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前言Toll样受体（TLRs）是一种先天免疫受体，直接或间接负责检测病原体相关分子模式（PAMP），并通过激活先天和适应性免疫途径对其作出反应。TLRs是抵御微生物病原体的第一道防线，TLR可以分为细胞表面和内体亚家族，识别不同的PAMP，并激活常见和特定的信号通路以形成免疫反应。尽管具有保护功能，TLR的异常反应仍会导致炎症和自身免疫性疾病。了解TLR激活和调节机制之间的微妙平衡对于破译它们在免疫防御和疾病发病机制中的双重作用至关重要。此外，天然存在和合成的TLR激动剂可以利用这些内源性免疫信号通路来增强和调节疫苗反应，从而使其成为优良的疫苗佐剂。这不仅对开发针对传染病的疫苗具有重要意义，而且对针对癌症、过敏、阿尔茨海默病和其他疾病的免疫疗法也具有重要意义。TLR的发现史1989年，Charles A. Janeway提出了一个突破性的假设，表示先天免疫系统具有通过主要在哨兵细胞上表达的受体检测微生物感染的显著能力，称之为“模式识别受体（PRRs）”。这些受体识别称为“病原体相关分子模式”的不同分子结构，这些结构在病原体中广泛表达，对其生存至关重要，但在宿主细胞中明显缺失。这使得PRRs能够有效地区分自我和非自我，并启动先天免疫反应。1996年，Hoffmann等人进行的一项研究证实了Janeway的假设。该研究表明，果蝇携带一种名为“Toll”的受体突变，由于抗真菌肽的诱导缺陷，对真菌感染表现出更高的易感性。随后，Janeway和Medzhitov的进一步探索鉴定出了Toll的人类同源物，最初称为hToll，后来被确认为Toll样受体4（TLR4）。TLR4的发现揭示了它通过激活转录因子核因子κB（NF-κB）诱导先天反应的能力，包括产生促炎细胞因子和表达共刺激分子。随后，在人类和小鼠中分别鉴定出10个和12个TLR，每个TLR都能识别多种PAMP。TLR1至TLR9在两个物种中都是保守的；由于逆转录病毒衍生的DNA插入，小鼠TLR10不起作用；TLR11、TLR12和TLR13不存在于人类基因组中。TLRs的发现推翻了人们最早的认识，即先天免疫系统识别病原体是非特异性的。TLR的结构和信号通路TLR属于I型跨膜蛋白，包括负责PAMP识别的富含亮氨酸重复序列（LRR）的外结构域、跨膜区和激活下游信号通路的细胞质Toll-IL-1受体（TIR）结构域。TLR分为细胞表面和内体亚家族：细胞表面TLR（TLR1、TLR2、TLR4和TLR5）识别脂质和蛋白质成分，而内体TLR（TLR3、TLR7、TLR8、TLR9和TLR13）专门用于核酸检测；即脂多糖（TLR4）、脂肽（TLR2与TLR6或TLR1）、鞭毛蛋白（TLR5）、单链RNA（TLR7/8）、双链RNA（TLR3）和含CpG基序的DNA（TLR9）。TLRs激活的免疫反应类型由特定TLR及其衔接蛋白激活的信号通路决定。一般来说，大多数TLR途径导致Th1免疫反应，但TLR2除外，可能由于TLR2配体的多样性，TLR2可以诱导促炎和抗炎途径，导致Th1、Th0或Th2免疫反应。除TLR3外，大多数TLR通过MyD88发挥作用。TLR激活后，MyD88募集由IL1受体相关激酶（IRAK）1、IRAK2和IRAK 4组成的寡聚复合物，并激活MyD88 TNF受体相关因子6（TRAF6）。活化的TRAF6随后触发核因子κB（NF-κB）和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）途径，从而诱导促炎细胞因子，如IL-12和TNF-α。TLR7和TLR9可以激活TRAF3磷酸化干扰素调节因子7（IRF7），从而产生IFN-α。此外，TLR3和TLR4已被证明通过其TRIF衔接蛋白募集TRAF3来诱导IFN-β的产生，从而激活IRF3。I型IFN应答可诱导强Th1细胞/细胞毒性T细胞（CTL）应答，该应答对鉴定和清除感染或癌细胞很重要。TLR2受体主要诱导以高IL-10产生和低IL-12为特征的强Th2免疫反应。TLR并不专门触发Th1或Th2途径，而是可以影响多种途径。正是信号事件的平衡决定了免疫偏向。例如，一项研究表明，TLR4和TLR2激动剂的激活可以通过p38 MAPK和ERK1/2-FOS途径刺激信号传导，分别导致IL-12或IL-10的产生；然而，TLR4在比TLR2更高的阈值下诱导p38 MAPK信号传导，而TLR2在比TLR4更高的阈下诱导ERK1/2信号传导，导致免疫极化。TLRs在适应性免疫中的作用TLRs协调了从免疫细胞迁移到增强抗体亲和力成熟的许多功能。