TLR

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Toll 样受体(Toll-like Receptors, TLRs)是一类进化上高度保守的模式识别受体(PRRs),广泛表达于巨噬细胞、树突状细胞等固有免疫细胞表面或内体膜上。TLR 通过识别病原体相关分子模式(PAMPs)或损伤相关分子模式(DAMPs),启动胞内信号转导级联(如 NF-κB 通路),从而诱导促炎细胞因子、趋化因子及干扰素的产生。TLR 是连接天然免疫获得性免疫的桥梁,也是现代癌症疫苗佐剂研发的核心靶点。

TLR · 模式识别哨所
Toll-like Receptors (点击展开)
TLR 胞外 LRR 域与胞内 TIR 域模型
成员数量 10 种 (人) / 13 种 (鼠)
核心接头蛋白 MyD88, TRIF
典型配体 LPS, CpG DNA, 鞭毛蛋白

分子结构与定位分布

TLR 的定位决定了其识别抗原的类别:

  • 细胞表面 TLRs: 主要识别细菌细胞壁组分。包括 **TLR4**(识别 LPS)、TLR1/2/6(识别脂肽)及 TLR5(识别鞭毛蛋白)。
  • 内体膜 TLRs: 主要识别核酸。包括 TLR3(dsRNA)、TLR7/8(ssRNA)及 **TLR9**(未甲基化的 CpG DNA)。
  • 结构域特征: 胞外区富含亮氨酸重复序列(LRR),负责抗原识别;胞内区包含 **TIR 结构域**,负责招募下游接头蛋白。

信号传导:MyD88 与 TRIF 通路

TLR 激活后,通过两条平行的信号轴执行免疫指令:

  • MyD88 依赖性途径: 除 TLR3 外的所有 TLR 均使用此通路。激活 IKK 复合体,导致 IκBα 降解,释放 **NF-κB**。主要产生促炎细胞因子(IL-6、TNF-α)。
  • TRIF 依赖性途径(MyD88 非依赖): 主要由 TLR3 和 TLR4 触发。激活 IRF3/7,导致 **I 型干扰素**(IFN-$\alpha/\beta$)的大量产生。
受体名称 典型配体 (PAMP/DAMP) 主要效应
TLR4 LPS (内毒素), HMGB1 引发急性炎症、介导内毒素休克。
TLR9 CpG 寡核苷酸 (细菌/病毒 DNA) 诱导 IFN-α、增强 B 细胞反应。
TLR3 dsRNA (如 Poly I:C) 强效诱导 I 型干扰素,介导抗病毒。

临床视角:重编程与辅助治疗

对于致力于细胞治疗转化的科学家,TLR 是调控肿瘤微环境(TME)的精准抓手:

  • TAM 极化重塑: 利用 TLR4 或 TLR7/8 激动剂激活肿瘤相关巨噬细胞,可将其从抑炎的 M2 型强制逆转为抗肿瘤的 **M1 型**,增强 CAR-T 的杀伤效率。
  • 免疫辅助剂: 如 **CpG ODN**(TLR9 激动剂)被广泛用于癌症疫苗,通过模拟细菌感染信号显著增强 DC 细胞的抗原提呈。
  • CRS 管理背景: 某些化疗导致的组织损伤会释放 DAMPs(如 HMGB1),通过 TLR 路径预刺激巨噬细胞,增加 CAR-T 回输后发生严重细胞因子风暴的基线风险。

[1] Akira S, Takeda K. "Toll-like receptor signalling." Nature Reviews Immunology. 2004. (点评:定义了 TLR 信号家族的基石文献,详细描述了 MyD88 在信号转导中的支架作用。)

[2] Medzhitov R. "Recognition of microorganisms and activation of the immune response." Nature. 2007. (点评:阐述了 TLR 如何通过识别保守分子模式来区分“自我”与“非我”,确立了天然免疫的主动识别逻辑。)

[3] Kawai T, Akira S. "The role of pattern-recognition receptors in innate immunity: update on Toll-like receptors." Nature Immunology. 2010. (点评:对 TLR 的定位、配体特异性及转录后调控进行了全景式更新。)

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