physiologic inhibitor of NF-κB：a molecular switch for inflammation and autoimmunity[J].Arthritis Rheumatol，2015，67（9）：2292-2302.
[5]Wagner S，Carpentier I，Rogov V，et al.Ubiquitin binding mediates the NF-kappaB inhibitory potential of ABIN proteins[J].Oncogene，2008，27（26）：3739-3745.
[6]Oshima S，Turer EE，Callahan JA，et al.ABIN-1 is a ubiquitin sensor that restricts cell death and sustains embryonic development[J].Nature，2009，457（7231）：906-909.
[7]Olivier S，Robe P，Bours V，et al.Can NF-kappaB be a target for novel and efficient anti-cancer agents？[J].Biochem Pharmacol，2006，72（9）：1054-1068.
[8]Hcker H，Karin M.Regulation and function of IKK and IKK-related kinases[J].Sci STKE，2006，2006，（357）：re13.
[9]Miggin SM，O′Neill LA.New insights into the regulation of TLR signaling[J].J Leukoc Biol，2006，80（2）：220-226.
[10]Wullaert A，Heyninck K，Janssens S，et al.Ubiquitin：tool and target for intracellular NF-κB inhibitors[J].Trend Immunol，2006，27（11）：533-540.
[11]Tian B，Nowak DE，Jamaluddin M，et al.Identification of direct genomic targets downstream of the nuclear factor-κB transcription factor mediating tumor necrosis factor signaling[J].J Biol Chem，2005，280（17）：17435-17448.
[12]Beyaert R，Heyninck K，Van Huffel S.A20 and A20-binding proteins as cellular inhibitors of nuclear factor-kappa B-dependent gene expression and apoptosis[J].Biochem Pharmacol，2000，60（8）：1143-1151.
[13]Onose A，Hashimoto S，Hayashi S，et al.An inhibitory effect of A20 on NF-κB activation in airway epithelium upon influenza virus infection[J].Eur J Pharmacol，2006，541（3）：198-204.
[14]Heyninck K，Beyaert R.The cytokine-inducible zinc finger protein A20 inhibits IL-1-induced NF-kappaB activation at the level of TRAF6[J].FEBS Lett，1999，442（2-3）：147-150.
[15]Klinkenberg M，Van Huffel S，Heyninck K，et al.Functional redundancy of the zinc fingers of A20 for inhibition of NF-κB activation and protein-protein interactions[J].FEBS Lett，2001，498（1）：93-97.
[16]Boone DL，Turer EE，Lee EG，et al.The ubiquitin-modifying enzyme A20 is required for termination of Toll-like receptor responses[J].Nat Immunol，2004，5（10）：1052-1060.
[17]Heyninck K，Beyaert R.A20 inhibits NF-kappa B activation by dual ubiquitin-editing functions[J].Trends Biochem Sci，2005，30（1）：1-4.
[18]Gallagher J，Howlin J，Mc Carthy C，et al.Identification of Naf1/ABIN-1 among TNF-alpha-induced expressed genes in human synoviocytes using oligonucleotide microarrays[J].FEBS Lett，2003，551（1-3）：8-12.
[19]El Bakkouri K，Wullaert A，Haegman M，et al.Adenoviral gene transfer of the NF-kappa B inhibitory protein ABIN-1 decreases allergic airway inflammation in a murine asthma model[J].J Biol Chem，2005，280（18）：17938-17944.
[20]Heyninck K，Kreike MM，Beyaert R.Structure-function analysis of the A20-binding in hibitor of NF-κB activation，ABIN-1[J].FEBS Lett 2003，536（1-3）：135-140.
[21]Mauro C，Pacifico F，Lavorgna A，et al.ABIN-1 Binds to NEMO/IKKγ and Co-operates with A20 in Inhibiting NF-κB[J].J Biol Chem，2006，281（27）：18482-18488.
[22]Kanekura T，Chen X.CD147/basigin promotes progression of malignant melanoma and other cancers[J].J Dermatol Sci，2010，57（3）：149-154.
[23]Gabison EE，Hoang-Xuan T，Mauviel A，et al.EMMPRIN/CD147，an MMP modulator in cancer，development and tissue repair[J].Biochimie，2005，87（3-4）：361-368.
[24]Yan YW，Fan J，Bai SL，et al.Zinc prevents abdominal aortic aneurysm formation by induction of A20-mediated suppression of NF-κB pathway[J].PLoS One，2016，11（2）：e0148536.
[25]Li Y，Begovich AB.Unraveling the genetics of complex diseases：susceptibility genes for rheumatoid arthritis and psoriasis[J].Semin Immunol，2009，21（6）：318-327.
[26]Wang F，Zhang X，Xia P，et al.Upregulation of tumor necrosis factor alpha-induced protein 3 interacting protein 1 mRNA in psoriasis vulgaris[J].J Dtsch Dermatol Ges，2015，13（2）：159-161.
[27]D′Cruz DP，Khamashta MA，Hughes GR.Systemic lupus erythematosus[J].Lancet，2007，369（9561）：587-596.
[28]Taylor PC，Feldmann M.Anti-TNF biologic agents：still the therapy of choice for rheumatoid arthritis[J].Nat Rev Rheu？鄄matol，2009，5（10）：578-582.
[29]Bulger EM，Garcia I，Maier RV.Induction of heme-oxygenase 1 inhibits endothelial cell activation by endotoxin and oxidant stress[J].Surgery，2003，134（2）：146-152.
[30]Kawasaki A，Ito S，Furukawa H，et al.Association of TNFAIP3 interacting protein 1，TNIP1 with systemic lupus erythematosus in a Japanese population：a case-control association study[J].Arthritis Re Ther，2010，12（5）：R174.
[31]He CF，Liu YS，Cheng YL，et al.TNIP1，SLC15A4，ETS1，RasGRP3 and IKZF1 are associated with clinical features of systemic lupus erythematosus in a Chinese Han population[J].Lupus，2010，19（10）：1181-1186.
[32]Kalergis AM，Iruretagoyena MI，Barrientos MJ，et al.Modulation of nuclear factor-kappaB activity can influence the susceptibility to systemic lupus erythematosus[J].Immunology，2009，128（1 Suppl）：e306-e314.
[33]Li Q，Verma IM.NF-kappaB regulation in the immune system[J].Nat Rev Immunol，2002，2（10）：725-734.
[34]Igarashi H，Yahagi A，Saika T，et al.A pro-inflammatory role for A20 and ABIN family proteins in human fibroblast-like synoviocytes in rheumatoid arthritis[J].Immunol Lett，2012，141（2）：246-253.