半胱天冬酶1，细胞凋亡相关半胱氨酸蛋白酶；CASP1
白细胞介素1-β转化酶; IL1BC
IL1B-转换酶
IL1B 转换酶; ICE
HGNC 批准的基因符号：CASP1
细胞遗传学定位：11q22.3 基因组坐标（GRCh38）：11:105,025,443-105,036,686（来自 NCBI）
▼ 说明
半胱天冬酶-1是一种半胱氨酸蛋白酶，通过其处理和激活白细胞介素-1-β（IL1B；IL1B；147720）、IL18（600953）和IL33（608678）前体蛋白。IL1B和IL18是有效的促炎细胞因子，IL33促进2型辅助T（Th2）细胞介导的反应（Keller et al., 2008）。
▼ 克隆与表达
Thornberry等人（1992）从THP.1人单核细胞系的胞浆中纯化ICE，发现活性蛋白酶由2个肽组成，根据SDS-PAGE的表观分子量，他们将其称为p20和p10 。Thornberry等人（1992）通过使用基于p20和p10胰蛋白酶肽序列的引物对THP.1 cDNA文库进行PCR，然后筛选相同的cDNA文库，获得了2个全长ICE cDNA，其长度不同3素数UTR。推导的 404 个氨基酸的前蛋白有一个 119 个氨基酸的前肽，缺乏疏水信号序列的特征，后面是 p20 序列，以 asp297 结尾，一个 19 个残基间隔区，以及 C 端 p10 序列，以 asp297 结尾在他的404中。p20 序列包含催化半胱氨酸 cys285。在成熟的活性 ICE 中未发现前肽和间隔序列。Northern 印迹分析显示 THP.1 细胞以及人中性粒细胞、T 淋巴细胞和 Raji B 淋巴母细胞系中存在 0.5、1.6 和 2.3 kb 的转录物。体外转录和转录后，ICE 蛋白原的表观分子量为 45 kD。
Cerretti et al.（1992）从人外周血中性粒细胞cDNA文库中克隆了ICE。对人体组织和细胞的 Northern 印迹分析在外周血单核细胞、淋巴细胞和中性粒细胞、静息和活化 T 淋巴细胞、胎盘和 B 淋巴母细胞系中检测到约 1.9 kb 的主要转录物，但在 HepG2 或 Raji 细胞系中未检测到。在一些样品中还观察到了 2.5 和 0.5 的次要转录本。
Feng et al.（2004）指出，已鉴定出 CASP1 的 5 个选择性剪接变体。最长的亚型是 CASP1-α。Feng等（2004）从卵巢表面上皮细胞cDNA文库中克隆了另一种CASP1亚型，将其命名为CASP1-zeta。CASP1-zeta 转录本与 CASP1-α 相同，只是前结构域编码区有 79 个核苷酸缺失。与原半胱天冬酶-1-α相比，推导的CASP1-zeta蛋白缺少39个N端氨基酸。这个删除的区域包含半胱天冬酶激活招募结构域（CARD），这是半胱天冬酶与其他蛋白质之间相互作用所必需的。与全长半胱天冬酶-1-α 相比，CASP1-zeta CARD 的二级结构分析预测 2 个 α 螺旋和第三个 α 螺旋的一部分被截断。RT-PCR 在许多（但不是全部）成人组织中检测到 CASP1-zeta 表达。
Humke等人（1998）鉴定了一个编码新型半胱天冬酶的cDNA，他们将其命名为ERICE（evolutionally related ICE），或半胱天冬酶-13（CASP13）。Koenig等人（2001）提供的证据表明Humke等人（1998）报告的序列不是人类起源的，而是代表牛基因。
▼ 基因功能
Thornberry等人（1992）证实ICE具有半胱氨酸蛋白酶的功能，并描述了有效的肽醛抑制剂的设计。选择性抑制人血液单核细胞中的酶可阻止成熟 IL1B 的产生，表明它是一个潜在的治疗靶点。