TLRs作为危险信号传感器，增加了免疫细胞向疫苗给药部位的运输。TLR参与可增强I类和II类MHC分子的抗原捕获、处理和呈递。某些特定类型的TLR可以不同程度地影响抗原的交叉呈递，从而TLR3或TLR4，而不是TLR2或TLR7/8配体，减少CD8 +T细胞对抗原的摄取和交叉呈递。TLR激活也可导致共刺激分子（如CD80和CD86）的上调，这对APC启动幼稚T细胞至关重要。DC细胞的TLR在自我/非自我抗原识别以及是产生免疫反应还是免疫耐受中起着关键作用。不同类型的APC表达不同的TLR，例如髓系DC表达TLR2和TLR4，而浆细胞样DC（pDC）表达TRL7和TLR9。因此，TLR对不同DC谱系的优先激活可以影响随后的免疫偏向。与小鼠相比，TLR在B细胞上的表达在人类中更为有限，人类主要表达TLR 2、7、9、10，TLR2配体需要通过B细胞受体（BCR）和TLR7的交联进行额外增敏，TLR7需要1型干扰素（IFN）引发。这些TLR激动剂在体外诱导B细胞的增殖、活化和分化。最初，人们认为TLRs只促进B细胞的卵泡外反应，其特征是快速产生低亲和力抗体；然而，最近的研究表明，TLRs也可以增强生发中心反应，从而产生高亲和力抗体。TLR与BCR协同作用，诱导类转换重组和抗体反应的成熟。TLR4还增强了B细胞向引流淋巴结的迁移，并在此过程中加快了抗体类别的转换。不适宜的B细胞TLR信号传导与自身反应性B细胞和自身免疫性疾病的产生有关；因此，在疫苗配方中避免过度的TLR刺激非常重要。TLR也已被证明能增强各种不同的T细胞亚群。几项研究表明，TLRs可以作为CD8+T细胞的共刺激分子，促进细胞增殖/存活、效应器功能、细胞因子产生和记忆形成的增加。TLRs在Treg细胞中的作用仍然存在争议。几项研究表明，TLR2激动剂可诱导Treg抑制活性的暂时丧失；而其他研究表明，尽管TLR2激动剂可增加抗原特异性增殖，但Treg细胞仍保留其抑制功能。TLR在疫苗佐剂中的应用天然存在和合成的TLR激动剂可以利用这些内源性免疫信号通路来增强和调节疫苗反应，从而使其成为优良的疫苗佐剂。疫苗配方中使用的TLR激动剂有多种形式，从脂肽到单链DNA和RNA。下面介绍TLR佐剂的主要类别。TLR2TLR2在多种细胞表面表达，包括单核细胞、巨噬细胞、内皮细胞、上皮细胞、自然杀伤细胞、树突状细胞、髓系抑制细胞、血小板和肥大细胞。TLR2识别的PAMP库是最广泛的，因为它能够与TLR1和TLR6（以及人类中的TLR10）形成异二聚体。TLR2佐剂的范围很广，包括合成脂肽（PAM3CSK4和PAM2CSK4）、阿拉伯甘露糖脂、脂磷壁酸、GPI膜锚定物、酵母多糖和肽聚糖。近年来TLR2研究的主要趋势包括发现小型合成TLR2激动剂、改进传统TLR2激动物的特性以及TLR2与疫苗抗原的生物偶联。例如，XS15（PAM3CS-GDPKHPKSF）是一种新的基于PAM3CS的TLR-1/2激动剂，其中PAM3CSK4的四赖氨酸（K4）被九肽（GDPKHPKSF）取代，以改变偶联物的水溶性，不仅促进摄取，而且易于纯化。使用TLR2激动剂作为佐剂的局限性包括大多数配体的大小、复杂性和疏水性。TLR3TLR3是一种细胞内识别系统，对病毒核酸（dsRNA、ssRNA和ssDNA）以及内源性双链RNA作出反应。已经开发了许多TLR3激动剂，如RGC100和ARNAX，一种合成的DNA-RNA杂交化合物。然而，在过去两年中，研究人员又回到了使用传统的dsRNA模拟配体，如poly IC，重点是改进其递送模式和新的疾病应用。TLR4TLR4是TLR家族中研究最多的成员，它识别脂多糖（LPS）。TLR4位于质膜上，主要在髓系细胞上表达，而pDCs和幼稚B细胞不表达。TLR4通过其共受体骨髓分化因子-2（MD-2）和CD14识别LPS。最近关于TLR4激动剂的工作集中在修饰产物的开发和评估上，如单磷酸脂质A（MPLA）和吡喃葡萄糖脂质A（GLA），它们在结构上与LPS相关，但没有高致热原性并保持强免疫增强特性，从而增加了其临床应用的可行性。TLR5TLR5识别鞭毛蛋白，并在上皮细胞和免疫细胞（如巨噬细胞和未成熟DC）上表达，通过MyD88依赖性信号通路产生免疫反应。最近关于TLR5激动剂的工作主要集中在提高耐受性上。不幸的是，鞭毛蛋白会诱导不必要的过度反应原性，作为一种蛋白质，它可以诱导针对自身的抗体，干扰其作为佐剂的功能。有研究通过从鞭毛蛋白中去除B细胞表位区域解决了这一问题，脱免疫的鞭毛蛋白保留了其TLR5佐剂活性。TLR7/8TLR7和TLR8位于免疫细胞的内涵体膜上。