肿瘤坏死因子受体相关因子的研究进展

肿瘤坏死因子受体相关因子的研究进展肿瘤坏死因子受体相关因子（TRAF）是一类胞内接头蛋白，最先发现时它是作为TNF-R超家族的下游信号通路中的一员，后来发现TRAF是TNFR和TLR、NLR等家族的信号传导通路中重要的信号传导因子，调节MAPK等信号通路的激活，具有影響细胞的增殖、存活、凋亡、参与炎性反应、免疫应答等多种功能，是细胞内重要的信号传导蛋白。

TRAF家族中每一个蛋白都有独特的作用，研究发现TRAFs在正常及异常组织中的表达不同，进一步发现TRAF在不同疾病的发生发展中起到不同的调控作用，目前对于它们之间的相互作用和联系的研究越来越深入，为寻找治疗TRAF参与疾病的方法提供新的理论基础。

[Abstract] Tumor necrosis factor receptor-associated factor （TRAF）proteins are cytoplasmic adapter proteins，which are originally identified as signaling adaptors that bind directly to the cytoplasmic regions of receptors of the TNF-R superfamily. TRAFs have emerged as the major signal transducers for the TNF receptor superfamily，the Toll-like receptor （TLR）superfamily and NOD-like receptor （NLR）superfamily，and have been demonstrated to mediate activation of mitogen-activated protein kinases （MAPK）. Also TRAFs are important cytoplasmic adapter proteins that have diverse and widespread physiological functions，including proliferation，cell survival，apoptosis，inflammation and immune system regulation. The members of TRAFs have different function，some studies have demonstrated that TRAFs express differently in normal and abnormal tissues，and it has different regulating function in the occurrence and development of different diseases. Nowadays，more and more researches on the interaction and association between them have provided a new theoretical basis for treating TRAF-related disease.[Key words] Tumor necrosis factor receptor-associated factors；Apoptosis；Disease腫瘤坏死因子受体相关因子（TRAFs）存在于哺乳动物（TRAF1-TRAF6）、多细胞生物（例如果蝇、线虫、网柄菌）中，哺乳动物中的TRAFs参与多种信号传导通路，TRAF1、TRAF2的生化特性与TNFR2有关，TRAF3是可以与CD40、LMP-1结合的独立胞质因子，TRAF4参与多种转移性肿瘤的发病，而TRAF5可以与CD40和LTβR结合，TRAF6不参与TNF的下游信号通路等，TRAFs作为结合蛋白，能与不同的细胞表面受体结合，在细胞生长与凋亡中占有重要作用。

1 TRAF家族分子的结构与功能TRAFs蛋白有7种，它们之间的区别主要在于C端TRAF同源结构域，由TRAF-C和TRAF-N两部分组成，TRAF C端结构域在蛋白质与蛋白质的反应中扮演重要的角色，包括形成TRAFs之间反应复合物等过程[1]。

TRAF分子之间除了TRAF1外都含有1个环指结构和5～7个锌指结构域，环指结构与下游信号传导通路和NF-κB的激活相关，这种环指结构与E3泛素连接酶中的结构域相似，组成泛素连接酶催化域的核心区域，锌指结构域主要介导蛋白质-蛋白质相互结合，参与JNK和NF-κB的激活[2]。

TRAFs激活JNK、NF-κB等通路的方式各不相同，TRAFs之间形成的不同复合物对JNK、NF-κB等通路会起到激活或者抑制的不同效果，例如TRAF2直接与TNF2及TRADD结合，激活JNK、NF-κB，促进细胞凋亡[3]，但TRAF2与TRAF6的聚合体与TEF1结合时，会减少IκB衰减，从而抑制NF-κB通路，抑制细胞凋亡[4]等，所以TRAFs在不同疾病的发生与发展过程中的不同聚合形式可能产生不同的结果。

TRAFs的结构与功能被广泛研究，但却很少有研究证实TRAFs在机体存在的部位，TRAF1在脾、肺、卵巢中表达较高，TRAF4除了在多种肿瘤组织中高表达，在正常成人海马体和嗅球中也有表达[5]，TRAF5在脾、肺、胸腺等组织中高表达[6]，TRAF2、TRAF3、TRAF6没有组织特异性，全身多处组织中均可检测到[7]，但是TRAF2表达最高的部位是脾脏，在心脏、肺等表达较少[8]。

TRAFs 的不同分布决定了它在机体疾病发生中的作用。

2 TRAFs与细胞生存和凋亡TNFR超家族在结构上可分为两类：一类受体是含有细胞内的死亡结构域，另一类是含有细胞内的TRAF相互结合基序（TIMs）[9]，TRAF2、TRAF3和TRAF5有部分相重叠的基序，所以它们在功能上有相互重叠的地方，而TRAF6的基序与其他受体不相同[10]。

