综述:芳香烃受体(AHR):免疫治疗调节的新靶点

【字体: 时间:2025年04月18日 来源:Nature Reviews Drug Discovery

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  这篇综述聚焦芳香烃受体(AHR)。AHR 最初被视为介导多环芳烃(PAHs)等环境污染物毒性的靶点,如今已转变为免疫反应的重要生理调节因子。文中阐述其分子作用机制、对免疫反应的调控,还介绍相关疾病及临床试验中的靶向疗法,值得一读。

  

芳香烃受体(AHR):从 “毒靶” 到免疫调节 “新宠”

长久以来,在药物研发的历程中,科学家们总是小心翼翼地避开芳香烃受体(aryl hydrocarbon receptor,AHR)。因为最初 AHR 被发现时,它是环境污染物发挥毒性作用的关键靶点,像多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)、多氯联苯(polychlorinated biphenyls,PCBs)以及二噁英这类污染物,正是借助激活 AHR 来引发一系列有害效应。那时,AHR 就如同药物研发道路上的 “雷区”,人人避之不及。
但随着研究的深入,剧情出现了反转。科研人员惊讶地发现,AHR 在人体生理活动中扮演着极为重要的角色,尤其是在免疫反应的调节方面。这一发现如同在黑暗中点亮了一盏明灯,引发了相关领域的重大变革。人们逐渐认识到,AHR 就像免疫系统的 “指挥官”,对固有免疫和适应性免疫都有着关键的调控作用。而且,它与饮食、共生菌群以及新陈代谢之间存在着千丝万缕的联系,在自身免疫性疾病、癌症和感染等多种疾病的发生发展过程中,都能看到 AHR 活跃的身影。

AHR 的分子作用机制

AHR 本质上是一种配体激活的转录因子。当特定的配体与 AHR 结合后,AHR 的结构会发生改变,就像一把钥匙插入锁孔,启动了一系列后续反应。被激活的 AHR 会进入细胞核,与特定的 DNA 序列相结合,这些 DNA 序列被称为芳香烃反应元件(AhRE) 。这种结合就像是给基因表达下达了 “指令”,进而调控相关基因的转录过程,最终影响蛋白质的合成,从而在细胞功能和生理反应中发挥作用。
在免疫细胞中,AHR 的激活能影响多种细胞因子的表达。比如,它可以调节白细胞介素(IL) - 6、IL - 10 等细胞因子的分泌。这些细胞因子在免疫细胞的活化、增殖以及免疫反应的强度调节中都至关重要。通过调控这些细胞因子的表达,AHR 能够精细地调节免疫系统的功能,维持免疫平衡。

AHR 对免疫反应的调控

  1. 固有免疫:在固有免疫层面,AHR 参与了多种免疫细胞的功能调节。巨噬细胞作为固有免疫的 “先锋部队”,AHR 的激活可以影响巨噬细胞的吞噬能力和炎症因子的释放。当巨噬细胞表面的 AHR 被激活后,它能够更高效地吞噬病原体,同时释放出适量的炎症因子,启动免疫防御机制。但如果 AHR 的激活出现异常,巨噬细胞可能会过度释放炎症因子,导致炎症反应失控,引发组织损伤。
树突状细胞(DC)是连接固有免疫和适应性免疫的重要桥梁。AHR 在 DC 的成熟和功能调节中也起着关键作用。激活 AHR 可以促进 DC 的成熟,增强其抗原呈递能力,使其能够更好地将病原体的信息传递给 T 细胞,从而启动适应性免疫反应。
  1. 适应性免疫:在适应性免疫方面,AHR 对 T 细胞和 B 细胞的分化与功能都有显著影响。对于 T 细胞,AHR 可以调控辅助性 T 细胞(Th)的分化。Th 细胞有多种亚型,如 Th1、Th2、Th17 和调节性 T 细胞(Treg) 。AHR 的激活可以促进 Th17 细胞的分化,同时抑制 Treg 细胞的产生。Th17 细胞主要介导炎症反应,而 Treg 细胞则负责抑制免疫反应,维持免疫耐受。当 AHR 的调节失衡时,Th17/Treg 细胞的比例会发生改变,可能导致自身免疫性疾病的发生。
B 细胞负责产生抗体,AHR 的激活能够影响 B 细胞的增殖和抗体分泌。在一些感染性疾病中,激活 AHR 可以增强 B 细胞的功能,促进抗体的产生,提高机体的抗感染能力。但在自身免疫性疾病中,AHR 过度激活可能会导致 B 细胞异常增殖,产生大量自身抗体,加重病情。