TLR7主要在pDC和B细胞中表达，而TLR8在髓系树突状细胞、单核细胞中表达，在pDC中表达程度较低。TLR7/8识别单链核糖核酸（ssRNA），并通过MyD88依赖性途径发出信号。在天然配体中，富含腺苷和尿苷的寡核苷酸（ORN）能够激活TLR8，而对TLR7没有任何影响，而富含鸟苷的ORN激活TLR7和TLR8依赖性信号传导。TLR7以单体形式存在，并在配体存在下二聚，而TLR8以天然存在的弱二聚体存在，在配体结合时发生构象变化。目前已发现15种以上的新型杂环分子，如咪唑喹啉、蝶呤、嘧啶、吡啶嘧啶、吡咯嘧啶和苯并咪唑，被鉴定为TLR7/8激动剂。TLR7/8激动剂的一个常见缺点是反应原性，近年来，有大量研究试图克服这些副作用。将TLR7/8激动剂封装在基于阳离子DOEPC的脂质体制剂纳米颗粒中，或将这些小分子共价连接到超支化聚合物上，可以避免其有害的系统反应，同时保持其对体液免疫的影响。TLR9TLR9在细胞内定位于内涵体膜中，识别细菌和病毒DNA的单链非甲基化CpG寡核苷酸。TLR9在免疫细胞上表达，如树突状细胞、巨噬细胞、自然杀伤细胞和其他APC。合成CpG序列可用作TLR9激动剂，以增强疫苗的免疫反应，并且每种独特的序列变异组合已被证明具有不同的结构和生物学特性。TLR9激动剂在过去两年中的最新发展主要集中在CpG向细胞的有效递送和摄取上。例如，一项研究介绍了一种将CpG-ODN偶联到新型阳离子脂质体上的新方法，该复合物能够在低抗原和佐剂剂量下诱导强烈的免疫反应。组合TLR佐剂将不同TLR的激动剂组合在单一疫苗中产生协同效应，可以驱动强大的疫苗免疫反应。例如，包含1V270（TLR7激动剂）和2B182C（TLR4激动剂）的脂质体佐剂诱导了针对流感的平衡的抗HA和抗NA IgG1和IgG2a反应，而没有Th1促炎反应常见的过度反应原性。类似地，一项研究评估了卵清蛋白（OVA）与两到三种TLR配体的十种独特组合的共包封，包括Pam3CSK4（TLR2激动剂）、MPLA（TLR4激动剂），咪喹莫特（TLR7/8激动剂）和CpG（TLR9激动剂），而三重组合以总体平衡的Th1/Th2应答促进抗原特异性抗体滴度。因此，TLR佐剂的组合可以提供广泛的定制免疫反应。TLR激动剂与其他PAMP如NOD2和巨噬细胞诱导型Ca²的组合⁺-依赖性凝集素受体（Mincle）配体也很有前景。共价连接CL239（TLR7激动剂）和胞壁酰二肽（NOD2激动剂），并将双激动剂作为纳米颗粒与NP-p24 HIV疫苗结合，协同作用增强了对小鼠的保护。小结TLR的发现大大增强了我们对先天免疫反应分子机制的理解，为创新的治疗方法和疫苗开发奠定了基础。靶向TLR的合成激动剂已被证明是非常有利的佐剂，相反，TLR拮抗剂对于减轻过度免疫反应具有重要价值，从而有助于治疗以TLR异常激活为特征的自身免疫性疾病。然而，关于单个TLR的特异性以及与其他PRR的潜在冗余问题仍然存在。微生物核酸被内体TLR和细胞质PRR识别，这确保了先天免疫系统能够通过不同细胞隔室中的多个PRR对各种病原体做出有效反应。TLR和PRR之间的相互作用是强有力地诱导免疫反应所必需的，这些PRR的激动剂的组合通过激活DC协同增强佐剂疗效。鉴于微生物病原体含有多种PAMP，这种协同作用可能在感染过程中自然发生，这可能解释了为什么与疫苗接种相比，自然感染通常会诱导更强的适应性免疫反应。然而，这种协同作用也可能与炎症性疾病的加重有关。因此，了解TLR和其他PRR之间的协同作用和相互作用机制对于开发先进的疫苗佐剂以及控制TLR相关疾病的药物至关重要。参考文献：1.Toll-like receptor (TLR) agonists as a driving force behind next-generation vaccine adjuvants and cancer therapeutics. Curr Opin Chem Biol.2022 Oct;70:1021722. Decoding Toll-like receptors: Recent insights and perspectives in innate immunity. Immunity.2024 Apr 9;57(4):649-673.推文用于传递知识，如因版权等有疑问，请于本文刊发30日内联系医药速览。原创内容未经授权，禁止转载至其他平台。有问题可发邮件至yong_wang@pku.edu.cn获取更多信息。©2021 医药速览 保留所有权利往期链接“小小疫苗”养成记 | 医药公司管线盘点 人人学懂免疫学| 人人学懂免疫学（语音版）   综述文章解读 | 文献略读 | 医学科普|医药前沿笔记PROTAC技术| 抗体药物| 抗体药物偶联-ADC核酸疫苗 | CAR技术| 化学生物学温馨提示医药速览公众号目前已经有近12个交流群（好学，有趣且奔波于医药圈人才聚集于此）。进群加作者微信（yiyaoxueshu666）或者扫描公众号二维码添加作者，备注“姓名/昵称-企业/高校-具体研究领域/专业”，此群仅为科研交流群，非诚勿扰。简单操作即可星标⭐️医药速览，第一时间收到我们的推送①点击标题下方“医药速览”  ②至右上角“...”  ③点击“设为星标

