TOLL样受体3; TLR3

HGNC 批准基因符号：TLR3

细胞遗传学定位：4q35.1 基因组坐标（GRCh38）：4:186,069,156-186,088,073（来自 NCBI）

▼ 说明

TLR3基因编码一种内体跨膜受体，该受体可识别双链RNA（dsRNA）并激活信号级联反应，最终产生针对多种病毒感染的先天抗病毒免疫。激活特别诱导干扰素的产生（参见例如IFNA1，147660；IFNB1，147640；和 IFNG, 147570），以及炎症细胞因子，如 IL6（147620）。TLR3属于Toll样受体（TLR）家族，是多种细胞表达的模式识别受体（Zhou et al., 2010和Lim et al., 2019总结）。

张等人（2013）详细回顾了 TLR3 信号通路及其在人类和小鼠病毒免疫中的作用。

▼ 克隆与表达

在果蝇中，Toll 跨膜受体在背腹轴形成中起着核心作用。此外，Toll 途径控制着成年果蝇中强效抗菌因子的诱导。果蝇免疫防御中的这种作用与控制脊椎动物中许多免疫和炎症反应的白介素-1 途径具有相似的机制。参见TLR4（603030）。通过在 EST 数据库中搜索人类 Toll 同源物，Rock 等人（1998）鉴定了 5 个基因的序列，他们将其命名为 TLR1 至 TLR5。预测的 904 个氨基酸的 TLR3 蛋白包含特征性的 Toll 基序：细胞外富含亮氨酸重复序列（LRR）结构域和细胞质白细胞介素 1 受体（147810）样区域。Rock等人（1998）通过Northern blots发现，TLR3以4-和6-kb转录本的形式表达，在胎盘和胰腺中最为丰富。

Muzio et al.（2000）利用Northern blot分析确定了白细胞中TLRs的差异表达模式。TLR3仅在树突状细胞中表达，在其他白细胞（包括单核细胞前体）中不表达。与 TLR4 表达不同，TLR3 表达在暴露于细菌产物后下降。

Kadowaki等人（2001）利用RT-PCR和ELISA分析确定了TLR1至TLR10的差异表达以及单核细胞和树突状细胞前体的病原体相关分子模式识别谱和细胞因子产生模式。他们的结论是，单核细胞和树突状细胞前体都不能对所有微生物抗原做出反应，并且它们的功能可塑性有限。

▼ 测绘

Rock等（1998）通过荧光原位杂交将TLR3基因定位到染色体4q35。

▼ 基因功能

双链病毒RNA（dsRNA）或聚肌苷-聚胞苷酸（poly（I:C））是一种合成的dsRNA类似物，可诱导IFNA（147660）和IFNB（147640）的产生。Toll 样受体识别与微生物病原体（PAMP）相关的模式。Alexopoulou 等人（2001）通过用聚（I:C）刺激表达一系列 TLR 中的一种的肾细胞，确定只有表达 TLR3 的细胞才会通过激活 NFKB 做出反应（参见 164011）。

Doyle等人（2002）利用微阵列技术比较了CD40LG（300386）或脂多糖刺激的小鼠B淋巴细胞的基因表达谱，发现IRF3（603734）是TLR3或TLR4刺激特异诱导的因子，但TLR2刺激则不然。（603028）、TLR9（605474）或CD40（109535）。这种激活诱导的主要反应基因受到 TLR 和 TNFR 常见的 NFKB 途径以及 IRF3 途径的共同调节。其他次级反应基因被 IFNB 的自分泌和旁分泌分泌激活。选择性 TLR3/TLR4-IRF3 通路激活可有效抑制病毒复制。Doyle et al.（2002）得出结论，TLR3和TLR4在进化上与其他TLRs不同，可以激活IRF3，IRF3介导负责先天抗病毒反应的特定基因程序。

Meylan et al.（2004）指出TRIF（607601）对于TLR3依赖性NFKB激活是必需的。他们发现TRIF的C端RIP同型相互作用基序（RHIM）招募RIP1（RIPK1; 603453）和RIP3（RIPK3; 605817）通过他们的中间域。RIP3 的过度表达导致 TRIF 诱导的 NFKB 激活的剂量依赖性抑制。免疫共沉淀和 RT-PCR 分析表明 TRIF 作为连接 RIP1 和 TLR3 的转换因子蛋白，并且 RIP1 介导 TLR3 诱导的 NFKB 激活。Meylan et al.（2004）得出结论，RIP1 不仅在 TNF 活跃时的免疫反应后期很重要，而且在通过 TLR3 与双链 RNA 相互作用参与抗病毒免疫反应的开始阶段也很重要。

Li et al.（2005）发现，肝癌细胞在poly（IC）反应中不表现出TLR3依赖性IFNB激活，而非肿瘤性肝细胞在poly（IC）反应中表现出强烈的TLR3依赖性IFNB表达。与poly（IC）相反，肝癌和正常肝细胞系在TLR3非依赖性RIGI（DDX58；609631）依赖方式。RIGI 表达沉默会损害对仙台病毒的反应，但不会损害对聚（IC）的反应。Li等人（2005）得出结论，肝细胞含有2种不同的抗病毒信号通路，导致I型干扰素表达，一种依赖于TLR3，另一种依赖于RIGI。

