TBK1は、YAP/TAZおよび線維形成線維芽細胞の活性化を調節します

特発性肺線維症（IPF）は、過剰な細胞外マトリックス（ECM）産生による肺の瘢痕をもたらします。居住する線維芽細胞は、ECM沈着に関与する主要な細胞タイプです。異常なECM沈着につながる病理学的線維芽細胞の活性化を促進する生化学経路は完全には理解されていません。タンク結合プロテインキナーゼ-1（TBK1）は、複数のシグナル伝達経路を調節するキナーゼであり、最近、大規模な小型相互作用RNA（siRNA）スクリーニングで線維芽細胞活性化の候補調節因子として同定されました。線維芽細胞の活性化に対するTBK1の効果を決定するために、TBK1は正常およびIPFヒト肺線維芽細胞において薬理学的に（MRT-68601）および遺伝的に（siRNA）阻害されました。TBK1の活性または発現を減らすことにより、αスムース筋アクチンストレス繊維レベルの40〜60％の減少と、ECM成分コラーゲンIおよびフィブロネクチンのTGF-β刺激の正常およびIPF線維芽細胞の50％の堆積につながりました。YapとTazは、線維芽細胞の活性化を調節することが知られている相同性の機械的栄養プロビブリック転写補因子です。TBK1のノックダウンまたは阻害は、YAP/TAZの総タンパク質レベルと核タンパク質レベルを減少させました。さらに、低い細胞細胞接触とECM基質剛性の増加により、YAP/TAZを調節するキューと一致するTBK1のリン酸化と活性化が増加しました。YAP/TAZ活性化に対するTBK1の作用は、LATS1/2および標準的な下流のTBK1シグナル伝達メディエーターIRF3に依存しませんが、細胞のプロテアソーム機構に依存していました。この研究では、TBK1がヒト肺線維芽細胞の線維性活性化因子として特定し、TBK1が肺線維症の新規治療標的である可能性を示唆しています。

Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) results in scarring of the lungs by excessive extracellular matrix (ECM) production. Resident fibroblasts are the major cell type involved in ECM deposition. The biochemical pathways that facilitate pathological fibroblast activation leading to aberrant ECM deposition are not fully understood. Tank binding protein kinase-1 (TBK1) is a kinase that regulates multiple signaling pathways and was recently identified as a candidate regulator of fibroblast activation in a large-scale small-interfering RNA (siRNA) screen. To determine the effect of TBK1 on fibroblast activation, TBK1 was inhibited pharmacologically (MRT-68601) and genetically (siRNA) in normal and IPF human lung fibroblasts. Reducing the activity or expression of TBK1 led to reduction in α-smooth muscle actin stress fiber levels by 40-60% and deposition of ECM components collagen I and fibronectin by 50% in TGF-β-stimulated normal and IPF fibroblasts. YAP and TAZ are homologous mechanoregulatory profibrotic transcription cofactors known to regulate fibroblast activation. TBK1 knockdown or inhibition decreased the total and nuclear protein levels of YAP/TAZ. Additionally, low cell-cell contact and increased ECM substrate stiffness augmented the phosphorylation and activation of TBK1, consistent with cues that regulate YAP/TAZ. The action of TBK1 toward YAP/TAZ activation was independent of LATS1/2 and canonical downstream TBK1 signaling mediator IRF3 but dependent on proteasomal machinery of the cell. This study identifies TBK1 as a fibrogenic activator of human pulmonary fibroblasts, suggesting TBK1 may be a novel therapeutic target in pulmonary fibrosis.