TYK2背景介紹

Janus激酶（JAKs）是一種多結構域酪氨酸激酶，可介導細胞因子轉導和調節免疫系統。JAK家族4個成員，包括JAK1、JAK2、JAK3和TYK2，參與不同的細胞因子信號通路轉導。當細胞因子與受體結合激活JAK信號通路時，作為JAK家族底物的信號傳感器和轉錄激活因子STAT被JAK磷酸化形成二聚體，然后通過核包膜進入細胞核進行轉錄調控。通路被稱為JAK-STAT信號通路，在免疫系統的調控中發揮重要作用。JAK的轉導是由一系列IL受體、IFN受體、CSFs和激素介導。例如，IL-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-15和IL-21可以通過其受體激活JAK1/3信號通路，而IL-3、IL-5、GM-CSF和血小板生成素可以激活JAK2信號通路。

圖片來自:REGULATION OF JAK–STAT SIGNALLING IN THE IMMUNE SYSTEM.Ke Shuai‡ and Bin Liu

TYK2作為JAK家族的一員，可被IL12、IL-23和1型IFN激活，調節信號轉導和免疫系統，這是自身免疫性疾病發生發展的一個重要的機制。它參與許多類型的炎癥性和自身免疫性疾病（以下簡稱：自免疾病）的發展，如銀屑病和系統性紅斑狼瘡（SLE）。由于TYK2的ATP結合位點結構高度同源性，靶向JAK家族蛋白的催化區域是一個主要的挑戰。

一、TYK2與自免疾病

在本研究中，作者通過靶向TYK2蛋白的激酶調控域（JH2）開發了一種新的小分子抑制劑（QL-1200186）。作者首先進行TYK2激酶結構域結合檢測，應用HTRF技術選擇Tb anti-his供體，將BMS-986165標記熒光作為tracer，室溫孵育1小時后檢測。
 

JAK1/2/3和TYK2活性檢測，應用HTRF技術KinEASE™-TK kits，激酶buffer稀釋化合物QL-1200186，進行酶反應（空板中加入底物和ATP）45分鐘后用供體Eu和受體SA-XL665進行檢測。
 

QL-1200186與JAK1 JH2結構域結合IC50為9.85nM，與重組TYK2 JH2結構域結合IC50為0.06 nM是JAK1 JH2的164倍。QL-1200186對TYK2 JAK1/2/3 JH1激酶無抑制。

圖：C The binding of QL-1200186 to JH2 of TYK2 and JAK1. D The efects of QL-1200186 on JAK1/2/3 and TYK2 JH1 kinase activities determined by HTRF. Tabel 1A: Biochemical binding and cellular potency of TYK2 inhibitors

TYK2可通過I型IFN受體、IL-12受體和IL-23受體介導信號轉導。因此，為了進一步驗證QL-1200186在TYK2介導的信號通路中的功能，作者檢測QL-1200186活性采用報告基因方法使用IFNα刺激HEK-Blue™ IFN-α/β細胞6小時，可激活JAK/STAT/ISGF3通路。
 

在細胞系、人外周血細胞和人全血中檢測QL-1200186對IFNα、IL-12和IL-23信號通路的抑制作用。用IFNα刺激PBMC，GM-CSF刺激U937細胞，IL-2刺激PBMC和全血，使用流式細胞術檢測STAT5磷酸化水平。IL-23刺激Th17細胞，使用流式細胞術檢測STAT3磷酸化水平。
 

IFNγ因子釋放檢測，用IL-12刺激NK-92細胞，IL-18刺激全血細胞，使用ELISA方法檢測IFNγ釋放量。
 

QL-1200186在JAK2/JAK2依賴的GM-CSF刺激的STAT5磷酸化實驗中表現良好，IC50>10µM。在JAK1/JAK3依賴的IL-2刺激的磷酸化也得到相同驗證結果。

圖：G GM-CSF-induced pSTAT5 production in U937 cells detected by FACS. H IL-2-induced

pSTAT5 levels in human PBMCs detected by FACS

QL-1200186在JAK/STAT/ISGF3通路和IFNα刺激的CD3+T細胞中pSTAT5水平均呈現劑量依賴性抑制效果。IL-23誘導的人T17細胞中STAT3磷酸化同樣呈現以劑量依賴性抑制。同樣QL-1200186能夠促進IL-12誘導的NK92細胞的IFNγ的產生。數據表明，與JAK1/2/3信號通路抑制相比，對介導的TYK2抑制效果特異性高。

圖 ：QL-1200186 抑制TYK2信號通路. A QL-1200186 對JAK/STAT/ISGF3的影響. B IFNα 刺激人PBMCs對磷酸化STAT5影響. C IL-23刺激Th17細胞pSTAT3水平影響. D QL-1200186促進NK92細胞IFNγ產生。

Jurkat細胞中的TYK2的活性檢測，細胞與QL-1200186、BMS-986165或NDI-034858共培養1h，然后用人IFNα（1000 U/mL）刺激15min。通過Western Blot方法檢測Jurkat細胞中TYK2 Tyr1054和Tyr1055的磷酸化以確定QL-1200186對TYK2受體介導的激活的抑制作用。結果顯示，QL-1200186對pTYK2有明顯抑制作用。

此外，作者在小鼠體內驗證了QL-1200186的藥代動力學和藥效學特性。QL-1200186在PK研究中，表現出良好體內暴露量、較高的生物學轉化。口服QL-1200186后檢測IL-12刺激后的IFNγ的產生，呈現劑量依賴性地抑制效果，并顯著改善了銀屑病小鼠的皮膚損傷。

二、TYK2與癌癥

在這篇綜述討論了TYK2的致癌潛力的最新發現。目前對TYK2在細胞因子反應和癌變中的作用的集中在信號轉導和轉錄激活因子STAT3和STAT5的激活上。目前在各種癌癥中都發現了TYK2異常激活、蛋白水平異常增多和TYK2突變。本文不做過多闡述。

圖：TYK2致癌細胞因子及受體家族信號通路示意（右）