前言 模式识别受体（PRRs）是一类先天免疫受体，是病原体相关分子模式（PAMP）的传感器；同时PRRs还可以识别响应压力或组织损伤而释放的内源性分子，从而充当损伤相关分子模式（DAMP）的传感器。Toll样受体（TLR）是识别许多病原体衍生大分子的PRR，TLR激活导致转录因子核因子-κB（NF-κB）和干扰素调节因子（IRFs）的激活，分别产生促炎细胞因子和I型干扰素（IFNs）。 TLRs是I型跨膜蛋白，由胞外结构域中的富含亮氨酸重复序列（LRR）、单个跨膜结构域和参与信号衔接分子募集的细胞质Toll/IL-1受体（TIR）结构域组成。人类表达10个功能性TLR（TLR1至TLR10），TLR1、TLR2、TLR4、TLR5、TLR6位于细胞膜上，在那里它们识别病原体表面的分子成分。TLR3、TLR7、TLR8和TLR9存在于细胞内内涵体膜上，在那里它们介导核酸的识别。 TLR形成异二聚体或同源二聚体作为触发信号的手段，细胞外和内体TLR的外结构域序列都是同源的，这一特征与它们识别的配体的多样性形成鲜明对比。配体区分的一种模式依赖于TLR外结构域中存在残基的差异，然而氨基酸变异和异二聚体的形成只能为识别不同的TLR配体提供有限的支持。因此，必然存在另一种反映TLR配体组成复杂性和多样性的机制，以确保正确的PAMP检测和自我/非自我区分。 特定的辅助蛋白或辅因子可以发挥这一作用：它们是TLR功能所必需的，它们与TLR或TLR配体相互作用，辅助TLR的激活。由于它们在TLR功能中的重要作用，靶向这些辅助蛋白可能有利于旨在操纵TLR激活用于治疗应用的策略。 细胞表面TLR的辅因子 LBP LPS结合蛋白（LBP）是一种481个氨基酸的糖蛋白，与来源于革兰氏阴性菌外膜的脂多糖（LPS）具有高亲和力。在细胞对LPS的应答过程中，LBP主要起催化作用，即LBP将LPS单体从其多聚体中转运到CD14，加速LPS与 CD14的结合，1个分子LBP可促使上百分子LPS与CD14结合，介导TLR4对LPS的反应性。 此外，LBP还可以与脂磷壁酸（LTA）、肽聚糖和脂肽结合并将其转移到CD14，这表明LBP不仅可以帮助TLR4的功能，还可以帮助TLR1、TLR2和TLR6的功能。因此，LBP介导了对来源于革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的PAMP的先天免疫反应。 MD2 MD2是一种160个氨基酸的糖基化可溶性蛋白，与TLR4的细胞外结构域结合，它是体内TLR4依赖性LPS反应所必需的。TLR4-MD2的晶体结构显示了MD2如何促进TLR4的功能：LPS将其六条脂质链中的五条埋入MD2的疏水口袋中，两个MD2-LPS复合物对于桥接两个TLR4分子至关重要。由于TLR4-MD2异二聚体中的两个TLR4分子具有有限的直接相互作用，MD-2对于TLR4的配体结合和二聚化都是必不可少的。 CD36 CD36是在脂筏中发现的B型清道夫受体家族的双跨膜糖蛋白。CD36与TLR2-TLR6异二聚体的功能有关，CD36增强了对某些TLR2-TLR6配体的免疫反应。在体内，CD36的缺乏会导致革兰氏阳性金黄色葡萄球菌感染的易感性增加。此外，CD36还通过TLR4-TLR6异二聚体的组装介导对氧化低密度脂蛋白（oxLDL）和淀粉样β纤维的炎症反应。 CD36如何介导TLR2-TLR6和TLR4-TLR6的功能尚不完全清楚，但CD36的C末端似乎起着重要作用。酪氨酸激酶LYN与CD36之间的相互作用需要CD36的残基460-463，抑制LYN激酶活性会损害CD36与TLR4-TLR6的结合，并阻断NF-κB对oxLDL的激活。因此，将LYN募集到CD36的C末端对于形成功能性TLR4-TLR6-CD36信号复合物非常重要。 CD14 CD14是一种375个氨基酸的富含亮氨酸的糖蛋白，以可溶形式存在于血液中，或作为髓系细胞上的糖基磷脂酰肌醇（GPI）锚定膜蛋白存在。CD14与多种TLR配体相互作用，增强其激活TLR的能力。重组CD14的直接结合研究表明，CD14具有结合多种微生物产物的不同寻常的能力，包括LPS、肽聚糖、Pam3CSK4、polyI:C和CpG DNA。 