Schulz et al.（2005）描述了一种在病毒感染期间促进交叉引发的机制。他们发现，小鼠CD8-α（+）树突状细胞被病毒感染细胞中存在的dsRNA激活，但未感染细胞中不存在。树突状细胞激活需要吞噬受感染的物质，然后通过 dsRNA 受体 TLR3 发出信号。用病毒感染的细胞或含有合成 dsRNA 的细胞进行免疫会导致针对细胞相关抗原的细胞毒性 T 细胞交叉引发显着增加，这在很大程度上取决于抗原呈递细胞的 TLR3 表达。因此，作者得出结论，TLR3 可能已经进化到允许细胞毒性 T 细胞针对不直接感染树突状细胞的病毒进行交叉引发。

靶向血管内皮生长因子A（VEGFA）的小干扰RNA（siRNA）临床试验；年龄相关性黄斑变性致盲性脉络膜新生血管（CNV）患者中的VEGFR1（192240）或其受体VEGFR1（165070）的治疗前提是通过细胞内RNA干扰（RNAi）手段进行基因沉默。Kleinman等人（2008）在2种动物模型中表明，CNV抑制是一种siRNA类效应：针对非哺乳动物基因、非表达基因、非基因组序列、促血管生成基因和抗血管生成基因以及RNAi无能的siRNA的21个核苷酸或更长的siRNA与靶向 Vegfa 或 Vegfr1 的 siRNA 相比，所有这些都抑制了小鼠的 CNV，而没有脱靶 RNAi 或干扰素-α（147660）/β（147640）激活。非靶向（针对非哺乳动物基因）和靶向（针对 Vegfa 或 Vegfr1）siRNA 通过细胞表面 TLR3、其转换因子 TRIF（607601）以及干扰素-γ（147570）和白介素-12 的诱导抑制 CNV（参见 161560）。非靶向 siRNA 与 Vegfa siRNA 一样有效地抑制小鼠真皮新生血管形成。siRNA 诱导的新血管形成抑制需要至少 21 个核苷酸的长度，这是模拟 2:1 TLR3-RNA 复合物中桥接的必要条件。表达 TLR3 编码变体 412FF 的人的脉络膜内皮细胞对细胞外 siRNA 诱导的细胞毒性具有抵抗力，有利于个体化药物遗传学治疗。多种人类内皮细胞类型表达表面TLR3，表明通用siRNA可能治疗影响世界8%人口的血管生成疾病，并且siRNA可能诱导意想不到的血管或免疫效应。

Delgado等人（2009）研究了福尔马林灭活呼吸道合胞病毒（FIRSV）疫苗，该疫苗未能产生保护性中和抗体，反而在血清阴性疫苗接种的儿童中随后暴露于20世纪60年代RSV中诱发增强性呼吸道疾病（ERD）。他们发现野生型RSV在小鼠体内诱导保护性免疫，而FIRSV或紫外线灭活的RSV（UVRSV）反而诱导ERD。保护性免疫与抗体亲和力成熟和抗体亲和力增加相关。多次注射 UVRSV（而非 FIRSV）可以诱导适当的保护性抗体反应。添加Tlr4、Tlr3和Tlr7（300365）激动剂（分别为LPS、poly（I:C）和polyU），但不添加明矾佐剂，同时与UVRSV一起显着增加抗体亲和力和中和能力。Delgado 等人（2009）得出的结论是，婴儿安全有效的 RSV 疫苗需要中和抗体，其对保护性抗原的亲和力与活病毒接种所产生的保护性抗原相似。

Lai等（2009）发现表皮葡萄球菌脂磷壁酸（LTA）以TLR2和TRAF1（601711）依赖性方式抑制人和小鼠角质形成细胞的TLR3介导的炎症信号。Lai et al.（2009）得出结论，LTA 在损伤后以及通常存在于无菌环境中的细胞中充当促炎因子。相比之下，角质形成细胞经常暴露于葡萄球菌 LTA，它在表皮中具有抗炎作用。

Zhou等（2010）研究表明，用TLR3配体poly（I:C）处理单核细胞源性巨噬细胞可显着抑制人类免疫缺陷病毒（HIV；HIV）。参见609423）感染和复制。TLR3激活诱导I型干扰素（如IFNA）诱导的抗病毒因子，包括APOBEC3G（607113）和tetherin（BST2）；600534），以及CC趋化因子CCL3（182283）和CCL4（182284），它们是CCR5（601373）的配体。此外，TLR3的激活诱导了几种作为细胞内HIV限制因子的microRNA的表达（例如MIR28；612154）。Zhou et al.（2010）提出，TLR3激活介导了许多抗HIV因子的诱导，这些因子可能有益于HIV疾病的治疗。

