许四宏黄仕和 | 非典型趋化因子受体的研究进展

文摘 2024-09-29 11:02 上海

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趋化因子(chemokine)是一类相对分子质量为 8 000~12 000、对各种白细胞具有趋化作用的小分子细胞因子家族蛋白。趋化因子于1992年命名的，趋化因子及其受体于1999年采用系统命名的。2001年，关于趋化因子及其受体的研究进展已做过阐述[1]，20多年来，趋化因子受体(chemokine receptors，CKRs)研究取得了较大的进展，2014年，国际药学联合会命名委员会(Nomenclature and Standards Committee of the International Union of Basic and Clinical Pharmacology，NC-IUPHAR)和人类基因命名委员会(HUGO Gene Nomenclature Committee，HGNC)联合推荐将CKRs分为2个亚家族：经典趋化因子受体(conventional chemokine receptor，cCKRs)和非典型趋化因子受体(atypical chemokine receptors，ACKRs)。近10年来，关于ACKRs结构、配体、信号转导机制和作用研究又上了一个新台阶，本文就这些方面的研究进展作一概述，以期将来对其详细的结构和多功能做深入的研究以及药物靶标开发提供参考。

1 ACKRs及其配体特征

2014年把能与趋化因子结合的趋化因子结合蛋白(chemokine-binding proteins)、清道夫受体(scavenger receptors)、诱饵受体(decoy receptors)或内化受体(internalizing receptors，interceptors)归类为ACKRs，现在已正式命名的有ACKR1~ ACKR4，有人建议把CC趋化因子受体样2(C-C chemokine receptor like-2，CCRL2)命名为ACKR5[2]，也有人建议把G蛋白偶联受体182(G protein-coupled receptor 182，GPR182)命名为ACKR5[3,4]。膜结合的磷脂酰肌醇转移蛋白3(membrane associated phosphatidylinositol transfer protein 3，PITPNM3)暂时被命名为ACKR6。还存在结构、功能或表达模式上类似的ACKRs成员，如chemerin趋化因子样受体1(chemerin chemokine-like receptor 1，CMKLR1)、C5a过敏毒素趋化因子受体2(C5a anaphylatoxin chemokine receptor 2，C5aR2)和CXC受体3异形体B(CXCR3B)。ACKR1和CMKLR1都存在2种异形体(isoforms)(表1)。这些蛋白质含有336~404个氨基酸残基(AA)的7跨膜结构域(TM1~TM7)，由21~31 AA组成，TM6与TM7较为恒定，分别为31 AA和26 AA(表2)[5]；cCKRs的TM3胞内末端紧邻第二个胞内环(intracellular loop 2，ICL2)具有保守的DRYLPIV基序，但在ACKRs里并不存在该基序，而存在其他的变异的基序，如ACKR2的DKYLEIV、ACKR3的DRYLSIT、ACKR4的DRYVAVT等。此外，在ACKRs的N-末端存在1~3个N-糖基化部位，胞内C-末端富含多个丝氨酸(Ser)或苏氨酸(Thr)磷酸化部位。

随着时间的推移，越来越多的ACKRs配体得以鉴定，在过去10年中，每种ACKRs配体至少增加了2种，其中ACKR5配体的增加数量最多(为13种)。这些配体既含有趋化因子，又含有非趋化因子，如巨噬细胞移动抑制因子(macrophage migr-ation inhibitory，MIF)和肾上腺髓质素(adrenom-edullin，ADM)等(表2)[4]。趋化因子依据其结构特征主要分为CCL、CXCL、XCL、CX3CL等4个亚家族，对应的受体为cCKRs的CCR、CXCR、XCR、CX3CR。另外，趋化因子配体还可以根据其功能特征分为稳态趋化因子(homeo-static chemokine，H)、炎症趋化因子(inflammatory chemokine，I)和双功能趋化因子(homeostatic andinflammatory chemokine，D)。大多数的CCL和CXCL为炎症趋化因子[6]。

ACKRs结合趋化因子的界面存在2个主要部位：位于受体的N-末端与趋化因子核心的趋化因子识别部位(chemokine recognition site 1，CRS1)和位于受体的正构袋和胞外环以及趋化因子的N-末端和30s环的CRS2，前者主要负责不同的趋化因子的选择和亲和力，后者负责受体的激活，可能还存在其他结合界面，如CRS0.5、CRS1.5和CRS3[7]。对ACKR结合趋化因子特点进行分析：首先，单一ACKRs可能结合多种趋化因子配体，如ACKR1、ACKR2和ACKR5分别可结合13种、15种和15种趋化因子；其次，有些ACKsR既能结合CCL、又能结合CXCL，如ACKR5可结合CCL28和CXCL13；再者，单一趋化因子也可以结合多种ACKRs，如CCCL17可结合ACKR1、ACKR2和ACKR5。ACKRs与其配体结合及其信号转导通路构成了趋化因子网络为赋予其功能特性打下良好的基础。

