IRF3
IRF3(Interferon Regulatory Factor 3,干扰素调节因子3)是 固有免疫 系统中至关重要的 转录因子。它属于 IRF 家族成员,在静息状态下以非活性形式存在于 细胞质 中。当细胞侦测到病毒感染(通过 双链RNA 或胞质 DNA)时,上游的 模式识别受体(如 TLR3、cGAS-STING)会激活激酶 TBK1,导致 IRF3 磷酸化。磷酸化的 IRF3 会发生二聚化并进入 细胞核,结合在 DNA 上,启动 I型干扰素(主要是 IFN-β)和一系列 干扰素刺激基因 (ISGs) 的转录,从而建立细胞的抗病毒状态,并促进 树突状细胞 的成熟。
激活机制:磷酸化的“开关”
IRF3 的激活是一个受到严密调控的多步骤过程。在未感染的细胞中,IRF3 位于细胞质中,处于自抑制的非活性状态。
信号枢纽:三大通路的汇聚点
IRF3 是多个 模式识别受体 (PRRs) 信号通路的共同下游效应子,这意味着无论病原体是细菌还是病毒,只要涉及核酸识别,IRF3 都是必经之路。
| 识别对象 | 上游受体/接头 | 机制描述 |
|---|---|---|
| 胞外/内体 RNA | TLR3 / TRIF | TLR3 识别 dsRNA,招募 TRIF,激活 TBK1-IRF3。 |
| 胞质 RNA | RIG-I / MAVS | RIG-I 识别病毒 RNA,在 线粒体外膜 聚合 MAVS,激活 IRF3。 |
| 胞质 DNA | cGAS / STING | cGAS 合成 cGAMP,激活 STING,STING 招募并磷酸化 IRF3。这是目前肿瘤免疫的热点通路。 |
临床意义:从抗病毒到抗肿瘤
IRF3 不仅是抗病毒的先锋,也是连接固有免疫与适应性免疫的桥梁,在 癌症疫苗 和免疫治疗中扮演核心角色。
- 肿瘤微环境重塑: 激活肿瘤内的 IRF3 通路(如使用 STING 激动剂)可以诱导 I 型干扰素产生,促进 树突状细胞 (DC) 交叉呈递肿瘤抗原,从而招募并激活 CD8+ T细胞。这是将“冷肿瘤”变为“热肿瘤”的关键策略。
- 疫苗佐剂: 许多新型 佐剂(如 Poly I:C, CpG)的机制就是通过 TLR 或 cGAS 途径强效激活 IRF3,从而增强疫苗的免疫原性。
- 单纯疱疹脑炎: 人类 IRF3 基因的功能缺失突变会导致对单纯疱疹病毒 (HSV-1) 极度易感,引发严重的脑炎,证明 IRF3 是中枢神经系统抗病毒免疫的绝对依赖因子。
学术参考文献 [Academic Review]
[1] Sato M, et al. (2000). Distinct and essential roles of transcription factors IRF-3 and IRF-7 in response to viruses for IFN-alpha/beta gene induction. Immunity.
[点评]:经典论文。区分了 IRF3(早期、泛表达)和 IRF7(晚期、诱导型)在干扰素产生中的不同分工。
[2] Fitzgerald KA, et al. (2003). IKKepsilon and TBK1 are essential components of the IRF3 signaling pathway. Nature Immunology.
[点评]:确定了 TBK1 和 IKKε 是负责磷酸化 IRF3 的上游激酶,补全了信号通路的关键一环。
[3] Chen Q, Sun L, Chen ZJ. (2016). Regulation and function of the cGAS-STING pathway of cytosolic DNA sensing. Nature Immunology.
[点评]:陈志坚教授团队的综述,详细阐述了 cGAS-STING-IRF3 轴在抗病毒和肿瘤免疫中的核心地位。