Bsibsi et al.（2010）通过用人星形胶质细胞筛选人脑肿瘤转录文库上清液，鉴定与TLR3相互作用的蛋白，鉴定出stathmin-1（STMN1；151442）。野生型小鼠星形胶质细胞对 Stmn1 做出反应，但 Tlr3 缺陷小鼠的星形胶质细胞则不然。STMN1和poly（I:C）在人星形胶质细胞中诱导相同的转录组。STMN1 还激活人类小胶质细胞中的细胞内 TLR3。STMN1 TLR3 激动剂活性依赖于 STMN1 完整的 α 螺旋结构。TLR3 转染的人胚胎肾细胞未能对 STMN1 做出反应，这表明星形胶质细胞和小胶质细胞上需要额外的表面因子。多发性硬化症（见 126200）病变的共聚焦显微镜显示 STMN1 和 TLR3 在发炎区域共定位，主要在星形胶质细胞和小胶质细胞中，但偶尔在少突胶质细胞中。

拉丁美洲的利什曼原虫寄生虫引起皮肤（CL）和粘膜皮肤利什曼病（MCL）（见602068）。MCL 与持续的炎症免疫反应有关。来自 MCL 患者的寄生虫在仓鼠模型中复制了转移表型。Ives等人（2011）利用DNA微阵列分析以及感染和未感染小鼠骨髓源性巨噬细胞中转移性和非转移性利什曼原虫克隆，观察到Ccl5（187011）、Cxcl10（147310）、Ifnb、Tnf（191160）表达增加。、Il6（147620）感染转移性寄生虫后与非转移性寄生虫或从 CL 患者获得的寄生虫进行比较。这些促炎细胞因子和趋化因子的诱导以 Tlr3 和 Trif 依赖性方式发生。转移性 L. Guyanensis 表达较高水平的利什曼原虫双链 RNA 病毒 LRV1，并且该病毒单独诱导高趋化因子和细胞因子表达。与野生型小鼠相比，缺乏 Tlr3 的小鼠感染后寄生虫负担和足垫肿胀减少。Ives et al.（2011）得出结论，在转移性利什曼原虫体内识别LRV1会促进炎症并破坏对利什曼原虫的免疫反应，导致寄生虫持续存在。

Verstak等人（2013）指出，除了TLR3在该位置有丙氨酸（ala795）外，所有人类TLR的胞质信号传导结构域中都保守了一个具有功能重要的脯氨酸残基。TLR3 还特别适合直接与 TRIF 关联，而不是与 MYD88（602170）关联。Verstak et al.（2013）发现用含有ala795突变为pro（A795P）的TLR3转染人胚胎肾细胞，在poly（I:C）刺激后导致TLR3丧失激活IFNB的能力，但它增强了 NFKB 的激活。含有ala795-to-his（A795H）突变的构建体既不激活IFNB也不激活NFKB。荧光素酶分析显示，A795P突变体也失去了激活IRF3和IRF7（605047）的能力，但激活了IRF5（607218）。野生型和突变型TLR3均与TRIF和MYD88组成型相关，但激活诱导野生型TLR3与TRIF以及A795P突变体与MYD88的额外结合。A795P 突变体（而非野生型 TLR3）的激活也会诱导 TRAF6（602355）（MYD88 依赖性途径的下游信号转导器）的募集。值得注意的是，TLR2（P681A）和TLR5（P736A）中相应的pro突变为ala增强了NFKB报告基因活性。Verstak et al.（2013）得出结论，TLR 结构域 BB 环中的单个残基在转换因子选择性中起着关键作用。

Gorbea et al.（2013）利用人类细胞中的RNA干扰技术发现ECM29（KIAA0368；616694），一种与 26S 蛋白体结合的转换因子，导致 TLR3 依赖性信号传导增加，TRAF3（601896）丰度增加，IRF3 核定位增加，并抑制自噬。他们提出 ECM29-26S 染色体在介导自噬、TLR3 运输和 TLR3 依赖性信号传导减弱中发挥作用。

Hu等（2015）发现WDFY1（618080）在TLR3/TLR4信号通路中发挥着至关重要的作用。过表达和敲低实验表明，WDFY1 促进 TLR3/TLR4 配体诱导的 IRF3 和 NF-κ-B 激活，以及人和小鼠细胞系中 IFN-β 和炎症细胞因子的产生。在 TLR3 信号通路中，TLR3 经历酪氨酸磷酸化并招募 TRIF，导致 IRF3 和 NF-kappa-B 的激活。WDFY1 在激酶 TBK1（604834）上游的 TLR3 水平发挥作用，并以配体结合依赖性方式与酪氨酸磷酸化的 TLR3 相关，并介导 TRIF 向 TLR3 的募集。WDFY1 与 TLR3 的胞质 TIR 结构域相关，而 WDFY1 的第二个 WD 重复结构域是其与 TLR3 结合所必需的。WDFY1 的 FYVE 结构域对于 WDFY1 在 TLR3 信号传导中的功能至关重要。作者证明，WDFY1 也是 TLR4 招募 TRIF 所必需的，并且通过与 TLR3 信号传导相同的机制在 TLR4 信号传导中发挥作用。