2 ACKRs的生物学特征、功能及其作用机制

ACKRs结合不同的配体发挥着多种生物学功能，且同一趋化因子可结合不同的ACKRs，表现其功能的多效性。这些功能主要依赖于ACKRs的表达模式、配体的选择及其作用方式。

多种细胞表达ACKRs，包括血管内皮细胞(blood endothelial cell，BEC)、淋巴管内皮细胞(lymphatic endothelial cell，LEC)、窦状内皮细胞(sinus endothelial cell，SEC)、胸腺上皮细胞、血细胞(红细胞、白细胞和血小板)、免疫细胞(B细胞、T细胞、MΦ、DC)、造血干细胞、角质细胞；同一免疫细胞既能表达cCKRs，又能表达多种ACKRs[4]。

ACKRs在不同环境下起清道夫作用，其在内皮细胞上表达时，对产生趋化因子梯度至关重要[5]。清除趋化因子能间接地调节免疫细胞迁移。ACKR2~ACKR5结合配体后通过募集β-阻遏蛋白，进行配体内吞作用、胞吞作用或降解产生趋化因子梯度，从而有效地调控局部趋化因子浓度，以间接地调节免疫细胞活动。ACKRs还可调节趋化因子的丰度、定位和可用性，并调控炎症反应。ACKRs通过与配体结合后，首先募集G蛋白偶联受体激酶(G protein-coupled receptor kinases，GRKs)，使受体磷酸化并改变受体的构象，随后偏向偶联β-阻遏蛋白，产生蛋白复合物内化、胞内内体运输、受体与配体分离、溶酶体降解配体、受体本身再循环至细胞膜上。这一系列的相互作用刺激下游多种信号级联通路，其中β-阻遏蛋白可以作为不同信号蛋白的接头蛋白。此外，ACKRs通过结合并清除配体，调节这些配体与cCKRs结合的程度及功能；并且ACKRs与cCKRs还可以形成异源二聚体，影响cCKRs介导的应答(图1)。

图1 ACKRs主要信号通路示意图

2.1 ACKR1

ACKR1在人体内的表达最初被描述为达菲(Duffy，简称Fy)血型，因为一名姓Duffy血友病患者因配血错误而发生溶血反应命名为Fy抗原。“Fy反应性”抗体的识别位点被定位到不同的红细胞表面抗原，后来发现与ACKR1的相应区域相对应。这些包括一个捕获受体胞外环的构象表位(Fy3)，N-末端的线性五肽序列(Fy6)以及等位基因N-末端单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)变异体(FyA和FyB)。多种ACKR1表型源于ACKR1基因上游启动子和编码序列的SNP。ACKR1的主要亚型是一个336AA蛋白，具有两个常见等位基因FyA(42Gly)和FyB(42Asp)，以及较少见的FyX，大多数与R89C相关。来自疟疾寄生虫的独特选择压力导致了ACKR1表达的独特种群特异性和不同的地区分布。ACKR1的N-末端是间日疟原虫和诺氏疟原虫的识别位点，它们在血液感染期间侵入红细胞[22]。

ACKR1自身能形成同源二聚体，也可与CCR5形成异源二聚体。ACKR1能促进CXCL12二聚体化，CXCL12-锁定二聚体(CXCL12-locked dimer，CXCL12-LD)只能结合ACKR1单体，而不能与ACKR1二聚体结合，从而能调控CXCL12的单体和二聚体平衡，ACKR1能否结合其他趋化因子的二聚体有待于进一步研究[8,9]。

ACKR1表达于红系细胞、小脑浦肯野(Purkinje)神经元，它主要结合炎症趋化因子，通过胞吞作用参与多种生物学功能，包括血管生成和趋化作用。ACKR1能内吞趋化因子并在局部炎症部位建立免疫细胞迁移的趋化因子浓度梯度。ACKR1能减少血液里趋化因子的丰度，也能调节骨髓干细胞和祖细胞，控制血液里中性粒细胞丰度。总之，ACKR1是一种参与炎症反应和肿瘤增殖、血管生成和转移的关键性调节剂[22]。

