NLR 家族，半胱天冬酶 RECRUITMENT 域包含 4; NLRC4

NLR 家族，包含卡结构域 4
NLR 家族，包含卡结构域 4
半胱天冬酶募集结构域包含蛋白 12；CARD12
含 CARD、LRR 和 NACHT 结构域的蛋白质；CLAN
冰蛋白酶激活因子；IPAF

HGNC 批准的基因符号：NLRC4

细胞遗传学定位：2p22.3 基因组坐标（GRCh38）：2:32,224,448-32,265,742（来自 NCBI）

▼ 说明
NLRC4基因编码一种细胞质 NOD 样受体，其刺激会募集并蛋白水解激活多蛋白炎性体复合物中的 caspase-1 (CASP1; 147678 )，该复合物对炎症反应很重要，特别是微生物鞭毛蛋白（Romberg 等人总结，2014）。

▼ 克隆与表达
Damiano 等人通过基因组数据库搜索 CARD 编码序列，使用 CIAP1 ( 601712 ) 作为探针，然后对肺和肝 cDNA 文库进行 PCR (2001)分离出编码 4 种 CLAN 亚型的 cDNA。推导的全长 1,024 个氨基酸的蛋白质（称为 CLANA）包含 CARD、LRR 和 NACHT 结构域，其中包括 4 个 LRR，而 359 个残基的蛋白质（称为 CLANB）的 CARD 直接剪接至 LRR。156 和 92 个氨基酸的蛋白质，称为 CLANC 和 CLAND，仅包含 CARD 和与已知基序没有同源性的区域。Northern 印迹分析显示，与 CARDB 相对应的 1.5 kb 转录物几乎无处不在，在肺和脾中表达水平最高。主要在肺中检测到对应于 CLANA 的 3.5-kb 转录物。RT-PCR 分析显示 CLANB 普遍表达，而 CLANA 仅限于肺、结肠、脑、前列腺、脾和白细胞（主要是单核细胞）。CLANC 和 CLAND 分别仅在胚胎肾细胞系和大脑中检测到。

格迪斯等人(2001)还克隆并鉴定了编码 CARD12 的 cDNA。免疫印迹分析显示 120 kD 蛋白质的表达。

波耶特等人(2001)还克隆了 CARD12，他们将其命名为 IPAF。RT-PCR 分析检测到在骨髓中高表达，在淋巴结、胎盘、脾脏和脑中表达较低。IPAF 还在已知具有高水平的 procaspase-1 (CASP1；147678 ) 的单核细胞系中表达。荧光显微镜显示细胞质丝状图案与 FADD ( 602457 ) 和 CRADD ( 603454 )形成的死亡效应丝类似。

Gutierrez 等人使用 RT-PCR 分析(2004)表明IPAF在人骨髓单核细胞中高表达。在 CD34 ( 142230 ) 阳性祖细胞分化为粒细胞和单核细胞期间，IPAF 表达逐渐增加。TNFA ( 191160 ) 和紫外线辐射处理可诱导人白血病 HL-60 细胞中 IPAF 的反式激活。

▼ 基因结构
通过基因组序列分析，Damiano 等人(2001)确定 CLAN 基因包含 12 个外显子，跨度为 41 kb。

▼ 测绘
通过基因组序列分析，Damiano 等人(2001)将 CLAN 基因映射到染色体 2p22-p21。

Gross (2022)根据NLRC4序列 (GenBank BC031555 ) 与基因组序列 (GRCh38) 的比对，将NLRC4基因映射到染色体 2p22.3。

▼ 生化特征
晶体结构

胡等人(2013)报道了小鼠Nlrc4的闭合形式的晶体结构。二磷酸腺苷介导的中央核苷酸结合结构域（NBD）和翼状螺旋结构域（WHD）之间的相互作用对于稳定Nlrc4的闭合构象至关重要。螺旋结构域 2 (HD2) 抑制性接触 NBD 的保守且功能重要的 α 螺旋。C 端富含亮氨酸的重复 (LRR) 结构域定位为空间封闭 NBD 结构域的 1 侧，从而以单体状态隔离Nlrc4 。ADP 介导的 NBD-WHD 或 NBD-HD2/NBD-LRR 相互作用的破坏导致Nlrc4的组成型激活。胡等人(2013)得出的结论是，他们的数据揭示了 NBD 组织的NLRC4协同自动抑制机制，并提供了对其激活的深入了解。