Cerretti et al.（1992）证明CASP1在COS-7细胞中的重组表达使细胞能够将前体IL-1-β加工成成熟形式。序列分析表明CASP1酶本身可能经历蛋白水解加工。
Yuan等（1993）证明，秀丽隐杆线虫的细胞死亡基因ced-3编码与哺乳动物IL1B转化酶相似的蛋白质。此外，Miura等人（1993）表明，在培养细胞系（Rat-1）中过度表达鼠ICE基因或线虫ced-3基因会导致细胞发生程序性细胞死亡。线虫和哺乳动物基因产生的蛋白质之间的同源区域的点突变消除了这些基因导致细胞死亡的能力。小鼠基因过度表达引起的细胞死亡可以通过 crmA 基因（ICE 的特异性抑制剂）的过度表达以及 BCL2（151430）（一种哺乳动物癌基因，可以防止程序性细胞死亡）来抑制。他们对结果的解释表明，ICE 基因在哺乳动物发育过程中发挥作用，导致细胞程序性死亡。
Koedel等（2002）发现急性细菌性脑膜炎患者脑脊液中CASP1水平升高，且CASP1水平与临床结果相关。在实验性肺炎球菌脑膜炎期间，啮齿动物大脑中的 Casp1 mRNA 和蛋白质也上调。删除小鼠中的 Casp1 基因或药物阻断 Casp1 可减少脑膜炎诱导的 Il1b 增加，减少宿主对肺炎球菌的炎症反应，并减少脑膜炎诱导的颅内并发症，从而改善临床状况。
利用基因打靶产生Asc（606838）或Ipaf（CARD12）缺陷小鼠；606831），Mariathasan et al.（2004）发现在脂多糖（LPS）刺激后，纯合突变型巨噬细胞中Casp1的p20和p10缺失，而野生型或杂合型巨噬细胞则没有。经过 LPS 引发和鼠伤寒沙门氏菌刺激后，Asc -/- 和 Ipaf -/- 中 Il1b 的分泌显着减少，但 Ripk2（603455）缺陷的巨噬细胞中却没有显着减少。免疫沉淀分析表明，Asc 与 Casp1 相关，表明炎症小体（活化的单核细胞和巨噬细胞中的多重转换因子复合物）的成分从分泌成熟 Il1b 的细胞中释放出来。Asc -/- 和 Ipaf -/- 巨噬细胞在用 Tlr（例如 TLR4, 603030）激动剂启动后，也无法响应 ATP 处理 Casp1，导致 Il1b、Il1a（147760）和 Il18（600953）的释放受损。用正常致死剂量的 LPS 攻击 Asc 缺陷小鼠，48 小时内死亡率仅为 30%，其余小鼠在第 7 天完全恢复。杂合子中也有一些幸存者。对LPS和Tnf（191160）反应的分析显示Asc在Erk（例如MAPK3，601795）或Nfkb（参见164011）信号传导中没有作用。用野生型而非 SipB 毒素缺陷型鼠伤寒沙门氏菌感染 Asc 或 Ipaf 缺陷型巨噬细胞不会导致细胞死亡，如野生型巨噬细胞中所见。Mariathasan et al.（2004）得出结论，ASC 对于炎性体中 CASP1 的激活至关重要，而 CARD12 是 CASP1 响应至少 1 种细胞内病原体而激活所必需的。
Feng等（2004）发现胚胎肾细胞中CASP1-zeta的过度表达诱导的细胞凋亡与CASP1-α诱导的细胞凋亡相当。CASP1-zeta 活性中心的 cys246 或 CASP1-α 活性中心的 cys285 的突变完全消除了它们的凋亡活性。Feng et al.（2004）得出结论，pro半胱天冬酶-1中N端氨基CARD的前39个氨基酸不是细胞凋亡活性所必需的。