2.2 ACKR2

1997年，科学家首次克隆了ACKR2，其一级结构包含Cys117与Cys195，两者能形成一个二硫键起到稳定结构的作用。ACKR2还存在变异体ACKR2-V41A。ACKR2主要表达于LEC、一些B细胞和发育的滋养层细胞。ACKR2募集白细胞，通过内吞各种炎症趋化因子，形成趋化因子浓度梯度，调控炎症和免疫应答，维持机体稳态，主要表现在以下方面[23-25]。(1)在妊娠和胎儿发育期间，ACKR2能够抑制炎症反应，保护胎儿，阻止流产发生；另外，ACKR2还调节滋养层炎症反应，抑制孕妇发生先兆癫痫。(2)促进乳腺发育，调节MΦ运输至乳腺，调节末端芽(terminal end bud，TEB)形成，调节乳腺形态。(3)调节淋巴管，抑制白细胞运输到淋巴结，诱导适宜强度的免疫应答。(4)作为机体内的趋化因子分解剂(resolving agent)，清除趋化因子，减轻各种情况的炎症，包括心血管疾病、自身免疫性疾病、神经性疾病和感染。在肿瘤中，ACKR2功能呈现多面性，一方面，ACKR2通过抑制急性炎症、抑制杀肿瘤的肥大细胞和中性粒细胞募集，促使上皮细胞向间充质细胞转化(epithelia-to-mesenchymal transition，EMT)，从而有助于肿瘤生长；另一方面，在肿瘤微环境(tumor microenvironment，TME)里，ACKR2通过抑制CC趋化因子依赖性炎症、抑制β-连环蛋白核易位，抑制MΦ募集、抑制血管生成，从而抑制肿瘤生长。此外，ACKR2的功能依赖于所结合的趋化因子种类。CXCL14通过ACKR2信号通路促进非小细胞癌转移；CCL3L1能活化CCR5和ACKR2，且G蛋白偶联受体激酶2(G protein-coupled receptor kinase 2，GRK2)能控制ACKR2稳定性及胞内分布[26]。因此，ACKR2可作为肿瘤生物标记物，并通过体液和组织进行检测。

ACKR2清除趋化因子功能依赖于β-阻遏蛋白依赖性Rac家族小GTP酶1(Rac family small GTPase 1，Rac1)-P21活化蛋白激酶1(p21-activated kinase 1，PAK1)-LIM激酶1(LIM kinase 1，LIMK1)-丝切蛋白(cofilin)通路，从而能精细地调节细胞骨架动力学，有益于细胞的迁移和活动，并促进组成性激动剂诱导受体内化和再循环至细胞膜上[27]。TGF-β信号能影响ACKR2表达，对皮肤纤维化起作用。ACKR2还能系统地调节葡萄糖耐受，伴随胰岛素分泌减少和增加机体对胰岛素敏感性。

2.3 ACKR3

ACKR3能表达于多种细胞类型、组织和器官，如红系细胞、内皮细胞、成纤维细胞、血管平滑肌细胞、心肌细胞、血小板、胎盘滋养层、软骨、骨、脑和神经系统等[11]。ACKR3能在多种疾病状态下上调，包括缺血后中风、多发性硬化症、阿尔兹海默病、癫痫、风湿性关节炎、自闭症和冠状动脉病。在多种肿瘤细胞中发现，ACKR3表达增强[28]，包括前列腺癌、胰腺癌、卵巢癌、结肠癌、肝癌、肺癌和乳腺癌。ACKR3通过β-阻遏蛋白2(β-arrestin 2，β-arr2)与表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)相互作用引起丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)/细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases，ERK)通路和小鼠胸腺瘤病毒癌基因同源物(v-akt murine thymoma viral oncogene homologue，Akt)，也称为蛋白激酶B(protein kinase B，PKB)通路活化；也可通过激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)和SMAD3通路[由于β-arr1的核移位并结合核定位信号结合蛋白-核仁和卷曲体磷蛋白1(nucleolar and coiled-body phosph-oprotein 1，NOLC1)]，参与核糖体生物合成，从而促进肿瘤细胞增殖、基因表达、蛋白质合成，加速肿瘤细胞的生长、进展和转移[29]。

ACKR3与CXCL12相互作用表现在[30,31]：(1)控制CXCL12的浓度，改善心脏功能；(2)诱导皮质神经元MAPK活化，调控星形细胞和许旺细胞功能；(3)促进肾脏发育，且作为肾癌的标志物；(4)支持睾丸发育；(5)抑制骨形态形成蛋白2(bone morphogenetic protein 2，BMP2)诱导骨分化，并促进间质干细胞(mesenchymal stem cell，MSC)脂肪分化，ACKR3的激动剂TC14012能抑制BMP2诱导造血干细胞(hemopoietic stem cell，HSC)分化的p38 MAPK和STAT3磷酸化；(6) ACKR3特异性激动剂能活化ACKR3，是抑制血小板活动及血栓形成和器官损伤的调控剂。