AHR 与疾病的关联

  1. 自身免疫性疾病:许多自身免疫性疾病,如银屑病、类风湿关节炎等,都与 AHR 的功能异常密切相关。以银屑病为例,患者皮肤中 AHR 的表达和活性明显升高。研究发现,激活 AHR 会促进皮肤细胞的过度增殖和炎症反应,导致银屑病的典型症状出现。在类风湿关节炎中,AHR 的异常激活也会加剧关节的炎症和组织损伤,破坏关节的正常结构和功能。
  2. 癌症:AHR 在癌症的发生发展中具有双重作用。一方面,在肿瘤发生的早期,激活 AHR 可以诱导细胞产生一些代谢酶,这些酶能够代谢活化前致癌物,使其转化为具有致癌活性的物质,从而促进肿瘤的发生。另一方面,在肿瘤发展的后期,AHR 可以通过调节肿瘤微环境中的免疫细胞功能,影响肿瘤的生长和转移。例如,激活 AHR 可以抑制 T 细胞的功能,使肿瘤细胞逃避免疫监视,促进肿瘤的生长和转移。
  3. 感染性疾病:在感染性疾病中,AHR 的作用也十分复杂。对于某些病毒感染,激活 AHR 可以增强机体的抗病毒免疫反应。比如,在流感病毒感染时,激活 AHR 可以促进免疫细胞分泌干扰素(IFN)等抗病毒细胞因子,抑制病毒的复制。但对于一些细菌感染,AHR 的激活可能会抑制免疫反应,导致感染加重。例如,在结核杆菌感染时,过度激活 AHR 会抑制巨噬细胞的杀菌能力,使结核杆菌在体内得以存活和繁殖。

AHR 靶向疗法的探索

随着对 AHR 研究的不断深入,针对 AHR 的靶向疗法逐渐成为研究热点。目前,已经有一些 AHR 靶向药物进入临床试验阶段。其中,tapinarof 是首个被批准用于治疗银屑病的 AHR 激活药物。它通过激活 AHR,调节皮肤的免疫反应,抑制炎症细胞的浸润和细胞因子的释放,从而缓解银屑病的症状。
除了 tapinarof,还有许多其他 AHR 靶向药物正在进行临床试验,用于治疗各种炎症性疾病、癌症和感染性疾病。这些药物有的是 AHR 的激动剂,通过激活 AHR 来发挥治疗作用;有的则是拮抗剂,通过阻断 AHR 的激活来调节免疫反应。在癌症治疗中,一些 AHR 靶向药物试图通过调节肿瘤微环境中的免疫细胞功能,增强机体的抗肿瘤免疫反应,抑制肿瘤的生长和转移。在感染性疾病治疗中,研究人员希望通过合理调节 AHR 的活性,提高机体的抗感染能力,同时避免过度免疫反应带来的组织损伤。
尽管 AHR 靶向疗法展现出了一定的潜力,但目前仍面临一些挑战。一方面,AHR 在不同组织和细胞中的功能存在差异,如何精准地调节 AHR 的活性,使其在发挥治疗作用的同时,避免产生不良反应,是亟待解决的问题。另一方面,AHR 与其他信号通路之间存在复杂的相互作用,深入了解这些相互作用机制,对于优化 AHR 靶向疗法至关重要。
总之,芳香烃受体(AHR)从曾经被避之不及的 “毒靶”,逐渐转变为免疫治疗调节的重要靶点,这一过程凝聚了众多科研人员的心血。虽然目前针对 AHR 的研究和靶向疗法还存在诸多挑战,但随着技术的不断进步和研究的深入,相信在未来,AHR 靶向疗法将为多种疾病的治疗带来新的希望,为人类健康事业做出更大的贡献。
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