A20，或腫瘤壞死因子α誘導蛋白3(TnFAIP3)，是一種鋅指泛素編輯抗炎酶，能夠調節免疫反應和細胞凋亡。A20基因突變體和A20單倍體與幾種自身免疫性和自身炎癥性疾病有關1-4，包括類風濕性關節炎(RA)、系統性紅斑狼瘡(SLE)和銀屑病關節炎5-7。利用動物模型進行的研究證實了A20在自身炎癥和類風濕關節炎疾病的發病機制中的作用，并幫助確定了相關機制8-9。首先確定的是A20發揮抗炎作用的機制是通過抑制NF-κB的活性10。據報道，A20 的酶功能還能保護自身炎癥，包括通過去泛素化受體相互作用蛋白激酶3(RIPK3)抑制壞死性下垂11 (圖1)。
 

類風濕性關節炎（RA）是一種慢性自身免疫性疾病，以炎癥性關節炎和多種全身癥狀為特征。在傳統的改變病情抗風濕藥（DMARDs）中加入免疫抑制生物制劑，改善了對 RA的治療12。然而，目前尚無根治方法，其發病機制仍未被完全闡明。近年來，A20蛋白中的兩個泛素結合結構域ZnF4和ZnF7，被證明是抑制炎癥依賴性關節炎的關鍵9-13。本文將回顧揭示A20泛素結合在RA和相關關節炎疾病中的重要性的證據。

圖1. A20的域結構。A20由一個N端卵巢腫瘤(OTU)結構域和由七個鋅指(ZF1-ZF7) 構建的 7C 端結構域組成。

1.ZnF7和ZnF4泛素結合基團介導A20的抗炎作用

雖然在動物模型中，A20的丟失會導致嚴重的炎癥性疾病和過早死亡14，但在催化去泛素化酶(DUB)和E3泛素連接酶結構域失活突變的小鼠則發育正常，并且不會影響NF-κB的信號轉導15-17。因此，在炎癥性疾病的發病機制中，除了 A20 的催化活性之外，顯然還有其他因素參與其中。
 

為了研究ZnF7泛素結合結構域在A20中的生理作用，Martens 等人在 A20 的 ZnF7結構域中做了兩個失活點突變，從而產生了突變小鼠18。這些小鼠比對照型小鼠小，并出現自發性炎癥病理變化，表現為脾臟腫大、關節炎癥、爪腫脹、多組織免疫細胞浸潤、血清細胞因子水平升高以及脾臟中髓系細胞、淋巴細胞和自然殺傷（NK）細胞數量增加。他們利用從這些小鼠體內分離的胚胎成纖維細胞，進一步證明了ZnF7結構域對于A20介導的抑制炎癥信號傳導和細胞死亡至關重要。
 

然而，在ZnF7突變小鼠身上觀察到的表型并不像A20缺失小鼠那樣嚴重。在ZnF4泛素結合域增加了兩個失活點突變，小鼠的表型與完全缺失 A20 的小鼠相似，其后代嚴重畸形，無法存活過斷奶期，并出現嚴重的多器官炎癥和肝細胞凋亡。因此，ZnF7 和 ZnF4 這兩個泛素結合域的聯合失活對于炎癥性疾病的發生至關重要18。他們進一步的研究揭示，ZnF7 結構域是將 A20 募集到腫瘤壞死因子受體1（TNFR1）復合物所必需的。重要的是，條件性組織特異性消減或表達突變型 A20 揭示了泛素結合在骨髓細胞和腸上皮細胞中促進炎癥表型的關鍵作用。

2.A20非催化泛素結合能夠預防類銀屑病關節炎疾病

僅僅幾天后，Razani等人在同一本雜志Nature Immunology上發表了文章，證實了ZnF7 和 ZnF4 結構域的重要性19。他們將ZnF7（A20ZNF7）或ZnF4（A20ZNF4）中攜帶半胱氨酸和丙氨酸點突變的小鼠與對照型小鼠和催化DUB結構域突變的小鼠進行了比較。至少在出生后的前四個月，ZnF4或催化結構域突變的小鼠發育正常，而ZnF7突變的小鼠從6周大開始出現漸進性指關節腫脹，到12周大時所有指關節都腫脹。此外，突變的ZnF7小鼠出現了遠端指間關節的關節炎和自發性免疫激活，而其他基因型的小鼠則沒有這些表型。
 

通過將A20ZNF7小鼠與缺乏B淋巴細胞和T淋巴細胞的Rag1-/-小鼠雜交，他們確定A20ZNF7驅動的關節炎需要淋巴細胞，因為A20ZNF7xRag1-/-發育正常。為了確定這一現象是否由B淋巴細胞、T淋巴細胞或兩者共同作用，他們進一步將A20ZNF7小鼠與缺乏B細胞的μMT小鼠雜交，結果發現這些小鼠的關節炎發展與免疫能力強的A20ZNF7小鼠相似，表明A20ZNF7驅動的關節炎需要T細胞，而不是B細胞。Marten研究小組發現，在他們的模型中，骨髓細胞群中的 A20 對疾病的發病機制至關重要18。有趣的是，本研究證實了這一發現，并證明髓系分化因子MyD88信號是A20ZNF7驅動的關節炎發生所必需的19。他們的研究進一步揭示，A20的ZnF7基序是防止IKK活性延長、NF-κB依賴基因表達和關節炎發展所必需的。
 

與前一篇論文一樣，他們隨后研究了突變體ZnF7和ZnF4的組合，因為單獨使用突變體ZnF7并不能再現完全缺失A20的嚴重程度。這一組合是協同作用的，突變ZnF7和ZnF4的小鼠會患上更嚴重的疾病。這兩篇論文在幾天內相繼發表，鞏固了這兩個A20泛素結合結構域在預防炎癥性關節炎方面的重要性。

3.A20 是治療風濕性關節炎的潛在靶點

正如在本文中所討論的，髓系細胞中A20泛素結合域的缺失或突變會導致小鼠出現類風濕性多發性關節炎。2021年的一項研究顯示，與健康的人相比，RA患者循環單核細胞數量增加，而循環單核細胞中A20水平降低，這表明單核細胞中的A20可能對RA的發展起到保護作用20。考慮到這些發現，我國的研究人員報告了一項在小鼠身上進行的概念驗證性研究，以確定通過基因療法傳遞A20過表達這種保護性蛋白是否可以改善關節炎的發展。事實上，他們觀察到，與接受對照載體rAAV6-CMV-EGFP的小鼠相比，接受rAAV6-CMV-A20的小鼠的臨床關節炎評分、爪部厚度和孔隙率、骨體積和其他RA相關指標都有所改善21。了解A20蛋白影響疾病發病機制對于開發有效的RA治療方法至關重要，本文中討論的幾乎同時進行的研究強調，A20的泛素結合功能而非其催化功能是防止關節炎發展的關鍵。

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