TYK2背景介绍

Janus激酶（JAKs）是一种多结构域酪氨酸激酶，可介导细胞因子转导和调节免疫系统。JAK家族4个成员，包括JAK1、JAK2、JAK3和TYK2，参与不同的细胞因子信号通路转导。当细胞因子与受体结合激活JAK信号通路时，作为JAK家族底物的信号传感器和转录激活因子STAT被JAK磷酸化形成二聚体，然后通过核包膜进入细胞核进行转录调控。通路被称为JAK-STAT信号通路，在免疫系统的调控中发挥重要作用。JAK的转导是由一系列IL受体、IFN受体、CSFs和激素介导。例如，IL-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-15和IL-21可以通过其受体激活JAK1/3信号通路，而IL-3、IL-5、GM-CSF和血小板生成素可以激活JAK2信号通路。

图片来自:REGULATION OF JAK–STAT SIGNALLING IN THE IMMUNE SYSTEM.Ke Shuai‡ and Bin Liu

TYK2作为JAK家族的一员，可被IL12、IL-23和1型IFN激活，调节信号转导和免疫系统，这是自身免疫性疾病发生发展的一个重要的机制。它参与许多类型的炎症性和自身免疫性疾病（以下简称：自免疾病）的发展，如银屑病和系统性红斑狼疮（SLE）。由于TYK2的ATP结合位点结构高度同源性，靶向JAK家族蛋白的催化区域是一个主要的挑战。

一、TYK2与自免疾病

在本研究中，作者通过靶向TYK2蛋白的激酶调控域（JH2）开发了一种新的小分子抑制剂（QL-1200186）。作者首先进行TYK2激酶结构域结合检测，应用HTRF技术选择Tb anti-his供体，将BMS-986165标记荧光作为tracer，室温孵育1小时后检测。
 

JAK1/2/3和TYK2活性检测，应用HTRF技术KinEASE™-TK kits，激酶buffer稀释化合物QL-1200186，进行酶反应（空板中加入底物和ATP）45分钟后用供体Eu和受体SA-XL665进行检测。
 

QL-1200186与JAK1 JH2结构域结合IC50为9.85nM，与重组TYK2 JH2结构域结合IC50为0.06 nM是JAK1 JH2的164倍。QL-1200186对TYK2 JAK1/2/3 JH1激酶无抑制。

图：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可通过I型IFN受体、IL-12受体和IL-23受体介导信号转导。因此，为了进一步验证QL-1200186在TYK2介导的信号通路中的功能，作者检测QL-1200186活性采用报告基因方法使用IFNα刺激HEK-Blue™ IFN-α/β细胞6小时，可激活JAK/STAT/ISGF3通路。
 

在细胞系、人外周血细胞和人全血中检测QL-1200186对IFNα、IL-12和IL-23信号通路的抑制作用。用IFNα刺激PBMC，GM-CSF刺激U937细胞，IL-2刺激PBMC和全血，使用流式细胞术检测STAT5磷酸化水平。IL-23刺激Th17细胞，使用流式细胞术检测STAT3磷酸化水平。
 

IFNγ因子释放检测，用IL-12刺激NK-92细胞，IL-18刺激全血细胞，使用ELISA方法检测IFNγ释放量。
 

QL-1200186在JAK2/JAK2依赖的GM-CSF刺激的STAT5磷酸化实验中表现良好，IC50>10µM。在JAK1/JAK3依赖的IL-2刺激的磷酸化也得到相同验证结果。

图：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细胞中pSTAT5水平均呈现剂量依赖性抑制效果。IL-23诱导的人T17细胞中STAT3磷酸化同样呈现以剂量依赖性抑制。同样QL-1200186能够促进IL-12诱导的NK92细胞的IFNγ的产生。数据表明，与JAK1/2/3信号通路抑制相比，对介导的TYK2抑制效果特异性高。

图 ：QL-1200186 抑制TYK2信号通路. A QL-1200186 对JAK/STAT/ISGF3的影响. B IFNα 刺激人PBMCs对磷酸化STAT5影响. C IL-23刺激Th17细胞pSTAT3水平影响. D QL-1200186促进NK92细胞IFNγ产生。

Jurkat细胞中的TYK2的活性检测，细胞与QL-1200186、BMS-986165或NDI-034858共培养1h，然后用人IFNα（1000 U/mL）刺激15min。通过Western Blot方法检测Jurkat细胞中TYK2 Tyr1054和Tyr1055的磷酸化以确定QL-1200186对TYK2受体介导的激活的抑制作用。结果显示，QL-1200186对pTYK2有明显抑制作用。

此外，作者在小鼠体内验证了QL-1200186的药代动力学和药效学特性。QL-1200186在PK研究中，表现出良好体内暴露量、较高的生物学转化。口服QL-1200186后检测IL-12刺激后的IFNγ的产生，呈现剂量依赖性地抑制效果，并显著改善了银屑病小鼠的皮肤损伤。

二、TYK2与癌症

在这篇综述讨论了TYK2的致癌潜力的最新发现。目前对TYK2在细胞因子反应和癌变中的作用的集中在信号转导和转录激活因子STAT3和STAT5的激活上。目前在各种癌症中都发现了TYK2异常激活、蛋白水平异常增多和TYK2突变。本文不做过多阐述。

图：TYK2致癌细胞因子及受体家族信号通路示意（右）