在细胞膜上，ACKR3可形成同源二聚体，也可与CXCR4形成异源二聚体。CXCL12也能与CXCR4结合，CXCR4可通过G蛋白偶联受体和β-阻遏蛋白进行信号转导，而ACKR3是通过7次跨膜阻遏蛋白偶联受体(arrestin-coupled receptor，ACR)进行信号转导。当ACKR3单独存在时，主要介导CXCL12的清除。CXCL12结合ACKR3后，G蛋白偶联受体激酶(G protein-coupled receptor kinase 5，GRK5)磷酸化ACKR3及构象改变，随后通过募集β-arr2驱动了激动剂介导的蛋白质复合体内化、胞内体运输及降解，清除CXCL12，而ACKR3本身循环至细胞膜上。当ACKR3与CXCR4共表达时，CXCL12结合CXCR4后，GRK2磷酸化CXCR4，激活异源三聚体G蛋白，释放Gα和GβGr，进一步增强ACKR3磷酸化，反过来，限制了CXCL12结合CXCR4[32]。ACKR3还通过Hh信号通路(CXCL12-ACKR3-SMO-GLI1)促进肾细胞癌进展[33]。CXCL12-CXCR4/ACKR3信号轴在癌症进展期的作用表现肿瘤增殖、转移、肿瘤血管生成及免疫抑制TEM，以靶向此轴的药物正在研究之中[34]。例如，靶向CXCR4药物有非肽拮抗剂、肽拮抗剂和抗-CXCR4抗体；靶向ACKR3的药物有CCX266、CCX662、CCX733、CCX771、X7Ab和ACT-1004-1239。在原代啮齿动物星形胶质细胞和人神经胶质瘤细胞里，ACKR3可偶联Gα蛋白，引发PLC和MAPK活化。骨形态生成蛋白2-诱导激酶(bone morphogenic protein2-inducible kinase，BMP2K)可诱导ACKR3磷酸化。关于BMP2K是先诱导ACKR3磷酸化，促使受体内化，还是ACKR3内化后促使BMP2K募集及其意义有待于将来进一步研究。有研究表明，CXCR4和ACKR3在重组系统和啮齿动物及人类血管平滑肌细胞(human vascular smooth muscle cells，hVSMCs)中与α1A/B/D-肾上腺素能受体(adrenergic receptors，ARs)和精氨酸加压素受体1A(arginine vasopressin receptor 1A，AVPR1A)可形成由2~4个不同受体组成的异源寡聚体复合物[35]。这些复合物展示了与原先的单个受体有不同的信号特性，因此在天然细胞中重新排列这些受体使其异聚体化可有助于依赖的GPCR信号转导。这种复合物的形成模式也是相互依赖的，并且具有可塑性[35]。

2.4 ACKR4

ACKR4主要表达于LEC和T细胞亚群，可与CXCR3形成异源二聚体。人胚胎肾293细胞(human embryonic kidney 293，HEK293)能产生重组ACKR4。2000年，Schweickart等[36]发现，ACKR4能结合配体CCL19、CCL21和CCL25。2020年，Matti等[37]又鉴定了CCL20作为ACKR4的新型配体，在体内体外，CCL20能引发β-阻遏蛋白募集至ACKR4，通过表达ACKR4细胞有效地清除CCL20，通过清除CCL20，ACKR4调节CCR6活性，因此在有效的体液和记忆性免疫应答的次级淋巴组织(secondary lymphoid tissues，SLT)内，对CCR6+白细胞定位起着重要作用。已确认CCL20为ACKR4的完全激动剂，CCL22为其强的部分激动剂，并对维持稳态和消退炎症应答至关重要。已证明CCL19和/或CCL21能募集β-阻遏蛋白，清除这些趋化因子，调节依赖CCR7的DC迁移和适应性免疫应答。CCL19和CCL21也是DC和T细胞表达CCR7的配体，通过调节TME的CCL19和CCL21生物利用度，ACKR4能介导DC运输肿瘤细胞抗原到淋巴管和引流淋巴结(draining lymph nodes，dLNs)，在多个肿瘤模型里，ACKR4产生了强的抗肿瘤免疫，丧失ACKR4，则引起肿瘤内CCL21水平升高，促进DC保留在TME里，相反，引起DC交叉提呈肿瘤抗原，产生了更强的抗肿瘤T细胞应答[38,39]。