CD14首先与TLR4介导的免疫反应有关，作为对LPS的反应，CD14是TRIF依赖性信号传导所必需的，在低剂量下是MyD88依赖性信号转导所必需的。CD14还增强了对内体TLR配体polyI:C、咪喹莫特和CpG DNA的免疫反应，CD14可能促进核酸的普遍内化。 CD14除了结合多种配体的能力，还介导了TNF的产生，以响应TLR2-TLR6配体MALP2、LTA、酵母聚糖A和Pam2CSK4，并参与了TLR介导的对各种病毒的免疫反应，CD14究竟如何参与这些过程仍有待确定，但和LPS和核酸类似，CD14可能介导配体与几种TLR的相互作用。 TRIL TRIL是一种由811个氨基酸组成的I型跨膜蛋白，在其细胞外结构域中含有12个重复的富含亮氨酸序列。研究表明，TRIL介导TLR3和TLR4信号，但不介导TLR2或TLR9信号。TRIL与LPS、TLR3和TLR4免疫共沉淀，表明TRIL参与配体递送。 内体TLR的辅因子 Granulin 颗粒蛋白（Granulin）是一种富含半胱氨酸的糖基化多功能蛋白，可以与TLR9相互作用。添加外源性颗粒蛋白前体可增强RAW巨噬细胞对合成寡脱氧核苷酸CpG-B和CpG-C的TNF分泌。在Grn-/-小鼠中，CpG ODN与TLR9的结合受损，因此颗粒蛋白可能有助于CpG递送到溶酶体隔室。这些结果表明，颗粒蛋白有助于CpG的递送，以促进TLR9反应。目前尚不清楚颗粒蛋白是否与表面受体相互作用，以及是什么决定了TLR9对CpG-B和CpG-C而不是CpG-a的反应增强。未来的研究应澄清这些问题，并确定TLR9激活需要哪种形式的颗粒蛋白。 HMGB1 高迁移率族蛋白B1（HMGB1）家族的成员是与染色质相关的核蛋白，参与DNA的转录调控。HMGB1是该家族中研究最多的成员，通过与其受体TLR2、TLR4和晚期糖基化终末产物受体（RAGE）的相互作用介导促炎功能。 HMGB蛋白可能是核酸先天免疫反应的普遍介质。HMGB1结合DNA和RNA，以响应TLR3、TLR7和TLR9的激活，是I型IFN和促炎细胞因子产生所必需的。HMGB1首先被描述为TLR9辅因子，因为它能够结合CpG DNA，与TLR9相互作用，并增强TLR9对CpG的内体递送。外源性添加HMGB1可增强DC和巨噬细胞对CpG的IFN-α和促炎细胞因子的产生。IFN-α的分泌依赖于HMGB1与RAGE的相互作用，RAGE是TLR9的“被动”受体辅因子。HMGB1是TLR9对CpG DNA反应所必需的，由于其结合DNA的能力，可能会加剧自身免疫性疾病。 LL37 LL37是TLR9辅因子，与pDCs中自身DNA向TLR9的递送有关。LL37是一种长37个氨基酸的两亲性肽，在丝氨酸蛋白酶切割其前体后被激活。LL37-DNA复合物对DNA酶的降解具有抗性，并被pDCs内化，定位于早期内体，从那里介导TLR9依赖性IFN-α的产生。目前没有证据表明LL37和TLR9之间存在直接相互作用，这表明LL37在细胞损伤的情况下可能主要作为DNA递送分子。LL37也被证明可以与自身RNA形成复合物，并将这些复合物递送到pDCs，以产生TLR7和TLR8依赖的IFN。LL37在TLR驱动的反应中对宿主防御是否重要仍有待确定。 TLR的伴侣、转运和加工因子 Gp96和PRAT4A Gp96是介导蛋白质折叠的HSP90家族伴侣的内质网（ER）同源物。Gp96普遍表达，并作为专性可溶性同二聚体存在，每个单元由N端ATP结合结构域、高电荷中间结构域和C端二聚结构域组成。gp96的靶点数量有限，包括整合素、血小板糖蛋白复合物和TLR。TLR1、TLR2、TLR4、TLR5、TLR7和TLR9的功能需要gp96。gp96介导TLR的折叠和成熟，然而gp96究竟在哪个阶段干预TLR折叠，以及如何干预的，尚不清楚。 PRAT4A是一种普遍存在且高度保守的可溶性ER管腔蛋白。与gp96类似，PRAT4A对ER中多种TLR的成熟很重要，PRAT4A和gp96协同工作，以确保TLR的正确折叠。 UNC93B1 UNC93B1是一种ER驻留糖蛋白，是内体TLR反应所必需的。研究表明，UNC93B1与TLR3、TLR7、TLR8、TLR9相互作用，内体TLR的跨膜结构域控制着与UNC93B1的结合。核酸感应TLR必须通过其跨膜结构域与UNC93B1相互作用，以便UNC93B1可以介导其递送到内溶酶体，在那里它们可以结合并响应各自的配体。 AP3 适配蛋白3（AP3）是TLR9运输机制的必需成分。AP家族的成员是四聚体蛋白，它们介导分泌和内吞途径中膜蛋白的选择。