冷冻电子显微镜

胡等人(2015)在 6.6 埃分辨率下确定了NLRC4的低温电子显微镜晶体结构，并发现 PrgJ-NAIP2 -NLRC4复合物的轮状结构揭示了NLRC4激活涉及大量的结构重组，从而产生 1 个寡聚表面（催化表面）。一旦激活，NLRC4使用该表面催化非活性NLRC4的激活，自我繁殖其活性构象以形成轮状结构。NAIP 蛋白拥有与NLRC4的其他寡聚化表面（受体表面）匹配的催化表面，但与其自身的寡聚化表面不匹配，确保 1 个 NAIP 足以启动NLRC4寡聚化。

张等人(2015)发现 PrgJ-NAIP2- NLRC4炎症小体通过单向三磷酸腺苷酶聚合组装成多亚基盘状结构，每个盘由单个 PrgJ 激活的 NAIP2 引发。亚纳米分辨率的冷冻电子显微镜 (cryo-EM) 重建揭示了伴随NLRC4激活的大约 90 度铰链旋转。与相关的七聚体 Apaf-1 凋亡体不同，其中每个亚基在组装前都需要被其配体在构象上激活，单个 PrgJ 激活的 NAIP2 在多米诺骨牌样反应中启动NLRC4聚合，以促进圆盘组装。

▼ 基因功能
Damiano 等人进行的免疫共沉淀分析(2001)显示 CLAN 与 CASP1 和 CARD15 的 CARD 之间存在相互作用，但与 CASP9 ( 602234 )、APAF1 或 CARD4 没有相互作用。

格迪斯等人(2001)发现 CARD12 的表达诱导近一半的培养细胞凋亡。荧光素酶分析表明，CARD12 与 ASC 的 CARD (CARD5) 及其自身相互作用。

Poyet 等人的荧光素酶分析(2001)表明，与同源的CARD4和CARD15蛋白不同，CARD12不激活核因子κ-B(NFKB；164011 )。免疫沉淀分析表明 IPAF 通过 CARD 结构域选择性地与 CASP1 结合。功能和突变分析表明，IPAF 的 CARD 和 NBD 结构域可有效激活 CASP1，而 CARD12 则受到其 C 端 LRR 结构域的负调控。波耶特等人(2001)得出结论，像 RICK (RIPK2; 603455 ) 一样，IPAF 是 CASP1 的激活剂。他们提出 IPAF 可能是脂多糖和/或其他细菌产物的细胞内受体，传导信号导致 CASP1 激活。

Mariathasan 等人利用基因打靶产生 Asc 或 Ipaf 缺陷小鼠(2004)发现在用脂多糖 (LPS) 刺激后，纯合突变体中不存在 Casp1 的 p20 和 p10，但野生型或杂合体巨噬细胞中不存在。在用 LPS 引发并用鼠伤寒沙门氏菌刺激后，Asc -/- 和 Ipaf -/- 中的 Il1b ( 147720 ) 分泌显着减少，但 Ripk2 缺陷型巨噬细胞中的分泌却没有显着减少。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接头复合物）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 ）激动剂引发后响应 ATP 也无法处理 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 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。玛丽亚萨桑等人(2004)得出结论，ASC 对于炎症体内 CASP1 的激活至关重要，而 CARD12 是响应至少 1 种细胞内病原体而激活 CASP1 所必需的。

Franchi 等人使用来自野生型小鼠和缺乏 Ipaf 或 Tlr5 ( 603031 )的小鼠的巨噬细胞(2006)发现沙门氏菌鞭毛蛋白在 Ipaf 介导的 Casp1 激活后诱导 Il1b 分泌。作者确定 FliC 是巨噬细胞中 Il1b 分泌、Casp1 激活和早期细胞死亡所需的主要沙门氏菌鞭毛蛋白基因。在没有 Tlr5 的情况下，将沙门氏菌鞭毛蛋白递送到巨噬细胞胞浆中会诱导 Il1b 分泌，但在没有 Ipaf 的情况下则不会。免疫印迹分析表明，巨噬细胞对 LPS 具有耐受性，因此无法激活 Nfkb 和 MAP 激酶，但在沙门氏菌感染后 Ipaf 依赖性激活 Casp1 后，仍会产生 Il1b。