此外，ACKR4在以下疾病中也起关键作用。如ACKR4和CCR7基因表达与在稳态、乳腺癌转移以及对肿瘤和皮肤炎症产生的免疫应答相关。ACKR4在肺动脉高压里作为免疫检查点。ACKR4可清除断裂可溶性和完全长度的CCL21，在无ACKR4时，屏障部位的细胞外CCL21浓度是饱和的且不具备生物学功能[40]。

总之，ACKR4可内化趋化因子CCL19、CCL21和CCL25，并以产生功能性CCL21梯度而闻名。这些配体与ACKR4结合后可募集β-阻遏蛋白，即趋化因子的清除依赖于β-阻遏蛋白介导的ACKR4转运。CCL19、CCL21和CCL25很容易将β-arr1和β-arr2募集到具有ACKR4的细胞里，但没有发现β-阻遏蛋白依赖或独立的ACKR4介导的ERK1/2、Akt或Src激酶激活的证据。然而，β-阻遏蛋白在稳态下与ACKR4相互作用，在没有趋化因子的情况下可促进受体的自发运输。缺失C-末端ACKR4不仅干扰β-阻遏蛋白的相互作用，而且还干扰同源趋化因子的摄取。还鉴定了GRK3以及在较小程度上GRK2，但不是GRK4、GRK5和GRK6，被募集到ACKR4。GRK3募集在ACKR4与配体结合后开始募集β-阻遏蛋白；抑制GRK2/3可干扰稳态相互作用和趋化因子驱动的β-阻遏蛋白到ACKR4的募集。过表达β-阻遏蛋白2能加速CCL19的摄取，表明β-阻遏蛋白有助于ACKR4清除趋化因子。还有研究表明，缺乏β-阻遏蛋白的细胞仍然能够摄取CCL19，表明β-阻遏蛋白对于ACKR4清除趋化因子并非是必需的。

2.5 ACKR5

ACKR5现在还没被正式命名。有学者建议将CCRL2命名为ACKR5，也有人建议将GPR182命名为ACKR5。

2.5.1 CCRL2

在人单核细胞，LPS单独或与IFN-γ联合使用，能诱导CCRL2表达；在人中性粒细胞，前炎症刺激，如单独LPS或TNF-α或与IFN-γ或GM-CSF联合使用或从关节炎患者炎症关节里分离的中性粒细胞都能增强CCRL2的表达；还能够在MΦ、CD4+ T细胞、CD8+ T细胞、B细胞、单核细胞衍生的树突状细胞(dendritic cell，DC)和CD34+细胞检测到CCRL2的mRNA和蛋白质。人CCRL2主要表达于脾、胎儿肝脏、淋巴结、骨髓、肺、心脏、胸腺等组织器官[15,16]。

人CCRL2存在两种剪接异形体：异形体A或CCRL2A(CRAM-A)和异形体B或CCRL2B(CRAM-B)。CCRL2A为356 AA蛋白质。异形体B主要由编码区内替代剪接产生的，与异形体A相比，使用了较早的终止密码子，所以产生短的344 AA蛋白质，其定位于细胞膜上。小鼠只存在单一的CCRL2，为360 AA蛋白质。人CCRL2的两个异形体的表达和调节存在差别，CCRL2A限制在前B细胞表达，其他B细胞成熟阶段主要表达CCRL2B，且CCRL2A在一些病理状态下特异性上调[41]。这两种异形体的生物学作用及意义目前还不清楚。

CCRL2能与chemerin结合，人chemerin前体为包含163 AA蛋白质，相对分子质量为16 530，其前体N-末端20 AA信号肽和C-末端6 AA片段裂解后可产生活性形式的137 AA的chemerin，相对分子量为15 877，其基因定位在7q36.1染色体上。chemerin另两个受体为CMKLR1和GPR1。CCRL2在白细胞募集中发挥两个主要功能。其一，当CCRL2在内皮细胞和上皮细胞等屏障细胞表面表达时，CCRL 2能通过与chemerin N-末端结合增加chemerin的局部浓度；同时其C-末端容易与CMKLR1相互作用，从而促进表达CMKLR1细胞募集单核细胞/MΦ、DC和NK细胞。CCRL2/CMKLR1轴在活体水平对调节DC、肥大细胞和NK细胞运输表现出活性功能。其二，CCRL2能与趋化因子受体形成异源二聚体，CCRL2/CXCR2异源二聚体在病理状态下，如炎症性关节炎，具有微调中性粒细胞迁移作用。目前通常用遗传缺陷的ccrl2小鼠研究CCRL2在炎症疾病中的作用，以剖析CCRL2介导白细胞运输和病理性调节的分子机制[42]。

