發文超 1.5 萬篇！JAK-STAT 通路何以經久不衰（附課題設計思路）

在十大科研經典通路中，JAK - STAT 信號通路是細胞信號傳導的核心機制之一。它主要負責介導細胞對細胞因子（如干擾素、白細胞介素等）的響應，調控基因表達，從而影響細胞的生長、分化、代謝、免疫反應和炎癥等過程。點此解鎖促銷福利

自 1992 年被發現以來，它已經成為生命科學領域的重要組成部分。過去 30 多年，科學家們圍繞這一通路發表了超過 1.5 萬篇論文，其中中國學者在 JAK - STAT 信號通路的研究中貢獻了重要力量。

1994 年：中國學者參與了 STAT3 的發現工作。STAT3 是響應 IL-6 等細胞因子的關鍵轉錄因子，其激活對于多種細胞的增殖和存活至關重要。

1995 年：中國學者對 STAT5 的功能進行了深入研究，揭示了 STAT5 在細胞增殖、分化和免疫調節中的作用，特別是在造血干細胞和免疫細胞中的功能。

2007 年：中國學者研究了 STATs 在細胞核中的功能和調控。

2017 年：中國學者對 IFN - I 作為癌癥免疫系統調節劑的重要性進行了綜述。

2022 年：中國學者進一步研究了 JAK 抑制劑在治療自身免疫性疾病中的應用等等。

JAK - STAT 通路究竟是什么，如何設計到課題內呢？本文梳理 JAK - STAT 通路四大問題，幫你全面了解經典通路，并設計到課題內。

JAK - STAT 通路究竟是什么？

目前已證實，JAK - STAT 通路是一種進化上保守的跨膜信號轉導，負責將細胞外的化學信號轉入細胞內部，進而傳遞到細胞核內，完成調控基因轉錄水平的目的。

JAK - STAT 通路「全家福」包括 50 多個配體（如干擾素、白介素、生長因子等）、30 多個受體、4 個 Janus 激酶 JAK 以及 6 個信號轉導和轉錄激活因子 STAT 蛋白。

激活 JAK - STAT 信號通路的細胞因子及其它蛋白受體（源自文獻：doi: 10.3389 / fbioe.2023.1110765）

JAK - STAT 通路如何激活與負調控？

經典 JAK - STAT 信號通路的激活主要包括以下五步：

1

細胞因子與受體結合，引發受體二聚化；

2

JAK 激酶被激活，對受體酪氨酸殘基進行磷酸化，形成 STAT 停靠位點；

3

在停靠位點，STAT 被 JAK 磷酸化，并結合到磷酸化的受體上；

4

進一步磷酸化后 STSA 與受體解離，通過 SH2 結構域 - 磷酸酪氨酸相互作用形成同源二聚體或異源二聚體；

5

STAT 二聚體進入細胞核，并結合到特定的 DNA 序列，調控下游基因的轉錄，引發細胞的生物學效應，如炎癥反應、細胞增殖、免疫調控等。

JAK - STAT 通路激活與負調控機制（源自文獻：doi: 10.1186/s12943-023-01929-1）

JAK - STAT 通路與免疫調節的關系如何？

多種細胞因子與 JAK - STAT 信號通路相互作用，在免疫細胞分化、發育中發揮重要作用。干擾素 IFN 和白介素 IL-12 通過 STAT1 和 STAT4 驅動 T-bet 基因表達，調控 Th1 細胞分化。IL-4 通過 STAT6 上調 GATA3 基因表達，進而激活 Th2 細胞分化。IL-6 和 TGF 在 Th17 細胞分化中發揮重要作用。

不同細胞因子刺激 JAK - STAT 信號通路在免疫調節過程中發揮復雜的功能。如干擾素觸發 STAT 信號，識別癌細胞，IL-6-STAT3 信號觸發免疫逃逸。JAK - STAT 信號通路通過響應 IL-2、IL-15、IFN 等，誘導 NK 細胞活化，驅動抗腫瘤免疫監視。JAK - STAT 信號通路與多種自身免疫性疾病的發病機制相關，如 IL-6 誘導 STAT3 磷酸化，上調 Th17 細胞的分化，從而促進類風濕性關節炎的發展。

JAK - STAT 信號通路與免疫調節（源自文獻：doi: 10.1038/s41392-023-01468-7）

JAK - STAT 如何成為靶向治療的「三頭六臂」？

JAK - STAT 信號通路已成為癌癥和自身免疫性疾病藥物開發的重要靶點。在癌癥治療中，靶向 JAK - STAT 通路，可以抑制腫瘤生長、轉移、血管生成，在自身免疫性疾病中，它們可以減輕炎癥和免疫細胞的異常活化。根據其影響信號傳導過程的作用機制，主要有細胞因子或受體抗體、JAK 抑制劑、STAT 抑制劑等 3 類，其他如多肽抑制劑、寡核苷酸、小干擾 RNA 等。

如前文所述，大多數細胞因子參與了 JAK - STAT 信號通路，因此靶向特定細胞因子或其受體，阻斷其與 JAK - STAT 通路的相互作用，抑制相關信號傳導，已用于多種疾病的治療干預措施。種類有工程重組細胞因子、細胞因子或受體抗體，目前有一種新型藥物正在開發中，可提高細胞因子「有效載荷」，即細胞因子 - 抗體融合物。

靶向 JAK - STAT 通路治療策略（源自文獻：doi: 10.1038/s41392-021-00791-1）

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內容策劃：沈佳鈺

內容審核：周育紅

題圖來源：圖蟲創意

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