JAK-STAT通路

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JAK-STAT 信号通路
JAK-STAT 信号传导通路组件及激活流程示意图
核心组成 JAKs (4种) 与 STATs (7种)
JAK 成员 JAK1, JAK2, JAK3, TYK2
STAT 成员 STAT1-4, 5A, 5B, 6
临床药物类别 JAK 抑制剂 (Jakinibs)

JAK-STAT 信号通路(Janus Kinase-Signal Transducer and Activator of Transcription pathway)是细胞表面受体将化学信号(如细胞因子、生长因子)直接传递至细胞核并诱导基因转录的枢纽路径。该通路主要由 **Janus 激酶 (JAKs)** 和 **信号转导及转录激活因子 (STATs)** 组成,是免疫应答、造血功能及细胞增殖的核心调节机制。


在肿瘤学中,JAK-STAT 通路的异常活化(如 $JAK2^{V617F}$ 突变或 STAT3/5 的持续磷酸化)直接驱动肿瘤的生长与免疫逃逸。同时,该通路作为 IFN-γ 信号的必经之路,其关键基因(如 $JAK1/2$)的失活突变是导致肿瘤对 PD-1/L1 抑制剂产生耐药的核心分子机制之一。

   细胞因子结合导致受体二聚化
   
   JAKs 磷酸化与 STATs 募集
   
   STATs 二聚化与核易位
JAK-STAT 通路临床维度与干预价值评估
评估维度 临床客观表现与技术特征
肿瘤驱动突变 **JAK2 V617F** 是骨髓增殖性肿瘤(MPN)的标志性变异。该突变通过解除 JH2 结构域对 JH1 催化结构域的抑制,导致通路持续活化。在精准分型中,该位点是 MPN 诊断的标准指标。
免疫耐药预测 **JAK1/2 功能缺失**。在黑色素瘤等实体瘤中,JAK 缺失导致细胞对 IFN-γ 失去响应,无法上调 MHC 分子和 PD-L1,从而引发免疫检查点阻断治疗的原发性耐药。
靶向抑制剂 (Jakinibs) 代表药物如 **芦可替尼 (Ruxolitinib)** 和 **托法替尼 (Tofacitinib)**。这些药物通过竞争性结合 JAK 的 ATP 位点,有效控制 MPN 症状及严重的自身免疫性炎症反应。
辅助决策集成 通过 AI诊疗系统 分析下游基因(如 $IRF1$、$CXCL10$)的表达量,可构建“JAK-STAT 激活特征谱(Signature)”,用于评估肿瘤微环境的免疫活性状态及联合用药决策


参考文献

  • [1] Darnell JE Jr, Kerr IM, Stark GR. Jak-STAT pathways and transcriptional activation in response to IFNs and other extracellular signaling proteins. Science. 1994;264(5164):1415-1421. (JAK-STAT 路径命名的奠基性文献)
  • [2] O'Shea JJ, Plenge R. JAK and STAT signaling molecules in immunoregulation and immune-mediated disease. Immunity. 2012;36(4):542-550. (关于该通路在免疫调节中作用的综述)
  • [3] Zaretsky JM, et al. Mutations Associated with Acquired Resistance to PD-1 Blockade in Melanoma. New England Journal of Medicine. 2016;375(9):819-829. (揭示 JAK 突变引发免疫耐药的关键研究)
  • [4] Vainchenker W, Constantinescu SN. JAK-STAT signaling in hematology: Polycythemia vera and myelofibrosis. Blood. 2013;121(9):1481-1495. (关于 JAK2 V617F 突变的深度临床综述)
  • [5] O'Shea JJ, et al. The JAK-STAT pathway: 20 years on. Nature Reviews Immunology. 2013;13(11):785-798. (通路发现 20 年的全面回顾与未来展望)
信号转导与肿瘤分子病理导航
核心蛋白 JAK1JAK2STAT3STAT5TYK2SOCS蛋白
激活因子 IFN-γIL-6促红细胞生成素GM-CSF瘦素
临床特征 JAK2突变免疫耐药JAK抑制剂STAT二聚化RAG决策