CCRL2能在不同肿瘤里表达，包括前列腺癌、乳腺癌、结直肠癌肝转移和恶性胶质瘤。在非小细胞肺癌(nonsmall-cell lung cancer，NSCLC)患者标本中，检测到CCRL2表达增强与存活有关，特别是在肺癌进展早期，与好的临床结果也有关。内皮细胞表达CCRL2能调节NK细胞募集至肺脏中，肺内皮细胞表面存在的CCRL2可提呈chemerin分子，调节CMKLR1+NK细胞募集。通过此机制，CCRL2可以在肺癌里产生免疫肿瘤微环境，但CCRL2/CMKLR1轴是否是NK细胞募集到肺环境的一个选择性通路或还是不同器官有共同通路仍有待于研究。CCRL2还作为HIV-2的辅助受体，在HIV-2感染中起作用[16,43]。

另外，CCRL2可与CXCR2形成异源二聚体，CCRL2下游ERK1/2和小GTPase磷酸化以及β-整合蛋白活化与增强CXCR2信号有关。现在已明确了CXCR2是CCRL2调节的靶标，但CCRL2是否参与其他趋化的调节也有待于进一步研究。

2.5.2 GPR182

GPR182广泛地表达于内皮细胞，特别是LEC和窦状小管EC，白细胞不表达。GPR182通过GAG结合基序可结合多种趋化因子，使用流式细胞技术进行竞争性结合分析，揭示了GPR182可以以高亲和力结合人CXCL12a、CXCL12b以及小鼠CXCL12a、CXCL12b、CXCL11和CCL28，其 Ki≤10 nmol/L；还以中亲和力结合人CXCL10、CXCL11、CCL19、CCL25、CCL26、XCL1和小鼠CXCL13、CXCL14、CCL24、CCL25和CCL27，其Ki为10~100 nmol/L；也能以低亲和力结合人CXCL3、CXCL9、CXCL14、CXCL16、CXCL13、CXCL28和小鼠CXCL9、CXCL10和CCL11，其Ki为100~300 nmol/L[17,18]。

GPR182作为趋化因子清道夫，能主动内吞趋化因子，并靶向细胞内内体和溶酶体。GPR182与CXCL9、CXCL10和CXCL11相互作用，能通过调控CXCR3轴与限制T细胞归巢到TME，因为CXCR9和CXCR11也可作为CXCR3的功能性配体。GPR182能有效地清除不能结合其他的ACKRs的CXCL13和CCL28。GPR182和ACKR3的协同作用能调节血清CXCL12水平，GPR182与ACKR4之间的协同作用也能控制CCL20水平。GPR182能调节白三烯B4(leukotriene B4，LTB4)的生物合成。GPR182通过小肠MAPK信号诱导增殖。GPR182还可作为CXCL9/CXCL10/CXCR3的上游调节剂[3,44]。

2.6 PITPNM3

人PITPNM3也称为酪氨酸蛋白激酶2的N-末端结合域-相互作用受体-1(PYK2 N-terminal domain-interacting receptor-1，NIR-1)，主要表达于脾、卵巢里，是果蝇视网膜变性B蛋白(retinal degene-ration B protein，rdg B)同源物。人PITPNM3由四个结构域组成，包括N-末端磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol，PI)转移结构域、Ca2+结合结构域、跨膜结构域(transmembrane domain，TM)和酪氨酸蛋白激酶2B(protein tyrosine kinase 2B，PTK2B) C-末端结构域。C-末端由黏着斑靶向序列(Focal adhesion targeting sequence，FATS)、两个脯氨酸富集区(PRO Ⅱ，PRO Ⅲ)和磷酸化部位(Tyr881)组成。PTK2B基因定位在8p21.2染色体上，含有43个外显子[45]。

人PITPNM3基因含有2个外显子，编码974 AA的蛋白质，其基因定位在19p13.2上。此基因突变能引起常染色体显性视锥营养不良，Ser30、Ser31、Ser109、Ser295、Ser298、Ser321、Ser343、Ser495、Ser907、Ser928、Ser946为可能的磷酸化部位。人PITPNM3还存在其他四种异形体，分别为938 AA、834 AA、801 AA、543 AA蛋白质。

PITPNM3是Ca2+结合蛋白并有磷脂酰肌醇转移活性，并与PTK2B相互作用，CCL18与PITPNM3相互作用能活化NF-κB信号，增强肝细胞癌迁移、侵袭和上皮-间质转化(EMT)，并能增强IL-6和IL-8的产生。CCL18-NIR1通过活化JAK2/STAT3信号通路，促进口腔鳞状细胞癌的生长和转移，并通过PI3K/AKT/GSK3β/snail信号通路促进乳腺癌细胞侵袭[46]。