Agostini et al.（2004）指出，NALP1（606636）与其他短NALP蛋白不同，含有一个C末端CARD结构域，可以与CASP5（602665）相互作用并激活CASP5（602665）。CASP1和CASP5与NALP1和ASC组装形成炎症小体时被激活，炎症小体负责加工无活性的IL1B前体（proIL1B）以释放活性的IL1B细胞因子。Agostini et al.（2004）利用免疫沉淀分析发现，含有C端FIIND（function to find）和CARD结构域的CARD8（609051）与NALP2（609364）和NALP3（NLRP3）的构建体相关。606416）缺乏N端pyrin结构域和/或C端富含亮氨酸的重复结构域。他们确定这种相互作用是由 CARD8 的 FIIND 结构域以及 NALP2 和 NALP3 位于中心的 NACHT 结构域介导的。与 NALP1 一样，NALP2 和 NALP3 的热蛋白结构域与 ASC 的热蛋白结构域相互作用，后者招募 CASP1。转染实验表明，可以组装含有ASC、CARD8、CASP1和短NALP的炎症小体，导致CASP1激活，但CASP5不激活，以及proIL1B的强烈加工。
Kanneganti et al.（2006）表明冷吡蛋白缺乏对炎症小体功能和免疫反应的影响。Cryopyrin 和 ASC（606838） 对于响应细菌 RNA 以及咪唑喹啉化合物 R837 和 R848 的 CASP1 激活以及 IL1B（147720）和 IL18 的产生至关重要。相反，TNFA 和 IL6（147620）的分泌以及 NF-kappa-B（参见 164011）和丝裂原激活蛋白激酶的激活不受冷吡蛋白缺乏的影响。此外，Kanneganti et al.（2006）表明Toll样受体和冷热蛋白通过不同的细胞内途径控制IL1B和IL18的分泌。Kanneganti 等人（2006）得出结论，这些结果揭示了冷热蛋白通过细菌 RNA 介导的 CASP1 激活在宿主防御中的关键作用，并提供了有关自身炎症综合征发病机制的见解。
Gurcel et al.（2006）使用气溶素来研究细胞对成孔毒素反应的生存机制。他们发现，在质膜通道形成后，气溶素诱导胞质钾减少。细胞内钾的下降激活了 IPAF 和 NALP3 炎症小体，从而允许 CASP1 的加工。激活CASP1然后诱导S1P（MBTPS1；MBTPS1；603355）和S2P（MBTPS2；300294），导致脂肪生成基因上调。Gurcel et al.（2006）得出结论，CASP1 将细胞内离子组成与脂质代谢途径、膜生物发生和存活联系起来。
使用酵母2-杂交筛选MAL（TIRAP；Miggin et al.（2007）将CASP1作为诱饵，鉴定为MAL相互作用蛋白（编号606252）。他们发现CASP1切割MAL并且是TLR2（603028）和TLR4介导的NFKB和p38 MAPK（MAPK14；600289）激活，但不激活IL1或TLR7（300365）信号。CASP1 缺陷细胞中 TNF 的诱导减弱。CASP1 抗性 MAL 突变体无法发出信号并抑制 TLR2 和 TLR4 信号传导。Miggin et al.（2007）得出结论，CASP1通过MAL调节TLR2和TLR4信号传导。
Keller et al.（2008）发现炎症对半胱天冬酶-1的激活与激活的小鼠巨噬细胞和紫外线照射的人角质形成细胞分泌IL1-α直接相关。FGF2（134920）的分泌也依赖于半胱天冬酶-1的表达和活性。pro-IL1-α和FGF2均结合半胱天冬酶-1，表明蛋白酶作为内质网/高尔基体孤立蛋白分泌途径中的载体的作用。半胱天冬酶-1的分泌本身需要酶活性，抑制半胱天冬酶-1会阻止其结合蛋白的分泌。Keller et al.（2008）利用蛋白质组学方法，在人类角质形成细胞中鉴定出了几种以半胱天冬酶-1依赖性方式分泌的无前导蛋白。