Kofoed 和 Vance (2011)在小鼠中表明，不同的 NAIP ( 600355 ) 旁系同源物决定了NLRC4炎性体对不同细菌配体的特异性。特别是，他们发现细菌 PrgJ 激活内源NLRC4需要 NAIP2（NAIP 基因家族中以前未表征的成员），而 NAIP5 和 NAIP6 则特异性响应细菌鞭毛蛋白激活NLRC4 。Kofoed 和 Vance (2011)通过使用重建的NLRC4炎性体系统剖析了 NAIP 蛋白需求的生化机制。他们发现NAIP蛋白控制NLRC4的配体依赖性寡聚化，并且NAIP2- NLRC4复合物与PrgJ物理结合但不与鞭毛蛋白结合，而NAIP5- NLRC4与鞭毛蛋白结合但不与PrgJ结合。Kofoed 和 Vance (2011)得出结论，他们的结果将 NAIP 鉴定为小鼠中的免疫传感器蛋白，并为激活 NAIP- NLRC4炎性体的简单受体-配体模型提供了生化证据。

赵等人(2011)表明，嗜肺军团菌在小鼠巨噬细胞中复制所需的 NAIP5 是鞭毛蛋白-NLCR4 途径的通用组成部分。NAIP5直接、特异地与鞭毛蛋白相互作用，决定了不同细菌鞭毛蛋白的炎症小体刺激活性。鞭毛蛋白与 NAIP5 的结合促进了 NAIP5- NLRC4 的物理关联，从而在非巨噬细胞中完全重建了鞭毛蛋白反应性NLRC4炎症小体。相关的 NAIP2 的功能与 NAIP5 类似，作为 III 型分泌系统 (TTSS) 杆蛋白（如沙门氏菌 PrgJ 和伯克霍尔德氏菌 BsaK）的特异性炎性体受体。对紫色色杆菌感染的遗传分析表明，TTSS 针蛋白 Cpr1 可以刺激人巨噬细胞中的NLRC4炎性体激活。类似地，Cpr1 被人类 NAIP（人类唯一的 NAIP 家族成员）特异性识别。NAIP 蛋白是细菌鞭毛蛋白和 TTSS 装置成分的炎性体受体的发现进一步预测，其余 NAIP 家族成员可能识别其他微生物产物以激活NLRC4炎性体介导的先天免疫。

为了鉴定 CASP1 ( 147678 ) 体内功能，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/ NLRC4炎性体的特异性配体。冯·毛奇等人(2012)表明鞭毛蛋白激活全身炎症体会导致血管液体流失到肠道和腹腔，导致小鼠快速（不到 30 分钟）死亡。这种意外反应取决于炎性体成分 NAIP5、NLRC4和 CASP1，但与 IL1-β ( 147720 ) 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一场“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。缺乏环氧合酶-1（COX1、PTGS1；176805）（前列腺素生物合成中的关键酶）的小鼠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浆磷脂酶 A2（参见172410）的激活介导的，巨噬细胞专门通过类二十烷酸生物合成酶的高表达来生产类二十烷酸。冯·毛奇等人(2012)得出的结论是，他们的结果确定类二十烷酸是一种以前未被识别的炎症小体的细胞类型特异性信号输出，在体内具有显着的生理后果。

曲等人(2012)使用表达具有羧基末端 3XFlag 标签的NLRC4的敲入小鼠来鉴定在用肠沙门氏菌鼠伤寒血清型感染巨噬细胞后， NLRC4在单个进化上保守的残基 ser533 上的磷酸化。使用NLRC4磷酸-ser533 抗体进行的蛋白质印迹证实，这种翻译后修饰仅在存在已知与NLRC4结合的刺激物的情况下发生，而不是与相关蛋白 NLRP3 ( 606416 ) 或 AIM2 ( 604578 ) 结合。与用野生型NLRC4重建的巨噬细胞不同，用 NLRC4 突变体 S533A 重建的 Nlrc4 缺失巨噬细胞不会响应鼠伤寒沙门氏菌而激活 caspase-1 (CASP1；147678 ) 和细胞焦亡，表明 S533 磷酸化对于NLRC4炎性体功能至关重要。相反，磷酸模拟物NLRC4 S533D在没有感染的情况下引起巨噬细胞快速焦亡。NLRC4磷酸化活性的生化纯化和激酶抑制剂的筛选将 PRKCD ( 176977 ) 鉴定为候选NLRC4激酶。重组 PRKCD 在体外磷酸化NLRC4 S533，从巨噬细胞裂解物中免疫耗竭 PRKCD 可在体外阻断NLRC4 S533 磷酸化，并且 Prkcd 无效巨噬细胞表现出极大减弱的 caspase-1 激活和 IL1-β ( 147720 ) 分泌，特别是针对鼠伤寒沙门氏菌。磷酸化缺陷的NLRC4 S533A 无法募集 procaspase-1，并且在鼠伤寒沙门氏菌感染期间不会组装炎症小体斑点，因此NLRC4 S533 的磷酸化可能会驱动NLRC4炎症小体活性和宿主先天免疫所需的构象变化。