2.7 CMKLR1

CMKLR1也称为Chemerin1、ChemR23、Chemerin R、GPCR27、DEZ、RvER1、TIG2受体。1996年，Gantz等[47]首次克隆了CMKLR1。1998年，Samson等[48]克隆了chemR23。2013年，Kennedy等[49]重新将CMKLR1命名为chemerin受体1(chemerin R1)，随后从蛋白质水平上鉴定了GPR1作为chemerin第二个受体(chemerinR2)。Chemerin1是偶联Gi/o的A类GPCR，引起腺苷酸环化酶抑制和随后cAMP积累、胞内Ca2+释放和MAPK活化。Cys112和Cys189可形成二硫键。CMKLR1分布广泛，RT-PCR分析表明，CMKLR1 mRNA最高表达于皮肤、脂肪组织、脾脏、淋巴结和肺脏。免疫染色和流式细胞荧光分选技术(FACS)分析表明，CMKLR1高表达于DC、单核细胞和NK细胞，也表达于内皮细胞、血管平滑肌细胞、肌细胞、脂肪细胞，其内源性激动剂为人chemerin(21-57)(pEC50=9.37±0.05)和RvE1。其他激动剂包括C9[chemerin(149-157)]、C13[chemerin(145-157)]、C19[chemerin(139-157)]、C20[chemerin(138-157)]。选择性拮抗剂为CCX832(pIC50=8.34±0.04)[18,19,50]。

CMKLR1的功能表现为：(1)白细胞趋化作用；(2)脂肪生成和能量代谢；(3)抗细菌/抗微生物剂；(4)作为隐静脉和阻力动脉的血管收缩剂。CMKLR1在病理生理学作用表现为：炎症、肥胖、心血管疾病等。

2.8 C5aR2

2000年，Ohno等[51]首次克隆了C5aR2，也称为补体成分5a受体2(C5L2)。它能与C5a和C5adesArg高亲和力结合，kd值分别为25 nmol/L和660 nmol/L。C5aR2的结构存在以下的特征：(1)为7TM蛋白；(2)N-末端有1个N-糖基化部位(Asn3)；(3)有1个二硫键(Cys107-C186ECL2)；(4)在第3个胞内环(intracellular loop 3，ICL3)和C-末端存在Ser和Thr磷酸化部位；(5)与C5aR1和其他相关GPCR相比，存在较短的ICL3；(6) TM3胞内末端缺少经典的DRY/F基序，由D1313.49、L1323.50和C1333.51替代；(7)在ICL3上缺少S/T-X-R/K磷酸化部位；(8)缺少GPCR的TM7上NPXXY基序上Tyr残基，由F2917.53替代。

C5aR2广泛表达于炎性细胞[20,21]，包括中性粒细胞、未成熟DC、巨噬细胞、淋巴细胞和单核细胞；它也表达于一些非免疫细胞类型，如脂肪细胞、皮肤成纤维细胞、血管平滑肌细胞、星形细胞、神经元；它还表达于来自肝脏、心脏、肺脏和脾等组织细胞，且C5aR2主要表达于胞内。LPS能下调其表达，能增加C5aR1与C5a介导的应答，而IFN-γ、去甲肾上腺素、二丁酰-cAMP胰岛素和噻唑烷二酮上调其表达。C5aR2表达取决于鞘氨酸激酶1(sphingosine kinase 1，Sphk1)活性，炎症细胞因子和C5a能激活Sphk1，在炎症期间能产生信号脂质神经酰胺-1-磷酸(sphingosine-1-phosphate，SIP)。SIP是吞噬细胞功能的关键性调节剂，SIP能增加C5L2的表达，但是雌激素受体的激动剂能向下调节C5L2 mRNA表达。

C5aR2的作用表现在以下几个方面[52,53]。(1)在炎症过程中，既有促炎作用，又有抗炎作用。C5aR2通过胞内信号起促炎的作用，释放细胞因子IL-6、TNF-α和高迁移率族蛋白1(high mobility group box 1，HMGB1)；另外，作为诱骗受体与β-阻遏蛋白通路耦联发挥抗炎作用。这可能取决于疾病状态以及同一疾病里细胞类型之间的变化。(2) C5aR2活化能广泛地调控原代MΦ的信号与功能，调节人MΦ的干扰素基因刺激因子(stimulator of interferon genes，STING)通路介导IFN-β产生。(3) C5aR2通过p38 MAPKα通路调节人牙髓干细胞(dental pulp stem cell，DPSC)产生脑衍生神经营养因子(BDNF)。此外C5a、C5aR2和β-阻遏蛋白1能形成三元体复合物。