Keller et al.（2009）表明，在紫外线B（UVB）照射角质形成细胞之前给予沙利度胺（一种具有强致畸活性的抗炎药）可抑制CASP1激活的诱导，导致IL1B和FGF2的分泌减少，但蛋白质的分泌不减少使用经典的蛋白质分泌途径并具有常规的前导序列。用沙利度胺或 CASP1 抑制剂 YVAD 预处理也增强了细胞活力。沙利度胺可在培养细胞中阻断 CASP1 激活，但在体外则不然，很可能是通过代谢物实现的。与巨噬细胞不同，角质形成细胞组成型表达 IL1A 前体和 IL1B 前体，从而产生 TNF。沙利度胺或IL1R拮抗剂（IL1RN；147679）可以阻止角质形成细胞产生 TNF，表明 TNF 是通过 CASP1 或 IL1 依赖性途径诱导的。Keller et al.（2009）得出结论，沙利度胺通过CASP1发挥作用，并提出使用重组IL1RN等药物治疗红斑狼疮（SLE；152700）和麻风炎症并发症（见609888）。
为了鉴定 CASP1 在体内的功能，von Moltke 等人（2012）设计了一种细菌鞭毛蛋白胞质递送策略，细菌鞭毛蛋白是 NAIP5（见 600355）/NLRC4（606831）炎症小体的特异性配体。Von Moltke et al.（2012）表明，鞭毛蛋白激活全身炎症小体会导致血管液体流失到肠道和腹膜腔，导致小鼠快速（不到30分钟）死亡。这种意想不到的反应取决于炎性体成分 NAIP5、NLRC4 和 CASP1，但与 IL1-β 或 IL18（600953）的产生无关。相反，炎症小体的激活会在几分钟内导致“类二十烷酸风暴”——包括前列腺素和白三烯在内的信号脂质的病理性释放，从而迅速引发炎症和血管液体流失。环氧合酶-1（COX1、PTGS1）缺陷小鼠；176805）是前列腺素生物合成中的关键酶，能够抵抗鞭毛蛋白或炭疽致死毒素引起的全身炎症小体激活的快速病理效应。类二十烷酸的炎症小体依赖性生物合成是通过常驻腹膜巨噬细胞中胞质磷脂酶 A2（参见 172410）的激活介导的，巨噬细胞通过类二十烷酸生物合成酶的高表达而专门用于产生类二十烷酸。Von Moltke 等人（2012）得出的结论是，他们的结果将类二十烷酸鉴定为炎症小体的一种先前未被识别的细胞类型特异性信号输出，在体内具有显着的生理后果。
Heneka et al.（2013）证明，在人类轻度认知障碍和阿尔茨海默病大脑（104300）中，活性半天冬冬酶-1表达显着增强，表明炎症小体在这种神经退行性疾病中发挥作用。
Arbore et al.（2016）发现NLRP3炎症小体在人CD4（186940）阳性T细胞中组装并启动CASP1依赖性IL1B分泌，从而促进IFNG（147570）产生和T-helper-1（Th1）分化。自分泌时尚。NLRP3的组装需要细胞内C5（120900）的激活和C5AR1（113995）的刺激，并且该过程受到C5AR2（609949）的负调控。T细胞中异常的NLRP3活性影响冷吡蛋白相关周期性综合征（FCAS1; 120100）以及炎症和感染模型。Arbore et al.（2016）得出结论，NLRP3炎性体活性参与正常的适应性Th1反应以及先天免疫。
Naik et al.（2017）报道了对急性炎症的长期记忆，使得小鼠上皮干细胞（EpSCs）能够在随后的组织损伤后加速屏障恢复。这种功能性适应不需要皮肤巨噬细胞或 T 细胞。相反，EpSC 维持由主要刺激激活的关键应激反应基因的染色体可及性。在第二次挑战后，这些域控制的基因会快速转录。为这种记忆提供燃料的是 Aim2（604578），它编码炎症小体的激活剂。Aim2或其下游效应子半胱天冬酶-1和白细胞介素1-β（147720）的缺失会消除EpSCs回忆炎症的能力。尽管 EpSC 通过增强对后续应激源的反应性而受益于炎症调节，但这种增强的敏感性可能会增加它们对自身免疫性和过度增殖性疾病（包括癌症）的易感性。