AP3由四个亚基组成：δ、μ3A、β3A和σ3，负责将DNA/RNA招募到内体中，以输送到溶酶体和溶酶体相关细胞器（LRO）。 组织蛋白酶 TLR9在到达内溶酶体隔室时进行蛋白水解处理，也可能在具有低pH值和蛋白酶的早期内体中进行。处理TLR的蛋白酶必须与TLR9相互作用，因此被认为是辅因子。组织蛋白酶K缺乏导致BMDC细胞因子对CpG的反应降低，表明组织蛋白酶与TLR9功能有关。组织蛋白酶B、组织蛋白酶L、组织蛋白酶S和组织蛋白酶F被鉴定为与B细胞系TLR9功能相关的因子。此外，单个组织蛋白酶的抑制剂未能完全抑制切割和TLR驱动的反应，表明要获得完整的TLR9活性，需要多种组织蛋白酶的活性。 小结 TLR受体可以识别差异很大的PAMP，但显示出结构保守的外结构域。许多有助于配体区分和受体信号传导的分子已经被鉴定出来，这些分子显示出不同的功能：辅因子、信号适配器以及TLR功能的调节因子。TLR特异性激活的最终结果必须来自这些介质的组合，从而产生复杂的信号。 由于它们对TLR功能的贡献，对有助于激活TLR的辅因子的研究非常重要，有助于我们更好地理解控制先天性和适应性免疫的TLR途径。尽管这些认识是否可以应用于设计新的疗法尚无法衡量，但操纵TLR的其他手段仍然是一个非常理想的目标。 参考文献： 1.Accessory molecules for Toll-like receptors and their function. Nat Rev Immunol.2012 Feb 3;12(3):168-79 往期链接 “小小疫苗”养成记 | 医药公司管线盘点  人人学懂免疫学 | 人人学懂免疫学（语音版）    综述文章解读 | 文献略读 | 医学科普 | 医药前沿笔记 PROTAC技术 | 抗体药物 | 抗体药物偶联-ADC 核酸疫苗 | CAR技术 | 化学生物学 温馨提示 医药速览公众号目前已经有近12个交流群（好学，有趣且奔波于医药圈人才聚集于此）。进群加作者微信（yiyaoxueshu666）或者扫描公众号二维码添加作者，备注“姓名/昵称-企业/高校-具体研究领域/专业”，此群仅为科研交流群，非诚勿扰。 简单操作即可星标⭐️医药速览，第一时间收到我们的推送 ①点击标题下方“医药速览”   ②至右上角“...”  ③点击“设为星标

尹航 CBIITA重大需求专委会主委 清华大学药学院副院长、教授 Discovery of Pyrazolo[1,5-a]pyrimidine Derivatives Targeting TLR4−TLR4* Homodimerization via AI-Powered Next-Generation Screening. Yao-Yao Jiang#, Shuai-Ting Yan#, Shan-Zhuo Zhang, Meng Wang, Wei-Ming Diao, Jun Li, Xiao-Min Fang, and Hang Yin*. Eur. J. Med. Chem. 280 (2024) 116945.  DOI:10.1016/j.ejmech.2024.116945. 该研究成果以“Discovery of Pyrazolo[1,5-a]pyrimidine Derivatives Targeting TLR4−TLR4* Homodimerization via AI-Powered Next-Generation Screening”为题，在European Journal of Medicinal Chemistry发表（DOI: 10.1016/j.ejmech.2024.116945）。清华大学药学院尹航教授为论文通讯作者，药学院博士后姜瑶瑶和博士研究生闫帅廷为论文的共同第一作者，百度PaddleHelix团队张善卓、拓领博泰王萌、刁伟明、百度李俊、方晓敏为共同作者。该工作得到了国家自然科学基金，北京市自然科学基金、北京杰出青年科学家计划以及中国博士后科学基金的资助。 天然免疫系统是机体抵御病原体入侵的第一道防线，其通过模式识别受体（PPRs）来识别微生物或异常细胞组织表面的病原相关分子模式（PAMPs）和损伤相关分子模式（DAMPs），从而启动天然免疫反应。Toll样受体（TLR）是最早被发现且研究最为广泛的PRR家族，在天然免疫中占据着至关重要的地位。TLR4作为TLRs家族的重要成员，能够特异性识别细菌的脂多糖（LPS），并进一步与辅助蛋白髓样分化因子2（MD-2）相互作用，形成TLR4−MD-2−LPS复合物，随后与其同源TLR4（TLR4*）二聚化，进而与下游信号分子，如MyD88和TRIF等相互作用，启动细胞内信号级联反应，从而触发异常的NF-κB和AP-1等转录因子的激活，促进炎症介质的产生。