张等人(2014)报道用细菌鞭毛蛋白治疗可预防小鼠轮状病毒 (RV) 感染并治愈慢性 RV 感染小鼠。保护作用独立于适应性免疫和干扰素（参见147660），并且需要鞭毛蛋白受体Tlr5 ( 603031 ) 和Nlrc4。树突状细胞上鞭毛蛋白诱导的 Tlr5 激活引发细胞因子 Il22 ( 605330 ) 的产生，从而诱导肠上皮细胞中的保护性基因表达程序。鞭毛蛋白还诱导Nlrc4依赖性的 Il18 产生并立即消除 RV 感染的细胞。给小鼠施用 Il22 和 Il18 完全再现了鞭毛蛋白预防或消除 RV 的能力。张等人(2014)提出用鞭毛蛋白、IL22 或 IL18 激活先天免疫作为对抗新出现和顽固病毒病原体的策略。

埃特曼等人(2016)表明 Atm ( 607585 ) -/- 小鼠的 Nlrp3 和Nlrc4炎症小体依赖性抗菌免疫受损。来自 Atm -/- 小鼠或共济失调毛细血管扩张症患者 (AT; 208900 ) 的细胞响应细菌而减少了 Il1b 的产生。Atm -/- 小鼠更容易受到肺部肺炎链球菌感染，其方式与炎性体缺陷一致。这些缺陷似乎是由于炎性体复合物组装的氧化抑制所致。埃特曼等人(2016)得出结论，活性氧在炎症小体的负调节中发挥作用，并且 ATM 对于最佳炎症小体依赖性抗菌免疫至关重要。

卡基等人(2018)发现，在小鼠骨髓源性巨噬细胞 (BMDM) 的细菌感染过程中，最佳Nlrc4炎性体激活需要Irf8 ( 601565 ) ，但 Aim2、Nlrp3 或 Pyrin (MEFV; 608107 ) 炎性体激活不需要。Irf8 激活Nlrc4炎性体依赖于细菌致病性岛 1 (SPI-1) 编码的功能性 III 型分泌系统 (T3SS) 蛋白。此外，Irf8通过直接结合到Nlrc4炎性体复合物的启动子上，在转录水平上调节 Nlrc4 炎性体复合物的关键成分（包括 NAIP）的表达。Irf8 -/- 小鼠易受细菌感染，表明 Irf8 是 NAIP 和NLRC4炎性体激活的关键调节因子，可防御细菌感染。

Raghawan 等人在转染的 HEK293T 细胞中使用免疫沉淀分析(2019)表明 HSC70 (HSPA8; 600816 ) 和 HSP70 (参见140550 ) 与NLRC4相互作用。突变分析揭示NLRC4的核苷酸结合结构域和LRR结构域独立地与HSC70相互作用，并且HSC70的SBD结构域与NLRC4相互作用。

▼ 分子遗传学
婴儿小肠结肠炎自身炎症

Romberg 等人在一位患有婴儿小肠结肠炎自身炎症的父亲和他的 2 个儿子中（AIFEC；616050） (2014)鉴定了NLRC4基因中的杂合错义突变(V341A；606831.0001 )。通过外显子组测序鉴定出的突变是从头发生在父亲身上的。同时且独立地，Canna 等人(2014)在患有 AIFEC 的女孩中发现了NLRC4基因 (T337S; 606831.0002 )中的从头杂合错义突变。龙伯格等人。（2014）和Canna 等人(2014)证明，与对照组相比，患者来源的单核细胞和巨噬细胞的组成性炎症体激活增加，IL1B ( 147720 ) 和 IL18 ( 600953 ) 的分泌增加，以及细胞死亡（细胞焦亡）增加。突变的细胞转染还导致 IL1B 和 IL18 的分泌增加，表明这两种突变导致 CASP1 组成型激活的功能获得。