▼ 生化特征
Wilson等人（1994）确定了人白介素-1-β转化酶与抑制剂复合物的高分辨率结构。该结构证实了人类酶与其他生物体中细胞死亡蛋白之间的关系。活性位点跨越 10-kD 和 20-kD 子单元，它们结合形成四聚体，表明 ICE 自动激活的机制。
▼ 基因结构
Cerretti et al.（1994）证明IL1BC基因由10个外显子组成，跨度至少为10.6 kb。他们在起始met密码子上游约33bp处发现了一个转录起始位点。Casano et al.（1994）发现，在小鼠中，Il1bc基因以单拷贝形式存在，大小为8,616 bp。它被组织成 10 个外显子。通过引物延伸分析鉴定了两个起始位点，即起始子蛋氨酸上游的 37 和 32 个核苷酸。
▼ 测绘
Cerretti et al.（1992）通过啮齿动物-人类杂交体的 Southern DNA 印迹分析以及与正常人类的原位杂交，将 CASP1 基因定位到 11q23，该位点经常参与人类癌症（包括许多白血病和淋巴瘤）的重排。中期染色体。Cerretti et al.（1994）利用基因组IL1BC克隆，通过荧光原位杂交证实了该基因定位于11q22.2-q22.3。Nett et al.（1992）将鼠同源物定位到小鼠染色体9的近端区域。
▼ 动物模型
Kuida等（1995）表明，Ice -/-小鼠的贴壁单核细胞不能输出Il1b、Il1a（147760）、肿瘤坏死因子（TNF；191160），或脂多糖刺激后的Il6（147620）。Ice -/- 小鼠胸腺细胞通常对地塞米松或电离辐射诱导的细胞凋亡敏感，但对Fas（TNFRSF6；TNFRSF6；134637）抗体。
Li等（1995）和Li等（1997）通过基因打靶技术产生了冰缺陷小鼠。缺乏冰的小鼠发育正常、看起来健康并且具有生育能力。缺冰小鼠的腹膜巨噬细胞在 ATP 处理后正常凋亡。当地塞米松、γ射线照射或衰老触发时，年轻的冰缺陷小鼠的胸腺细胞也会发生细胞凋亡。该研究最引人注目的结果是，缺冰小鼠对内毒素的致命作用具有高度抵抗力。高剂量脂多糖在 30 小时内杀死所有野生型小鼠，所有缺冰小鼠在前 48 小时内均存活，其中 70% 在 7 天后存活。这些研究向Li等人（1997）表明了ICE抑制剂在感染性休克和炎症性肠病等炎症性疾病中的治疗潜力。
Ona等人（1999）在Mangiarini等人（1996）开发的小鼠模型中研究了抑制半胱天冬酶-1对亨廷顿病（143100）进展的影响，他们将其称为R6/2老鼠。Ona等人（1999）将R6/2小鼠与一种在大脑中表达半胱天冬酶-1显性失活突变体（NSE M17Z）的转基因小鼠品系进行杂交。R6/2-NSE M17Z 小鼠的存活时间延长，神经元包涵体、神经递质受体改变和症状出现延迟，表明半胱天冬酶-1 在亨廷顿病的发病机制中很重要。Ona等人（1999）也证明，脑室内注射半胱天冬酶抑制剂可延缓疾病进展和死亡率。作者提出半胱天冬酶-1抑制剂可能适用于人类亨廷顿病。
表达 N 末端突变亨廷顿蛋白的转基因小鼠表现出核内亨廷顿蛋白积累并出现进行性神经系统症状。抑制半胱天冬酶-1可以延长这些HD小鼠的存活时间。Li等（2000）报道，核内亨廷顿蛋白诱导培养细胞中半胱天冬酶-3（600636）的激活和线粒体中细胞色素c的释放。结果，表达核内亨廷顿蛋白的细胞发生凋亡。核内亨廷顿蛋白增加半胱天冬酶-1的表达，进而激活半胱天冬酶-3并引发细胞凋亡。作者提出，核内亨廷顿蛋白诱导的半胱天冬酶-1水平升高可能导致HD相关细胞死亡。