▼ 生化特征

晶体结构

Choe et al.（2005）以2.1埃的分辨率确定了人类TLR3胞外域的晶体结构。它揭示了一个由 23 个富含亮氨酸的重复序列组装而成的大型马蹄形螺线管。24 个残基 LRR 基序中保守的天冬酰胺为螺线管稳定提供了广泛的氢键网络。TLR3 大部分被碳水化合物掩盖，但 1 个面无糖基化，这表明其在配体结合和寡聚化中的潜在作用。高度保守的表面残基和 TLR3 特异性 LRR 插入在晶体中形成同源二聚体界面，而 2 个带正电荷的残基和第二个插入将为双链 RNA（dsRNA）提供合适的结合位点。

Bell et al.（2006）指出，获得TLR3及其配体的晶体结构已被证明是困难的。通过对 TLR3 胞外域的突变分析，他们发现了 2 个改变，his539 变为 glu，asn541 变为 ala，这阻止了 dsRNA 配体的结合。这些突变将 dsRNA 结合位点置于 TLR3 胞外域的无聚糖侧面，朝向 C 末端，并提出了 dsRNA 结合和 TLR3 激活的模型。

为了建立配体结合和信号传导的分子基础，Liu等人（2008）以3.4埃的分辨率测定了2小鼠TLR3胞外域和dsRNA之间的复合物的晶体结构。每个 TLR3 胞外域在位于 TLR3 马蹄形相对两端的 2 个位点结合 dsRNA，并且 2 个 TLR3 胞外域 C 端结构域之间的分子间接触协调并稳定二聚体。Liu et al.（2008）认为这种并置可以通过细胞质Toll interleukin-1受体（TIR）结构域二聚化来介导下游信号传导。TLR3 胞外域的整体形状在与 dsRNA 结合后不会改变。

▼ 分子遗传学

免疫缺陷-83，易受病毒感染

2名无血缘关系的法国免疫缺陷儿童-83（IMD83; 613002）表现为急性单纯疱疹脑炎（HSE），但无UNC93B（608204）缺陷，Zhang et al.（2007）在TLR3基因中检测到杂合P554S突变（603029.0001）。该突变发生在儿童的不同 TLR3 单倍型上。用聚（I:C）而非脂多糖刺激杂合真皮成纤维细胞或单核细胞衍生的树突细胞，在患者细胞系中显示出反应性低下，这种反应可以通过转染野生型TLR3来逆转。感染 HSV-1 或水泡性口炎病毒，但其他病毒不会导致 IFNB 和 IFNL（IL29；607403）在杂合TLR3缺陷的成纤维细胞中产生并增加病毒复制。然而，骨髓和浆细胞样树突细胞对聚（I:C）有正常反应，这可能解释了为什么 HSE 是一种非血源性病毒性脑炎。张等人（2007）提出TLR3对于CNS中HSV-1的自然免疫至关重要，并提出嗜神经病毒有助于TLR3的进化维持。

在一名 19 岁男性（患者 P）中，父母无血缘关系的波兰人所生，8 岁时患有 IMD83，表现为单纯疱疹脑炎，Guo 等（2011）在 TLR3 基因（P554S）中发现了复合杂合错义突变、603029.0001 和 E746X、603029.0003）。这两种突变均在患者的白细胞和成纤维细胞中发现，并且这些突变随着家族中的疾病而分离。当体外感染 HSV-1 和水疱性口炎病毒时，患者成纤维细胞对聚（I:C）反应完全不产生 β- 和 γ- 干扰素，并且缺乏干扰素产生，并且病毒复制和细胞死亡增加（VSV）；然而，当感染多种其他病毒时，它们表现出正常的干扰素反应。此外，当暴露于多种病毒（包括 HSV-1 和 VSV）时，患者白细胞对聚（I:C）表现出正常的干扰素反应。研究结果表明，TLR3 对于中枢神经系统中针对原发性 HSV-1 感染的保护性免疫至关重要，但对于全身性宿主防御来说在很大程度上是多余的，这也解释了该患者缺乏播散性疾病的原因。

Lim等人（2014）在6名无血缘关系的IMD83患者中，表现为单纯疱疹脑炎，在TLR3基因中发现了5种不同的错义突变（参见例如603029.0004-603029.0006）。这些突变是通过对 110 名 HSE 患者的 TLR3 基因进行直接桑格测序发现的，这些患者不携带先前描述的 HSE 相关基因突变。4 名患者携带杂合突变，1 名患者携带同一等位基因上有 2 种不同错义变异的杂合复合突变，1 名患者携带纯合突变。体外功能表达研究显示突变的不同影响：3名患者发生突变（R867Q, 613002.0004；G743D+R811I，613002.0005；L360P, 613002.0006）表现出蛋白质表达缺陷和/或功能损伤，对聚（I:C）的反应导致干扰素产生减少或消失，这与 TLR3 缺陷一致。与对照组相比，这 3 名患者的成纤维细胞对刺激的反应显示干扰素产生严重受损，并且 HSV-1 复制增加。这些突变还表现出不同的体外分子效应，包括部分功能丧失、功能完全丧失、显性失活效应和单倍体不足。另外 3 名 HSE 患者携带 2 个错义变异体中的 1 个（M374T 和 D592N），其表达和活性与野生型蛋白相似。在大多数家庭中，有不完全外显的证据，多个未受影响的家庭成员携带相同的 TLR3 变异。