家族性感冒自身炎症综合征 4

Kitamura 等人在患有家族性寒冷自身炎症综合征 4（FCAS4；616115）的日本家庭成员中进行了研究(2014)鉴定了NLRC4基因中的杂合错义突变(H443P; 606831.0003 )。该突变是通过全外显子组测序发现的，并与家族中的疾病分离。体外细胞功能表达研究表明，H443P 突变增加了NLRC4的寡聚化，并导致 CASP1 过度激活，同时 IL1B 分泌增加。

▼ 动物模型
苗等人(2010)在感染鼠伤寒沙门氏菌突变体的小鼠骨髓巨噬细胞中检测到Nlrc4依赖性 Il1b 分泌和 Casp1 加工，该突变体持续表达鞭毛蛋白，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亚基的 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。苗等人(2010)的结论是，在野生型小鼠中，焦亡对宿主有益，但在中性粒细胞缺乏下游杀伤的情况下，重复轮次的焦亡会对组织造成重大损害。

北村等人(2014)发现小鼠脾脏中人类NLRC4 H443P突变的小鼠等效表达从 3 周龄开始引起皮炎和关节肿胀。突变小鼠出现脾肿大、炎症细胞浸润和骨质侵蚀。与对照组相比，突变小鼠的脾细胞显示出 Il1b 分泌增加，并且突变小鼠的 Il1b、Il17a ( 603149 ) 和 Gcsf (CSF3; 138970 ) 的血清水平增加。突变小鼠中产生 Il17a 的大多数细胞是中性粒细胞，而不是 T 细胞，这些细胞和/或针对 Il1b 和 Il17a 的抗体的消耗减少了足垫肿胀。暴露于冷刺激会增加突变小鼠的自身炎症，类似于在患有该突变的日本家庭受影响成员中观察到的情况。

感染和炎症通常与骨骼肌和脂肪组织的消耗有关。希伯等人(2015)发现来自杰克逊实验室的 C57Bl/6 小鼠（Jax 小鼠）在暴露于葡聚糖硫酸钠 (DSS)（炎症性肠病模型）后表现出消瘦，并伴有厌食、结肠炎症和血性腹泻（参见266600）。给予广谱抗生素混合物 (AVNM) 对 DSS 引起的 Jax 小鼠消瘦没有显着影响。相比之下，当 DSS 与 AVNM 治疗相结合时，来自加州大学伯克利分校的 C57Bl/6 小鼠（CB 小鼠）的消瘦明显减少。盲肠细菌培养显示 CB 小鼠体内存在 AVNM 抗性大肠杆菌 O21:H+ 菌株，而 Jax 小鼠中不存在这种菌株。将经 AVNM 处理的 CB 小鼠与经 AVNM 处理的 Jax 小鼠共同饲养或给 Jax 小鼠口服大肠杆菌 O21:H+，可赋予对 DSS 诱导的消瘦的抵抗力。在大肠杆菌 O21:H+ 定植、暴露于肠道病原体鼠伤寒沙门氏菌或鼻内感染肺炎病原体泰国伯克霍尔德杆菌的小鼠中，也发现了对消瘦的保护作用。防止消瘦与肌肉和白色脂肪组织中 Igf1 ( 147440 )的上调相关，但与血清中无关，并且缺乏对肌肉至关重要的 atrogin-1 (FBXO32; 606604 ) 和 Murf1 (TRIM63; 606131 ) 的上调萎缩，通常发生在鼠伤寒沙门氏菌、泰国博德氏菌或 DSS 攻击后。Igf1 水平的维持是由Nlrc4炎性体通过 Il18（可能与 Il1b）介导的。希伯等人(2015)得出结论，共生细菌大肠杆菌 O21:H+ 可以促进对多种疾病的耐受性。

