3.8 CARD11 nedostatek
Caspase recruitment domain 11 (CARD11), také známý jako caspase recruitment domain membrána-spojené guanylát kinázy protein 1 (CARMA1) je členem rodiny membrána-spojené guanylát kináz, a působí jako lešení protein, který usnadňuje tvorbu makromolekulární komplexy, které integrují TCR a BCR-zprostředkované signalizace a podporují aktivaci kanonické NF-kB signální dráhy (Bertin et al., 2001). Je převážně exprimován v hematopoetických a lymfoidních tkáních, jako je slezina,brzlík a periferní leukocyty (Bertin et al., 2001). Tyto antigen-receptor zapojení a aktivace PLC-γ, phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PIP2) je přeměněn na inositol 1,4,5-trisphosphate (InsP3) a diacylglycerolový (DAG). Ten aktivuje protein kinázu C (PKC)-β v B lymfocytech a PKC-θ v T lymfocytech. PKC fosforyluje linkerovou oblast CARD11 (Matsumoto et al ., 2005; Sommer et al., 2005), vyvolání konformační změny, které umožňují CARD11 spojit s B buněčného lymfomu 10 (BCL10) a mucosa-associated lymphoid tissue lymphoma translokace protein 1 (MALT1) (McCully & Pomerantz, 2008). Na CARD11–BCL10–MALT1 (CBM) komplexní rekruty tumor nekrotizující faktor receptor-associated factor 6 (TRAF6) protein, který aktivuje IkB kinázy (IKK) komplexu, který fosforyluje inhibitor IkBa, což vede k jeho fosforylaci a ubikvitinace. Tím se uvolní podjednotky NF-kB od IkBa. Dimery NF-kB se tak mohou translokovat do jádra a vázat se na konsensuální sekvence cílových genů, čímž zprostředkovávají jejich transkripci (obr. 4.2). CARD11 se váže zejména na regulační podjednotku IKK-γ (známou také jako NF-kB essential modulátor, NEMO) (Stilo et al., 2004) a moduluje jeho polyubikvitinaci po stimulaci antigen-receptor (Shambharkar et al., 2007). Tato modifikace je nezbytná pro aktivitu IKK kinázy (Shambharkar et al ., 2007).
roli pro CBM komplex v imunitní funkce a homeostázu byla dále prokázána při somatických gain-of-function mutace CARD11, a chromozomálních translokací zahrnující BCL10 a MALT1 byly identifikovány u pacientů s difúzní velkobuněčný B lymfom a MALT lymfomu (Shaffer, Mladý, & Staudt, 2012). Zajímavé je, že zavedení CARD11 bodové mutace nalezené v lymfomu do antigenu-aktivovány zralých B-lymfocytů u myší určuje přechod od self-antigen-indukované B buněčné smrti T buňky-nezávislé šíření, což znamená, že CARD11 působí také jako modulátor B buněčné tolerance (Jeelall et al., 2012).
V poslední době byly u pacientů s kombinovanou imunodeficiencí identifikovány bialelické mutace CARD11. Štěpenský a kol. popsali 13měsíční dítě, narozené příbuzným rodičům, kteří vykazovali opakující se infekce, včetně P. jiroveci pneumonie a progresivní panhypogammaglobulinémie (Stepensky et al., 2013). Podobně, Greil et al. hlásil případě 6-měsíc-staré samice rodí příbuzenské svazky rodiče, který představil s. P. jiroveci, a agamaglobulinémií (Greila et al., 2013). Oba pacienti měli normální počet T a B lymfocytů v periferii, s polyklonální TCR repertoáru a zachovalé úrovně TRECs a kappa receptoru excize kruhy, což naznačuje, že generace T a B lymfocytů nebyla ovlivněna. B buňky však byly nezralé, se zvýšeným podílem přechodných B lymfocytů (Greil et al ., 2013; Stepensky a kol., 2013). Kromě toho jak naivní, tak přechodné B lymfocyty exprimovaly nižší množství receptoru faktoru aktivujícího B buňky (BAFF-R) (Stepensky et al., 2013). V obou případech byly zjištěny významné abnormality v kompartmentu T buněk. Zejména u obou dětí došlo k výraznému snížení počtu cirkulujících Treg buněk. In vitro proliferace T lymfocytů na rozpustný anti-CD3 byla zrušena. Stimulace T a B lymfocytů s PMA a ionomycin za následek vadné degradace IkBa, snížení p65 fosforylace a jaderné translokace, a poruchou