在一名 58 岁的丹麦男性（P9）中，患有 IMD83，表现为成人发病的单纯疱疹脑炎，Mork 等人（2015）在 TLR3 基因中发现了一个杂合错义突变（L297V；603029.0007）。该突变是通过对 16 名成年 HSE 患者进行全外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实。与对照组相比，患者外周血单核细胞对聚（I;C）刺激或 HSV-1 感染的反应并未表现出明显较低的反应，但作者认为这些结果并不排除其他细胞类型中存在功能受损的干扰素反应。尤其是中枢神经系统。研究结果表明，TLR3 变异也可能导致成人 HSE 易感性。

Sironi 等人（2017）在 2 名无关的意大利成年 IMD83 患者中发现了 TLR3 基因的杂合错义突变，表现为急性病毒性脑炎。患者1携带L297V突变（603029.0007），患有HSV1，而患者2携带L199F突变（603029.0008），感染水痘带状疱疹病毒（VZV）。经过治疗，两人均已完全康复。没有进行变体的功能研究。作者指出，HSV 和 VZV 都是嗜神经病毒，TLR3 在 CNS 的雪旺细胞中表达。因此，该受体的缺陷可能导致对 HSV 和 VZV 介导的 CNS 疾病具有特定的易感性。

Lim et al.（2019）在2名无血缘关系的IMD83患儿中发现了TLR3基因杂合性P554S突变，表现为甲型流感（IAV）感染导致的严重肺炎。第三名具有相似表型的患者携带杂合P680L突变（603029.0009）。转染突变的纤维肉瘤细胞系和患者成纤维细胞中 P680L 突变的体外功能表达研究表明，与对照相比，多聚（I:C）刺激的干扰素（例如 IFNB，147640）和 IL6（147620）诱导受损。患者外周血单核细胞对各种病毒感染（包括 IAV）以及聚（I:C）刺激具有正常反应。相反，与野生型TLR3细胞相比，患者成纤维细胞和患者来源的诱导肺上皮细胞（PEC）更容易受到IAV感染。某些干扰素（例如 IFNL1、607403）可以挽救患者来源的 PEC 的脆弱性。作者指出，TLR3 在上皮细胞中组成型表达，但在大多数白细胞中缺失或冗余。进一步的研究表明，突变的TLR3蛋白没有正常裂解成2种亚型，而是仅以未裂解状态存在，因为被保留在内质网中，可能是由于错误折叠。这将阻止 TLR3 二聚化并损害蛋白质功能。研究结果与单倍体不足和功能丧失效应一致。数据还表明细胞固有的 TLR3 活性和免疫保护。该报告扩展了与 TLR3 突变相关的表型，以包括其他病毒和组织特异性表现。

Partanen等人（2020）在2名无亲属关系的芬兰裔男性（患者1和7）患有IMD83且表现为脑炎或汉坦病毒感染的严重全身反应的患者中，发现了TLR3基因的杂合错义突变（L742F；603029.0010）。该突变是通过外显子组测序发现的，在 gnomAD 的芬兰人群中等位基因频率为 0.0162。患者 1 的 5 名未受影响的同胞也携带杂合突变，其中 1 名同胞曾接触过汉坦病毒，表明该疾病不完全外显。对转染该突变的患者来源的成纤维细胞和纤维肉瘤细胞系进行的体外功能表达研究表明，与对照组相比，该突变导致 IFNL1（607403）和 IL6（147620）的多聚（I:C）刺激诱导水平较低，与它是一个亚等位基因。这些发现扩大了 IMD83 的表型，包括对汉坦病毒感染的易感性。

对 HIV-1 的抵抗力

Sironi et al.（2012）对TLR3 SNP rs3775291进行了基因分型，赋予了leu412-to-phe（L412F；603029.0002）102 名西班牙人类免疫缺陷病毒（HIV）-1 暴露血清阴性静脉吸毒者和 131 名年龄和性别匹配的健康对照者的变化。他们发现，暴露于HIV-1的血清阴性个体中携带至少1个F412等位基因的频率显着高于对照组（优势模型的比值比= 1.87；p = 0.023）。他们在 83 名曾性接触 HIV-1 的血清阴性意大利人和 238 名健康匹配对照者中重复了这一发现（比值比 = 1.79；p = 0.029）。西班牙和意大利样本的综合结果表明，F412 等位基因对 HIV-1（609423）具有显性保护作用（p = 0.003）。外周血单核细胞（PBMC）体外分析显示，与 L412 纯合子相比，携带 F412 的 PBMC 中 HIV-1 复制显着减少（p = 0.025），并且这种复制减少与免疫激活标志物的较高表达有关，例如IL6（147620）、CCL3（182283）和CD69（107273）。用 TLR3 激动剂刺激 PBMC 表明，F412 的存在导致 CD69 表达显着增加，促炎细胞因子的产生增加。Sironi et al.（2012）得出结论，F412 TLR3 等位基因赋予免疫介导的针对 HIV-1 的保护。