Lara-Tejero 等人（2006）表明，缺乏 Casp1 的小鼠比野生型对照小鼠更容易受到口腔鼠伤寒沙门氏菌感染。敏感性与功能性 Nramp1（SLC11A1；600266）等位基因。
全身炎症反应综合征（SIRS）是重症监护病房死亡的重要原因，根据以下两种或多种情况进行诊断：发热或体温过低、心动过速、白细胞减少或白细胞增多。SIRS 与脓毒症的区别在于没有记录的感染源。啮齿动物基因缺失模型表明 IL1B 网络在 LPS 诱导的 SIRS 中发挥重要作用。Mastronardi et al.（2007）假设CASP1调节大脑转录组以响应LPS诱导的SIRS。通过微阵列和RT-PCR分析，他们发现缺乏Casp1的小鼠表现出趋化因子、GTP酶、金属蛋白酶Adamts1（605174）、Il1ra（IL1R1；IL1R1；147810）, Cox2（PTGS2; 600262）和诱导号（NOS2A；163730）在SIRS期间。Mastronardi et al.（2007）提出，涉及炎症的神经和精神疾病可能受益于靶向 CASP1。
Keller et al.（2009）发现，与野生型小鼠相比，缺乏Casp1的小鼠减少了UVB引起的皮肤炎症和中性粒细胞积累。沙利度胺治疗可以保护野生型小鼠，这表明沙利度胺和 Casp1 作用于相同的途径。
Thomas等人（2009）发现，缺乏Casp1或Nlrp3的小鼠在应对流感病毒感染时表现出显着增加的发病率。发病率的增加与中性粒细胞和单核细胞募集的减少以及细胞因子（尤其是 Il1 和 Il18）和趋化因子（包括 Mip2（CXCL2；））产生的减少相关。139110）和Kc（CXCL1；155730）。然而，突变小鼠的适应性反应和病毒控制并未受损。受感染的突变小鼠早期上皮坏死更为严重，大量胶原蛋白沉积导致后来的呼吸系统受损，这表明冷热蛋白炎症小体在愈合反应中发挥着作用。Thomas et al.（2009）得出结论，NLRP3 和 CASP1 对于先天免疫和调节流感肺炎的肺部病理至关重要。
Miao et al.（2010）在感染鼠伤寒沙门氏菌突变体并持续表达鞭毛蛋白的小鼠骨髓巨噬细胞中检测到Nlrc4依赖性Il1b分泌和Casp1加工，但在感染野生型鼠伤寒沙门氏菌的巨噬细胞中未检测到。与感染野生型鼠伤寒沙门氏菌的小鼠不同，感染突变型鼠伤寒沙门氏菌的小鼠不会死于感染。突变型鼠伤寒沙门氏菌的清除不依赖于 Il1b 和 Il18，而是依赖于 Casp1 和 Nlrc4。通过 Nlrc4 清除细菌与焦亡有关，焦亡是程序性细胞死亡的一种促炎形式，其中巨噬细胞失去膜完整性并释放胞质内容物，包括细菌病原体，然后暴露于中性粒细胞和活性氧的摄取和杀死。缺乏编码氧化酶复合物子单元的Ncf1（608512）的小鼠容易受到鞭毛蛋白缺陷突变体鼠伤寒沙门氏菌的感染。Miao et al.（2010）的结论是，在野生型小鼠中，细胞焦亡对宿主是有益的，但在缺乏中性粒细胞下游杀伤的情况下，反复轮次的细胞焦亡会对组织造成实质性损害。
使用C57BL/6 Casp11（CASP4; 602664）-/-小鼠，Kayagaki et al.（2011）发现Casp11对于细菌感染的巨噬细胞中Casp1激活和Il1b产生至关重要。Il1b 产生的缺陷在 129 株小鼠中重现，该小鼠携带 Casp11 突变，导致 Casp11 表达减弱。Kayagaki等人（2011）指出，Kuida等人（1995）和Li等人（1995）使用129品系小鼠来产生Casp1 -/-小鼠，因此这些小鼠同时缺乏Casp1和Casp11。Casp11 -/- 巨噬细胞能够响应 ATP 和尿酸钠产生正常水平的 Il1b。缺乏 Casp1 但表达 C57BL/6 Casp11 的 129 株巨噬细胞无法响应任何刺激而正常分泌 Il1b，这证实了 Casp1 对于 Il1b 的产生至关重要。然而，非典型炎症小体触发的巨噬细胞死亡需要 Casp11，而不是 Casp1。Casp11（而不是 Casp1）的缺失可以保护小鼠免受致命剂量的 LPS 伤害。Kayagaki等人（2011）得出的结论是，Casp11在对临床上显着的细菌感染的先天免疫反应中具有独特的促炎作用。
