NF-kB

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NF-kB(Nuclear Factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells,核因子κB)是一组高度保守的核转录因子家族,被誉为机体免疫应答、炎症反应及细胞存活的“总开关”。它主要以无活性的形式存在于细胞质中,一旦被TNF-alphaIL-1LPS等信号激活,便迅速进入细胞核启动基因转录。在肿瘤微环境中,NF-kB 的持续激活是连接慢性炎症与癌症发生的关键纽带;而在CAR-T疗法设计中,利用 NF-kB 信号通路(如通过 4-1BB 共刺激)则是维持 T 细胞体内持久性和抗耗竭能力的核心策略。

NF-kB · 信号中枢
Signal Transduction Hub (点击展开)
                   核心逻辑:解刹车 (IκB降解) → 进核 → 转录
家族成员 RelA (p65), RelB, c-Rel, p50, p52
抑制蛋白 IκBα (主要的“刹车片”)
上游激酶 IKK 复合物 (IKKα/IKKβ/NEMO)


激活机制:解除束缚的艺术

NF-kB 的活性受到严密的时空调控,其核心机制在于“胞质滞留”与“诱导降解”:

  • 静息状态(刹车): 在大多数细胞中,NF-kB 二聚体(主要是 p65/p50)与抑制蛋白 IκB 结合,被锚定在细胞质中,无法进入细胞核。
  • 经典通路激活(油门): 当细胞受到炎症因子(如 TNF-alpha)刺激时,上游的 IKK 激酶复合物被激活,导致 IκB 磷酸化并被泛素化降解。
  • 核转位与转录: 失去束缚的 NF-kB 迅速穿过核孔进入细胞核,结合到特定 DNA 序列上,启动促炎因子(IL-6, IL-1)、抗凋亡蛋白(Bcl-2)及细胞周期蛋白的表达。

双刃剑:肿瘤与免疫治疗

NF-kB 的功能具有明显的两面性,在不同的临床情境下,其扮演的角色截然不同:

  • 肿瘤促进者: 在肝癌、结直肠癌等恶性肿瘤中,NF-kB 常处于组成性激活状态。它不仅抑制癌细胞凋亡,还促进血管生成(VEGF)和转移。因此,NF-kB 是连接“炎症”与“癌症”的核心分子。
  • CAR-T 的“续航电池”: 在二代 CAR-T 设计中,选用 4-1BB 作为共刺激结构域(而非 CD28)的主要原因,就是 4-1BB 能更温和且持久地激活 NF-kB 通路。这不仅上调了抗凋亡分子(Bcl-xL),还促进了细胞的线粒体生物发生,显著延长了 CAR-T 在体内的存活时间。

经典通路 vs 非经典通路

特征维度 经典通路 (Canonical) 非经典通路 (Non-canonical)
触发信号 TNF-α, IL-1, LPS (TCR/BCR) BAFF, CD40L, RANKL
核心二聚体 p65 (RelA) / p50 RelB / p52
反应速度 快速、短暂 (炎症急先锋) 缓慢、持久 (发育相关)
主要功能 固有免疫, 促炎细胞因子释放 淋巴器官发育, B细胞成熟
       参考文献与学术点评
       

[1] Sen R, Baltimore D. (1986). Multiple nuclear factors interact with the immunoglobulin enhancer sequences. Cell.
[学术点评]:诺贝尔奖得主 Baltimore 的开创性工作,首次发现并命名了 NF-kB,开启了现代信号转导研究的新篇章。

[2] Karin M, Ben-Neriah Y. (2000). Phosphorylation meets ubiquitination: the control of NF-kappaB activity. Annual Review of Immunology.
[学术点评]:详细解析了 IKK-IκB 轴的精细调控机制,确立了泛素化蛋白酶体途径在 NF-kB 激活中的核心地位。

[3] Kallies A, et al. (2020). Metabolic regulation of T cell longevity and function in tumor immunotherapy. Nature Reviews Immunology.
[学术点评]:重点讨论了 NF-kB 在免疫代谢中的作用,解释了为何 4-1BB 信号域能通过 NF-kB 改善 CAR-T 的代谢适应性。

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