进展为地理萎缩

Yang等人（2008）提出的证据表明，TLR3基因中rs3775291的T等位基因导致L412F取代（603029.0002），可以预防地理性萎缩或晚期干性年龄相关性黄斑变性的发展（参见，例如,ARMD1; 603075），玻璃疣患者。在第一个样本中，phe412 变体与防止地理萎缩有关（P = 0.005），该样本由来自犹他州的欧洲后裔美国人组成。该关联在另外 2 个人群样本中得到了重复。在任何测试的样本中，这种变异与脉络膜新生血管或柔软、融合的玻璃膜疣均无关。rs3775291 处的 T 等位基因对脉络膜新生血管形成或软玻璃疣形成没有影响。原型 TLR3 配体在 leu-leu 基因型的人视网膜色素上皮细胞中诱导细胞凋亡的比例高于 leu-phe 基因型的人视网膜色素上皮细胞，在野生型小鼠中诱导细胞凋亡的比例也高于 Tlr3-null 小鼠。Yang等人（2008）得出结论，TLR3 phe412变体可能通过抑制视网膜色素上皮细胞的死亡来提供针对地理萎缩的保护。由于双链RNA（dsRNA）可以激活TLR3介导的细胞凋亡，Yang等人（2008）得出结论，他们的结果表明病毒dsRNA在地理萎缩的发展中发挥作用，并指出短干扰RNA疗法的潜在毒性作用在眼睛里。

Lewin（2009）指出Yang等（2008）实验中使用的dsRNA大约是小干扰RNA分子长度的100倍，并指出Yang等（2008）的结论dsRNA可能具有毒性的影响可能会产生误导。Allikmets et al.（2009）和Edwards et al.（2009）无法重复Yang et al.（2008）的研究结果。在分别包含 1,080 名和 880 名患者的孤立研究中，两组均未发现 rs3775291 与年龄相关性黄斑变性中地图状萎缩的保护之间存在关联。

▼ 动物模型

Alexopoulou等人（2001）通过克隆小鼠Tlr3（与人类蛋白79%相同）并产生Tlr3缺陷小鼠，发现用poly（I:C）刺激的野生型细胞激活NFKB并产生炎症细胞因子IL6（147620））、IL12（161560）、TNFA（191160），而Tlr3 -/- 的能力显着受损。相比之下，Tlr3 -/- 细胞对 TLR4 PAMP（脂多糖）的反应与野生型细胞相同。TLR2 PAMP，肽聚糖；和 TLR9 PAMP、CpG 二核苷酸。对 Myd88 -/- 细胞的分析表明，这种转换因子蛋白参与 dsRNA 诱导的细胞因子产生和增殖反应，尽管 NFKB 和 MAP 激酶的激活不受影响，表明这些细胞反应的不同途径。Alexopoulou et al.（2001）提出TLR3可能在宿主防御病毒方面发挥作用。

张等人（2013）回顾了 Tlr3 缺陷小鼠模型，指出至少有 6 个 Tlr3 缺陷小鼠品系受到了多达 16 种病毒的攻击。Tlr3 缺陷小鼠的感染表型差异很大，从易感性增强到抵抗力增强。

▼ 等位基因变异体（10个精选例子）：

.0001 免疫缺陷 83，易受病毒感染

TLR3、PRO554SER

2名无血缘关系的法国免疫缺陷儿童83表现为单纯疱疹脑炎（IMD83；613002），Zhang et al.（2007）鉴定了TLR3基因中c.1660C-T转变的杂合性，导致pro554到ser（P554S）的取代。Pro554 在鱼类和哺乳动物的 TLR3 富含亮氨酸区域中高度保守。这些突变发生在儿童的不同 TLR3 单倍型上，表明它们代表孤立的突变事件。每个亲属中的一些突变杂合子亲属缺乏 HSE 病史，但 HSV-1 血清阳性。在 1,581 名不相关的健康个体中未发现该突变。功能表达研究表明，P554S 突变导致受刺激时干扰素产生丧失，这与功能丧失一致；该突变还表现出显性负效应。

在一名 19 岁男性（患者 P）中，父母无血缘关系的波兰人出生，8 岁时患有单纯疱疹脑炎，Guo 等人（2011）在 TLR3 基因中发现了复合杂合错义突变：c.1660C外显子4中的-T转换，导致胞外域中pro554-to-ser（P554S）取代，以及外显子4中的c.2236G-T转换，导致glu746-to-ter（E746X；603029.0003）在接头区域的取代，预计会导致截短的蛋白质，而没有正确的 TIR 结构域。在 2,082 个对照染色体中未发现 E746X 突变。这两种突变均在患者的白细胞和成纤维细胞中发现，并且这些突变随着家族中的疾病而分离。该患者还携带TLR3纯合多态性（L412F；603029.0002）。突变等位基因在TLR3缺陷型纤维肉瘤细胞系中的表达表明，P554S等位基因编码截短形式的TLR3，分子量约为80 kD（野生型蛋白的分子量约为130 kD）。E746X突变蛋白的C末端糖基化异常，部分蛋白在细胞内错位。当转染至 TLR3 缺失细胞时，P554S 和 E746X 均无法挽救 Poly（I:C）引起的干扰素产生缺陷，这与功能丧失一致。当体外感染 HSV-1 和 VSV 时，患者成纤维细胞表现出对聚（I:C）的反应完全缺乏 β- 和 γ- 干扰素产生，并且缺乏干扰素产生，以及病毒复制和细胞死亡增加；然而，当感染多种其他病毒时，它们表现出正常的干扰素反应。此外，当暴露于多种病毒（包括 HSV-1 和 VSV）时，患者白细胞对聚（I:C）表现出正常的干扰素反应。研究结果表明，TLR3 对于中枢神经系统中针对原发性 HSV-1 感染的保护性免疫至关重要，但对于全身性宿主防御来说在很大程度上是多余的，这也解释了该患者缺乏播散性疾病的原因。