TLR4已被视作多种炎症性疾病（包括脓毒症）和自身免疫性疾病的靶点。然而，现有靶向TLR4的小分子抑制剂的药效和安全性无法满足临床需求，因此开发新的干预策略以克服传统疗法的局限性，为TLR4过度激活相关的疾病提供精准的治疗选择显得尤为关键。 清华大学药学院尹航教授所带领的团队长期专注于天然免疫信号通路调控方面的探索研究，报道了使用HelixVS和HelixDock技术筛选特异性靶向TLR4−TLR4*蛋白−蛋白相互作用（PPI）的TLR4小分子抑制剂的最新研究成果。HelixVS是PaddleHelix基于飞桨深度学习框架构建的一种AI驱动的下一代虚拟筛选平台，该平台集成了HelixDock高级深度学习分子对接工具。HelixDock通过生成大规模模拟数据（约1亿个受体−配体对的结合构象）进行模型预训练，在蛋白质−配体姿态生成、构象预测准确性和AI评分模型等方面超越了传统的基于物理学的对接工具和其他深度学习模型。这种先进的方法革新了化学空间探索以及PPI表面药物−靶标结合亲和力（DTA）的预测。此外，该平台支持预处理和后处理模块，这些模块允许使用分子力学-广义Born表面积（MM-GBSA）和自由能扰动（FEP）等高精度的方法筛选结果，并且配备了用于ADMET性质预测的稳健且可扩展的HelixADMET系统。 TLR4−TLR4*同二聚化界面，区别于先前报道的TLR4−MD-2界面，是TLR4信号通路中一个关键的上游调控点。研究团队在对其成药性进行分析之后发现，该结合位点或许能为治疗干预以及开发新一代具有更高选择性和疗效的TLR4抑制剂提供一种新颖且有前景的途径。借助HelixVS和HelixDock聚焦于该表面，研究团队成功鉴定出一类高效、低毒的吡唑并[1,5-a]嘧啶化合物。经过系统的构效关系研究，最终获得先导化合物TH023，该化合物能够有效阻断LPS诱导的NF-κB活化和NO的过量产生，在HEK-Blue hTLR4和RAW264.7细胞中的IC50值分别达到0.354和1.61 μM。分子动力学模拟以及MM-GBSA计算表明，TH023可稳定TLR4−MD-2复合体并破坏其与TLR4*的二聚化。此外，TH023表现出良好的药代动力学特性（Cmax = 760 μg/L; AUC0-t = 1563 h*μg/L; T1/2 = 2.74 h; Cl = 6.42 L/h/kg），并减轻了LPS诱导的脓毒症小鼠的肺损伤，降低了血清中促炎细胞因子（TNF-α和IL-6）的水平。这些发现不仅彰显了HelixDock在推进AI驱动药物发现前沿进程中的战略优势，还为基于吡唑并[1,5-a]嘧啶骨架作为TLR4−TLR4* PPI抑制剂的合理设计提供了结构方面的见解。 图1 基于HelixVS和HelixDock的吡唑并[1,5-a]嘧啶类化合物TH023的筛选、制备和抗炎活性评价（来源：Eur. J. Med. Chem.） 总的来说，该研究通过“AI+结构生物学+化学”的交叉应用，验证了一种通过靶向TLR4二聚化来调控TLR4信号传导的新策略，从而突显了TH023在治疗由TLR4介导的炎症性疾病中的潜在治疗价值，为开发具有自主知识产权的TLR4小分子药物提供了化学实体分子。因此，将AI嵌入筛选过程的核心为药物发现的新时代铺平了道路，这一时代以高精度、加速通量和发现突破性治疗候选药物的潜力为特征。AI驱动的药物研发战略能够加速药物发现过程，提高药物的成功率，并为解决传统药物研发的难题提供新的思路和方法。随着技术的不断进步，AI在药物研发领域的应用前景将更加广阔。 声明 本微信公众号对所有原创、转载的内容、陈述、观点判断均保持中立，推送内容仅供公益性分享，部分转载作品、图片如有作者来源标记有误或涉及侵权，请联系小编删除。 【药咖要闻】 ●【药咖要闻】CBIITA引领中法生物医药合作新篇章：成立中法生物医药创新转化中心 ●【药咖要闻】加强国际合作，共筑生物医药出海新篇章 : CBIITA 引领产业国际化进程 ●【药咖要闻】中法交流合作里程碑：2024进博会法国亚眠市政商代表团鼓楼专场对接交流会 成功举办! ●【药咖要闻】细胞与基因治疗产品监管研究专业委员会，2024年全体委员大会在京顺利召开！ ●【药咖要闻】无锡一流科技期刊建设与高质量发展调研会议成功召开 ●【药咖要闻】江苏促进一流科技期刊建设高端研讨会暨重大项目申报培训班成功举办 ●【药咖要闻】中国生物医药产业链创新转化联合体原料药专委会正式成立！ ●【药咖要闻】2024创新药企业全球化发展之路“海外华人华侨高层次人才江苏行”：共绘创新药全球化新蓝图 ●【药咖要闻】AI赋能生物医药的未来产业画卷丨AIBC 2024在上海成功举办，CBIITA联合体链接全球创新资源，促进产学研医跨界合作！ ●【药咖要闻】群策群力 成效显著！CBIITA联合体生态伙伴合作交流会暨南京生物医药产业创新转化中心理事会圆满举办！ ●【药咖要闻】印尼新《卫生法》加强医疗转型！CBIITA联合体携手印尼合作伙伴，助力药械出海！ ● 图片分割【药咖要闻】CBIITA联合体以新质生产力赋能江苏科技期刊高质量发展 | 江苏卓越科技期刊启动—第七届院士主编论坛成功召开 ●【药咖要闻】规范化、国际化、数字化，CBIITA生态伙伴国际合作论坛精彩回顾 ●【药咖要闻】CBIITA联合体携手阿联酋、印尼合作伙伴，助力中国药械企业出海中东、东南亚市场 ●【药咖要闻】中国生物医药产业链创新转化联合体监管与合规专委会正式成立！ ●【药咖要闻】成立“监管合规专委会”，力促药械“一带一路”走出去「CBIITA联合体“规范化”“国际化”再上新台阶」 ●【药咖要闻】创新共融 链接世界 | CBIITA专家团受邀赴港 出席亚洲医疗健康高峰论坛 ●【药咖要闻】共商合作共谋发展！CBIITA链接香港政产学研医金 双向赋能助力出海 ●【药咖要闻】CBIITA联合体共架中外交流桥梁，共商医学创新之路！ ●【药咖要闻】CBIITA联合体以刊为媒，促进中国生物医药产业链开放创新和成果转化！ ● 【药咖要闻】相约CMAC 2024：CBIITA临床研究生态展系列活动精彩回顾！ 【CBIITA风云榜】 ●【CBIITA风云榜】大咖云集 PI风采！2023年度CBIITA风云榜“Leading PI桂冠奖”完整榜单发布！ ●【CBIITA风云榜】创新风向标｜2023第四届中国生物医药产业链创新风云榜颁奖典礼群英荟萃！ ●【CBIITA风云榜】新向未来 砥砺前行 | CBIITA联盟共同主办 生命科学新投资高峰论坛圆满闭幕 ●【CBIITA风云榜】速看!“2022中国生物医药产业链创新风云榜”正式出炉！ ●【CBIITA风云榜】 星光熠熠！“2021中国生物医药产业链创新风云榜”完整榜单公布！ ●【CBIITA风云榜】创新名城再度发力，百余位行业大咖共话南京生命健康产业新图景！ 【中国生物医药产业链创新转化国际峰会】 ●【国际峰会】第五届 中国生物医药产业链创新转化国际峰会|这场生物医药盛会凝聚中国智慧发出中国声音贡献中国方案！ ●【国际峰会】科技引领·健康未来|第五届 中国生物医药产业链创新转化国际峰会在汉开幕 ●【国际峰会】第四届 中国生物医药产业链创新转化国际峰会|细胞、基因治疗的开发与新技术进展探讨，推动产业健康、持续、高质量发展 ●【国际峰会】第四届 中国生物医药产业链创新转化国际峰会|专家齐聚，凝聚共识，聚焦小分子药物新靶点、新技术、新趋势 ●【国际峰会】第四届 中国生物医药产业链创新转化国际峰会|多名专家共赴杭州，论道抗新型ADC、双抗等药物的开发与应用 ●【国际峰会】2023首届长三角生物医药产业大会|第四届 中国生物医药产业链创新转化国际峰会回顾，九大分论坛同期举行！ ●【国际峰会】第三届 中国生物医药产业链创新转化国际峰会 | 国际化视野下，为生物医药产业链搭平台、树标杆、促共赢！ ●【国际峰会】创新融智·聚势而生|第三届 中国生物医药产业链创新转化国际峰会主论坛精彩回顾！ ●【国际峰会】凝心聚力·共谱华章|第二届 中国生物医药产业链创新与转化高峰论坛云端召开 ●【国际峰会】群贤毕至·戮力同心 | 第一届 直击“首届中国生物医药产业链创新与转化高峰论坛”现场！ 【药咖创投荟】  ●【药咖创投荟】第22期 香港专场  SmartHK苏港高质量发展合作大会圆满举行！论坛、展览、路演商贸配对，人气满满！ ●【药咖创投荟】第21期  医疗器械创新项目专场路演成功举办！优质项目“硬核”亮相 ●【药咖创投荟】第20期 CBIITA联合体加速推动人工智能与医疗健康深度融合，赋能产业迭代升级！ ●【药咖创投荟】第19期 这场生物医药盛会 凝聚中国智慧 发出中国声音 贡献中国方案！ ●【药咖创投荟】第18期 产融对接赋能创新！产学研协同创新论坛成果转化专场！ 【药咖BD说&有华药说】 ●【药咖BD说&有华药说】祥根"结缘"丽珠，访谈祥根生物首席科学家原晨光博士 【解码标杆 传递价值】 ●“解码标杆 传递价值”第二期| 走进阿里直面数字化浪潮 助力药企创新升级 ●“解码标杆 传递价值”第一期|CBIITA-高博医院：奔跑在热辣滚烫的春天！ 更多优质内容，欢迎关注↓  媒体合作 投稿转载/资料领取/加入社群 请添加药小咖 与/智/者/同/行   为/创/新/赋/能