produkce cytokinů oproti to, co u zdravých kontrol. Kromě toho, T-lymfocyty aktivované in vitro s PMA a ionomycin, nebo s rozpustné anti-CD3/CD28, vyrobené snížení množství IL-2, a nepodařilo se upregulate výraz SUROVINY, CD25, a OX40. Podobně stimulace B lymfocytů anti-IgM vedla ke snížené expresi CD25 a ICAM-1 ve srovnání s kontrolami (Greil et al ., 2013; Stepensky a kol., 2013). Tyto údaje silně svědčily o vadné aktivaci NF-kB. WES odhalil biallelické mutace CARD11 u obou pacientů, zejména nesmyslnou mutaci (Q945*) (Greil et al., 2013) a odstranění exon 21 (Stepensky et al., 2013). Zavedení Q945* mutace do CARD11-nedostatečné JPM50.6 Jurkat T buněk linie vyústila v neschopnost aktivovat NF-kB a výrazně vadné IL-2 produkce (Greila et al., 2013). Card11−/− myší a nemodulovaných myší (nesoucí hypomorphic Card11 mutace), vykazují podobný fenotyp, s selektivní defekt v NF-kB aktivace, snížená proliferace a poruchou produkce cytokinů v reakci na TCR/BCR stimulaci, hypogamaglobulinémie, a chudí protilátkové odpovědi na T-dependentní a T-nezávislé antigeny (Hara et al., 2003; Jun a kol., 2003). Celkově tato pozorování identifikují zárodečné ztráty funkce mutace CARD11 jako novou příčinu kombinované imunodeficience s dysfunkčními T A B lymfocyty.
je zajímavé, že mutace zárodečných heterozygotních gain-of-function v CARD11 také způsobily abnormality T A B buněk. Zejména sníh a kol. hlášeno čtyři pacienti ze dvou rodin, kteří vykazovali splenomegalii a lymfocytózu B buněk. Imunologické vyšetření odhalilo zvýšené množství polyklonálních pozdě přechodných B buněk do periferie, vylepšené B buněčné proliferace in vitro v reakci na IgM stimulace a zvýšení jaderné translokaci p65 bílkovin v cirkulujících B a T lymfocytů (Snow et al., 2012). Hromadění pozdě přechodných B buněk v periferii neodráží zvýšenou proliferaci nebo vylepšené přežití, a je pravděpodobné, že v důsledku zvýšené produkce z kostní dřeně. Histologické vyšetření lymfoidních tkání ukázalo prominentní primární folikuly s atrofickými zárodečnými centry. Pacienti měli snížený počet cirkulujících paměťových B buněk a nedokázali navázat protilátkové odpovědi na polysacharidové antigeny. Navíc byla narušena diferenciace B lymfocytů pacientů na plasmablasty in vitro.
použití masivně paralelního sekvenování mRNA umožnilo identifikaci heterozygotní mutace E127G CARD11 u postižených pacientů z první rodiny. Zavedení tohoto mutantu do CARD11-deficientních JPM50. 6 T buněk vedlo k konstitutivní aktivaci NF-kB. Postiženého pacienta z druhé rodiny bylo zjištěno, že nosit heterozygotní G116S CARD11 mutace, které byly již dříve hlášeny být gain-of-function somatické mutant v DLBCL nádoru (Lenz et al., 2008). Navzdory aktivace povahu CARD11 mutace, pacienti‘ T lymfocyty ukázaly vadné proliferace, snížená exprese CD25 a CD69, a poruchou produkce IL-2 v odpovědi na stimulaci rozpustný anti-CD3/CD28. Zavedení E127G mutant do normálních T buněk vedla ke zvýšení exprese CD69 a IL-2 produkce; nicméně, když buňky byly stimulovány pomocí CD3/CD28, které produkoval významně méně IL-2 a ukázal, snížená proliferace ve srovnání s kontrolní transfectants (Snow et al., 2012). Tyto údaje naznačují, že zárodečné linie heterozygotní CARD11 gain-of-function mutace způsobují konstitutivní NF-kB signalizace, který podporuje zvýšené uvolňování přechodných B buněk z kostní dřeně, selektivní rozšiřování přechodná a naivní periferních B buněk, spojené s neschopností udržet paměťové B buňky bazén a indukci T buněčné anergie. Tento stav byl také označován jako“ expanze B buněk s NF-kB a anergií T buněk “ syndrom (Snow et al ., 2012). Celkově tato data ukazují, že mutace CARD11 se ztrátou funkce i ziskem funkce interferují s funkcí T buněk.