Lim等人（2019）在2名无关的IMD83儿童中发现了杂合P554S突变，表现为感染甲型流感（IAV）导致的严重肺炎。这些发现扩大了与 TLR3 突变相关的表型，包括其他病毒敏感性和组织表现。

.0002 人类免疫缺陷病毒 1 型，对

TLR3、LEU412PHE（rs3775291）

Sironi et al.（2012）对 TLR3 SNP rs3775291 进行了基因分型，该 SNP 在 102 名西班牙 HIV-1 暴露的血清阴性静脉吸毒者和 131 名年龄和性别匹配的健康对照中赋予了 leu412 至 phe（L412F）的变化。他们发现，暴露于HIV-1的血清阴性个体中携带至少1个F412等位基因的频率显着高于对照组（优势模型的比值比= 1.87；p = 0.023）。他们在 83 名曾性接触 HIV-1 的血清阴性意大利人和 238 名健康匹配对照者中重复了这一发现（比值比 = 1.79；p = 0.029）。西班牙和意大利样本的综合结果表明，F412 等位基因对 HIV-1（609423）具有显性保护作用（p = 0.003）。外周血单核细胞（PBMC）体外分析显示，与L412纯合子相比，携带F412的PBMC中HIV-1复制显着减少（p = 0.025），并且这种复制减少与免疫激活标志物的较高表达有关。用 TLR3 激动剂刺激 PBMC 表明，F412 的存在导致 CD69（107273）表达显着增加，促炎细胞因子的产生增加。Sironi et al.（2012）得出结论，F412 TLR3 等位基因赋予免疫介导的针对 HIV-1 的保护。

Guy et al.（2011）指出，L412F 取代是 TLR3 基因中 c.1234C-T 转变的结果，是一个亚等位性功能等位基因。

.0003 免疫缺陷 83，对病毒感染的易感性

TLR3、GLU746TER

讨论 TLR3 基因中的 c.2236G-T 颠换，导致 glu746-to-ter（E746X）替换，该替换在一位表现为单纯疱疹脑炎的免疫缺陷 83 患者（IMD83；IMD83；613002），Guo 等人（2011），参见 603029.0001。

.0004 免疫缺陷 83，对病毒感染的易感性

TLR3、ARG867GLN（rs199768900）

一名芬兰男子（P6）患有免疫缺陷-83，表现为单纯疱疹脑炎（IMD83；Lim et al.（2014）在TLR3基因的第5外显子（613002）中发现了一个纯合突变，导致TIR结构域中高度保守的残基处由arg867替换为gln（R867Q）。该突变是通过 TLR3 基因的桑格测序发现的，在 dbSNP 数据库中报告，次要等位基因频率为 0.0009，并且在 CEPH 数据库的 3 个 DNA 样本中发现了杂合状态。将突变转染至TLR3缺陷型纤维肉瘤细胞系（P2.1）中，显示出与野生型相似的正常蛋白表达。然而，该突变导致功能不足，对聚（I:C）产生的干扰素产生受损。研究结果表明，与野生型相比，它是一个亚等位基因，表明 TLR3 缺陷。该患者39岁的无症状姐妹也携带纯合突变，与不完全外显率一致。

.0005 免疫缺陷 83，对病毒感染的易感性

TLR3、GLY743ASP 和 ARG811ILE

一名女性（P1），由近亲以色列父母所生，患有免疫缺陷-83（IMD83; 613002）表现为单纯疱疹脑炎（IMD83；Lim et al.（2014）在TLR3基因中鉴定出一个杂合的复杂等位基因，在顺式中携带2个错义突变：gly743-to-asp（G743D）和arg811-to-ile（R811I），均位于高度保守的残基处。这些突变是通过 TLR3 基因桑格测序发现的，但在 dbSNP、1000 基因组计划、外显子组变异服务器或 CEPH 数据库或包含 1,098 名患者的内部数据库中均未发现。G743D 发生在接头区的外显子 4 中，而 R811I 发生在 TIR 结构域的外显子 5 中。将突变转染到TLR3缺陷型纤维肉瘤细胞系（P2.1）中显示，与野生型相比，G743D和R811I等位基因的表达水平非常低，并且还导致对聚（I:C）反应的干扰素产生受损，与功能丧失和 TLR3 缺陷一致。将 G743D/R811I 转染到对照成纤维细胞中不会导致显性失活效应，与单倍体不足一致。该患者的父亲、姐妹和 2 个兄弟是患者体内发现的相同突变的杂合无症状携带者，表明不完全外显。