C5a牵涉到多种疾病，如败血症、类风湿关节炎(rheumatoid arthritis，RA)、哮喘、过敏反应、缺血再灌注损伤、动脉粥样硬化、炎性肠炎和神经变性。这些疾病是否有C5aR2参与及其参与程度尚有待于将来进一步研究。

2.9 CXCR3B

人CXCR3基因编码两种主要的CXCR3剪接变体(CXCR3A和CXCR3B)，定位于Xq13.1，有4个外显子。他们在配体结合特异性、信号转导途径、受体内化、亚细胞分布和表达谱等方面存在许多重要差异。主要形式CXCR3A通常表达在T细胞和自然杀伤细胞上，并识别CXCL9、CXCL10和CXCL11。人CXCR3B也称为CXCR3异形体2，为415 AA的7TMs蛋白质，TM1-TM7分别由28 AA、26 AA、31 AA、23 AA、30 AA、31 AA和26 AA组成，其配体是CXCL4。有研究表明，CXCR3B表现出ACKRs的典型特征：(1)与CXCR3A相比，CXCR3B的亚细胞定位发生了改变，CXCR3B更倾向于位于再循环内体腔里，从而能够快速清除其配体，而不触发趋化作用；(2) CXCR3B参与β-阻遏蛋白偶联，而不与G蛋白偶联；(3) CXCR3B的表达模式与CXCR3A不同，在内皮细胞中的表达水平高于白细胞，并且能在上皮细胞中表达，调节趋化因子的生物利用度[54]。这些特性可能取决于CXCR3B的N-末端比CXCR3A(368AA)延长了 47 AA[54]。

3 总结与前景

趋化因子系统或网络研究是当今非常热门的课题之一。这个系统是由多种细胞产生的趋化因子及其受体组成的，趋化因子通过结合受体发挥其生物学功能。这些受体主要分为cCKRs和ACKRs。cCKRs主要表达在免疫细胞并通过G蛋白偶联信号促进免疫细胞运动；而ACKRs表达于包含BECs和LECs的各种内皮细胞，并通过偏向β-阻遏蛋白信号通路协调免疫细胞转运。现在正式命名的ACKRs有ACKR1-ACKR4。将来研究的重点是：(1)发现与鉴定新的ACKRs并正式命名；(2)探究ACKRs与配体相互作用的结构特性、进行信号转导的详细通路及与其他种类受体信号通路相互作用的机制；(3)研究ACKRs的配体及他们相互作用的多效生物学功能；(4)针对ACKRs、配体及信号通路涉及的相关分子开发靶标药物，用于临床上治疗肿瘤、心血管疾病、神经性疾病、自身免疫性疾病、炎症、感染等多种疾病。

ACKR5的名称确认及ACKRs其他新成员有待于将来NC-IUPHAR统一命名。一旦鉴定了ACKRs，将会去研究其配体种类、分布及其作用。目前发现这些受体的配体绝大多数是CCLs和CXCLs，还会有其他的非趋化因子。多种因素能影响ACKRs的表达及其配体的产生，同一配体可结合多种ACKRs和cCKRs，而ACKRs与CCKRs也可形成异源二聚体。这样就赋予配体与受体结合后进行信号转导通路的复杂性，将来重点研究ACKRs进行信号转导的详细通路以及与其他的受体如cCKRs、GPCRs、EGFR信号通路的相互作用机制。ACKRs的主要功能是内化和清除趋化因子，调节浓度梯度，从而影响cCKRs的功能；另外，同一ACKRs可结合多种配体，增加了其多功能性。

ACKRs在生理条件和各种病理状态下发挥着多种作用[55]。这些作用取决于趋化因子网络的多样性与可塑性，一方面，ACKRs在发育、稳态和免疫监视中发挥着正常生理功能；另一方面，ACKRs在感染、炎症和免疫病理状态下起着重要作用，特别在炎症和肿瘤里表现出双刃剑作用，既能抑制炎症和肿瘤生长(如ACKR3)，又能发挥促炎作用和促进肿瘤生长(如ACKR1、ACKR2和ACKR4)。这些都值得去探索其精确的分子机制。

总之，ACKRs涉及到人体内多种生物学功能及各种疾病的致病机理。鉴定更多种ACKRs和其配体，以及他们之间的相互作用引起信号通路的诸多下游分子的功能，为开发各种疾病的诊断试剂及精准的靶标治疗药物提供参考依据。

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