因为TRAFs蛋白没有激酶活性，必须与其他的配体蛋白结合形成复合物，才能激活下游信号通路[9]。

一般的凋亡途径的激活是依赖死亡结构域等配体的存在，例如TNFR1与TRADD和Fas结合，募集FADD/MORT-1，而TRADD和FADD会直接或者间接与TRAF蛋白结合，最终引起Caspase蛋白家族活化和细胞凋亡[9]。

但是，当没有死亡结构域时，TRAF可直接与TIMs结合，也可间接地与其他TRAFs或结合蛋白结合，当TRAF复合物与TNFR结合后，可诱导细胞内信号传导，激活NF-κB和丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinases，MAPKs），包括ERK、p38、JNK，不同的细胞及细胞环境，信号通路的传导可调节不同的细胞功能[10-11]。

TNFR相关受体募集FADD功能性蛋白，會诱导细胞凋亡的发生，但是这种结合蛋白的显性负缺失突变体会阻止凋亡反应，且并不影响JNK和NF-κB的激活[12]。

与此不同的是，TRAF2可促进肿瘤坏死因子α（TNF-α）诱导的JNK、NF-κB的激活，但其显性负突变体抑制这两个通路的激活并且促进细胞凋亡的进程[13]。

CD30和CD40虽然在其胞质尾并没有发现死亡结构域，但是在一些特定的情况下，可通过直接募集TRAF蛋白而促进细胞凋亡[14]，CD30诱导的细胞凋亡依赖于CD30羧基端上的TRAF结合域，这种细胞凋亡是否是TRAF结合和募集了含有死亡结构域的蛋白，并与CD30形成复合物导致的，尚无研究证实。

研究发现CD40或其配体CD40L的靶向断裂的小鼠会出现细胞和体液免疫的缺陷，例如出现免疫球蛋白种属转换，生发中心形成，细胞介导免疫反应[15]。

CD40不仅可以与TRAF2、TRAF3、TRAF5、TRAF6结合，也可以与Jak3结合激活STAT，有趣的是，TRAF6与Jak3在结合位点上有重叠部分，而其他TRAF分子的结合位点都是不同的[7]。

4-1BB和Ox40都是TRAF关联的TNFR相关蛋白，被认为有触发细胞生存和增殖的功能，并且上调NF-κB和AP-1调节蛋白的表达，或许在某种特定情况下，可介导细胞凋亡[16]。

在TRAF家族中，不同蛋白有着自己独特的作用，例如TRAF2、TRAF5可以激活NF-κB和AP-1，但TRAF3在激活这些转录因子时起着相反的作用[17]。

也许在受体募集TRAF时，TRAF蛋白的表达增加或者TRAF不同程度的损耗可能会形成不同的多蛋白体，从而调节不同的下游信号分子，进而介导细胞凋亡或者细胞生存[18]。

总之，TRAF家族成员是多功能的结合蛋白，其功能涉及了细胞生存的多种信号通路。

TRAFs也可以介导其他信号通路，直接导致细胞生长增殖。

TARF2、TRAF5、TRAF6通过诱导级联反应而促进细胞的生长与增殖，但当这些分子表达过量时，TNFR激活应激反应，所以在TRAF分子诱导细胞生长与增殖过程中，可能存在一个节点，节点的左右分别是细胞凋亡和应激反应[18]。

3 TRAFs与免疫应答随着对TRAFs的研究越来越多，发现TRAF不仅仅只与TNFR结合，与其他受体家族也有一定联系，例如固有免疫受体、获得性免疫受体、细胞因子受体、C型凝集原受体等[19]。

与TRAFs相关的固有免疫系统的模式识别受体（pattern recognition receptors，PPR）大致分为三种：募集MyD88或TRIF的Toll样受体（Toll-like receptors，TLRs）、募集RIP2的NOD样受体（NOD-like receptors，NLR）、募集MA VS的RIG-I类受体（RIG-I-like receptors）[20]，而这类TRAF 依赖型信号通路会激活MAPKs、NF-κBs，或者干扰素调节因子（interferon-regulatory factors，IRF），不管是否形成复合物，TRAF都可以参与调节不同的细胞功能，包括细胞的生存、增殖、分化、细胞因子的产生和自噬[10]。

TLR家族是PRRs中研究最多的，TLR信号通路产生炎性因子[TNF-α、白细胞介素（IL）-1、IL-6、IL-12等]、Ⅰ型干扰素（IFN-α、IFN-β）、趋化因子、抗菌酶和其他的炎性介质。

这些因子会在机体发生急性炎性反应时发挥吞噬作用和自噬等，这是面对外源性病原体侵袭时固有免疫的第一道防线[21]。

TRAF6主要調控MyD88依赖和TRIF依赖的NF-κB和AP-1的激活，TRAF6通过参与形成TAK1信号复合物（TRAF6-TAB2/3-TAB1-TAK1）激活AP-1，通过与NEMO 结合激活复合体中的IKKα/β，进而激活MyD88依赖型NF-κB通路[22]，而在CD40信号通路中，TRAF3可抑制MyD88和TRIF募集的TAK1复合物的释放。