.0006 免疫缺陷 83，对病毒感染的易感性

TLR3、LEU360PRO

一名芬兰男子（P5）患有免疫缺陷83，表现为单纯疱疹脑炎（IMD83；613002），Lim et al.（2014）在胞外域的高度保守残基上鉴定出 leu360 到 pro（L360P）的取代。该突变是通过 TLR3 基因桑格测序发现的，在 dbSNP、1000 基因组计划、外显子组变异服务器或 CEPH 数据库或包含 1,098 名患者的内部数据库中均未发现该突变。将突变转染到TLR3缺陷型纤维肉瘤细胞系（P2.1）中，结果显示它没有像野生型那样经历正常的裂解和加工。此外，L360P 等位基因对聚（I:C）的反应显示干扰素产生严重受损，这与功能丧失和 TLR3 缺陷一致。转染L360P的对照成纤维细胞失去了对poly（I:C）反应的能力，表明显性失活效应。该患者59岁的无症状父亲也携带该突变，表明不完全外显。

.0007 免疫缺陷 83，对病毒感染的易感性

TLR3、LEU297VAL（rs35311343）

一名58岁丹麦男性（P9）患有免疫缺陷-83（IMD83; 613002）表现为单纯疱疹脑炎，Mork et al.（2015）鉴定出TLR3基因中杂合的c.889C-G颠换（c.889C-G, NM_003265.2），导致leu297变为val（L297V））代换。该突变是通过全外显子组测序发现并经Sanger测序证实的，在ExAC数据库中发现频率较低（0.0015）。与对照组相比，患者外周血单核细胞对聚（I;C）刺激或 HSV-1 感染的反应并未表现出明显较低的反应，但作者认为这些结果并不排除其他细胞类型中存在功能受损的干扰素反应。尤其是中枢神经系统。

Sironi 等人（2017）在一名患有 HSV1 相关急性病毒性脑炎的 49 岁意大利女性（患者 1）中发现了杂合 L297V 突变。没有对该变体进行功能研究。

.0008 免疫缺陷 83，对病毒感染的易感性

TLR3、LEU199PHE（rs753482575）

一名31岁意大利男性（患者2）患有免疫缺陷-83（IMD83; 613002）表现为水痘带状疱疹病毒（VZV）脑膜脑炎，Sironi et al.（2017）鉴定出TLR3基因杂合突变，导致leu199到phe（L199F）的取代。通过靶向测序发现该突变在ExAC数据库中出现频率较低（0.0000086）。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。该患者童年有带状疱疹病史，表明病毒重新激活。经过阿昔洛韦和伐昔洛韦治疗后，他完全康复。

.0009 免疫缺陷 83，对病毒感染的易感性

TLR3、PRO680LEU

一名 14 岁女孩（患者 3）患有免疫缺陷-83（IMD83; 613002）表现为甲型流感感染（IAV）引起的肺炎，Lim et al.（2019）在TLR3基因中发现了一个杂合的c.2039C-T转变，导致pro680到leu（P680L）的高度替换。胞外结构域中的保守残基。该突变是通过全外显子组测序发现并经桑格测序证实的，是遗传自未受影响的母亲。她未受影响的兄弟也携带该变异，与不完全外显率一致。公共和内部序列数据库中不存在该突变。转染突变的纤维肉瘤细胞系和患者成纤维细胞的体外功能表达研究表明，与对照相比，聚（I:C）刺激的干扰素（例如 IFNB，147640）和 IL6（147620）诱导受损。患者外周血单核细胞对各种病毒感染（包括 IAV）以及聚（I:C）刺激具有正常反应。相反，与野生型TLR3细胞相比，患者成纤维细胞和患者来源的诱导肺上皮细胞（PEC）更容易受到IAV感染。某些干扰素（例如 IFNL1、607403）可以挽救患者来源的 PEC 的脆弱性。进一步的研究表明，突变蛋白没有正常裂解成 2 个亚型，而是仅以未裂解状态存在，因为它被保留在内质网中，可能是由于错误折叠。这将阻止 TLR3 二聚化并损害蛋白质功能。研究结果与单倍体不足和功能丧失效应一致。数据还表明细胞固有的 TLR3 活性和免疫保护。

.0010 免疫缺陷 83，易受病毒感染

TLR3、LEU742PHE

2名无亲属关系的芬兰裔男性（患者1和患者7）患有免疫缺陷-83（IMD83；613002）表现为脑炎或汉坦病毒感染的严重全身反应，Partanen et al.（2020）在TLR3基因中发现了一个杂合的c.2224C-T转换（c.2224C-T, ENST00000296795），导致leu742-to- phe（L742F）取代。该突变是通过外显子组测序发现的，在 gnomAD 的芬兰人群中等位基因频率为 0.0162；非芬兰欧洲人的频率为 0.0007。患者 1 的 5 名未受影响的同胞也携带杂合突变，其中 1 名同胞曾接触过汉坦病毒，表明该疾病不完全外显。对转染该突变的患者来源的成纤维细胞和纤维肉瘤细胞系进行的体外功能表达研究表明，与对照组相比，该突变导致 IFNL1（607403）和 IL6（147620）的多聚（I:C）刺激诱导水平较低，与它是一个亚等位基因。这些发现扩大了 IMD83 的表型，包括对汉坦病毒感染的易感性。