为了研究磷酸化在Nlrc4激活中的作用，Tenthorey 等人(2020)生成了非磷酸化Nlrc4 S533A 突变或拟磷化Nlrc4 S533D 突变纯合的Nlrc4 -/- 小鼠和敲入小鼠。所有突变小鼠均能存活并具有生育能力，没有明显异常。使用这些模型进行的体内和体外分析表明， Nlrc4炎性体功能不需要磷酸化。进一步的分析显示 Nlrp3 在Nlrc4功能中或Nlrc4在黑色素瘤小鼠模型中没有作用。

▼ 等位基因变异体（ 3 选例）：

.0001 婴儿小肠结肠炎自身炎症
NLRC4 ,VAL341ALA
Romberg 等人在一位患有婴儿小肠结肠炎自身炎症的父亲和他的 2 个儿子中（AIFEC；616050） (2014)鉴定了NLRC4基因中的杂合 A 到 G 转变，导致螺旋结构域 1（ADP 的核苷酸结合结构域）中高度保守的残基处出现 val341 到 ala (V341A) 取代。该突变是通过外显子组测序鉴定的，在 dbSNP、1000 基因组计划、外显子组变异服务器数据库或耶鲁大学外显子组数据库中均未发现。该变异在受影响的父亲身上重新发生，并传染给他的两个受影响的儿子。与野生型相比，将突变转染至 HEK293 细胞中导致 caspase-1 (CASP1; 147678 ) 裂解产物的自发产生增加 4 倍，并且组装的炎症小体增加。与对照组相比，患者来源的巨噬细胞炎症小体数量增加，分泌更高水平的 IL18 ( 600953 ) 和 IL1B ( 147720 )，并且还表现出独立于 CASP1 细胞因子加工的细胞焦亡增加。研究结果表明，V341A 突变导致 CASP1 组成型激活的功能获得。

.0002 婴儿小肠结肠炎自身炎症
NLRC4 ,THR337SER
在一名患有 AIFEC ( 616050 )的欧洲血统 7 岁女孩中，Canna 等人(2014)鉴定了NLRC4基因中的从头杂合 c.1009A-T 颠换，导致核苷酸结合域中高度保守的残基发生 thr337 到 Ser (T337S) 的取代。该突变是通过全外显子组测序发现并经桑格测序证实的，在外显子组测序项目数据库或超过 150 个内部外显子组中不存在。与对照组相比，患者来源的单核细胞和巨噬细胞表现出增加的组成性炎症体激活、IL1B 和 IL18 的分泌增加，以及细胞死亡（细胞焦亡）增加。将 T337S 突变转染至骨髓单核细胞会导致 IL1B 和 IL18 的分泌增加，这与 CASP1 组成型激活所获得的功能一致。

.0003 家族性感冒性自身炎症综合征 4（1 个家庭）
NLRC4 ,HIS443PRO
Kitamura 等人在患有家族性寒冷自身炎症综合征 4（FCAS4；616115）的日本家庭成员中进行了研究(2014)鉴定了NLRC4基因外显子 4 中的杂合 c.1589A-C 颠换，导致核苷酸结合域中高度保守的残基发生 his443-to-pro (H443P) 取代。该突变是通过全外显子组测序发现的，与家族中的疾病分离，并根据 dbSNP（版本 134）、1000 基因组计划和外显子组测序计划数据库进行筛选。体外细胞功能表达研究表明，该突变增加了NLRC4的寡聚化，并导致 CASP1 过度激活，同时 IL1B 分泌增加。与对照组相比，患者细胞在细菌蛋白刺激下表现出更高的 IL1B 产量。

拉格万等人(2019)发现带有 H443P 突变的NLRC4与 HSC70 (HSPA8; 600816 )的相互作用增强。NLRC4 -H443P经历泛素化，并且HSC70与泛素化的NLRC4 -H443P以比野生型NLRC4更高的亲和力相互作用。敲低分析和用HSC70/HSP70（参见140550）抑制剂的分析揭示NLRC4 -H443P激活CASP1以形成炎性体，并且HSC70通过NLRC4 -H443P负调节CASP1激活。将表达NLRC4 -H443P的细胞暴露于低于常温的环境会增加炎症小体的形成和 CASP1 的激活，这可能是因为较低的温度减少了NLRC4 -H443P 与其负调节因子 HSC70 的相互作用。