Broz et al.（2012）证明，非典型的半胱天冬酶-11激活导致鼠伤寒沙门氏菌感染期间巨噬细胞死亡。TLR4（603030）依赖且包含 TIR 结构域的转换因子诱导干扰素-β（TRIF）依赖的干扰素-β（147640）产生对于巨噬细胞中半胱天冬酶-11 的激活至关重要，但只是部分需要pro半胱天冬酶-11的表达，与半胱天冬酶-11的干扰素诱导激活剂的存在一致。此外，与同时缺乏促炎性半胱天冬酶（Casp1-null/Casp11-null）的小鼠相比，Casp1-null小鼠更容易感染鼠伤寒沙门氏菌。这种表型伴随着较高的细菌计数、感染组织中细胞外细菌微菌落的形成以及中性粒细胞介导的清除缺陷。Broz等（2012）得出结论，在缺乏半胱天冬酶-1介导的先天免疫的情况下，半胱天冬酶-11依赖性细胞死亡对宿主有害，导致兼性细胞内细菌的细胞外复制病原。
Heneka et al.（2013）发现携带家族性阿尔茨海默病相关突变的 Nlrp3-null（606416）或 Casp1-null 小鼠（104300）在很大程度上免受空间记忆丧失和其他与阿尔茨海默病相关的后遗症的影响，并表现出大脑功能减退半胱天冬酶-1和白介素-1-β（IL1B; 147720）激活以及增强β淀粉样蛋白（参见APP，104760）清除。此外，NLRP3炎性体缺陷使小胶质细胞偏向M2表型，并导致阿尔茨海默病APP/PS1（104311）模型中淀粉样蛋白-β的沉积减少。Heneka et al.（2013）的结论是，他们的研究结果表明NLRP3/半胱天冬酶-1轴在阿尔茨海默病的发病机制中发挥着重要作用。
Wlodarska et al.（2014）发现，Nlrp6（609650）缺陷的小鼠，以及Nlrp6炎症小体信号通路关键组成部分Asc或Casp1缺陷的小鼠，无法清除啮齿类柠檬酸杆菌（Citrobacter rodentium）这种附着/消失的病原体 ，来自冒号。 缺乏 Asc、Casp1 或 Nlrp6 的小鼠缺乏厚厚的连续覆盖的内粘液层，并表现出明显的杯状细胞增生。 细菌在突变小鼠中也更具侵袭性，可深入隐窝，并且更频繁地与杯状细胞相关。 Nlrp6 炎性体缺陷小鼠的杯状细胞缺陷与 Il1 和 Il18 机制无关。 免疫印迹分析、免疫荧光分析和电子显微镜表明，Nlrp6 炎性体对于肠上皮细胞的自噬至关重要。 Wlodarska et al.（2014）得出结论，NLRP6炎症小体对于粘液颗粒胞吐作用、自噬启动和维持杯状细胞功能至关重要。
▼ 命名法
ICE/CED-3 蛋白酶家族成员在炎症和哺乳动物细胞凋亡中发挥着关键的生物学作用。Alnemri等人（1996）指出，已经发表了10个人类来源的同源物。他们为该蛋白酶家族的人类成员提出了命名法。他们建议使用“半胱天冬酶”这个简单的名字作为所有家庭成员序列名的根源。半胱天冬酶的选择是基于这些酶的2个催化特性。“c”旨在反映半胱氨酸蛋白酶机制，“aspase”是指它们在天冬氨酸后裂解的能力，这是该蛋白酶家族最独特的催化特征。为了指定各个家庭成员，半天冬酶后面应跟一个阿拉伯数字，该数字是在发布之日分配的。给出了先前描述的 10 种蛋白酶的分配。相应基因的根符号为CASP，该基因符号为CASP1。
