免疫蛋白酶體亞單位在疾病發(fā)生發(fā)展中的研究進(jìn)展①

朱慧銘 張 瑤 徐 平

（貴州大學(xué)醫(yī)學(xué)院，貴陽 550025）

泛素-蛋白酶體系統(tǒng)（ubiquitin proteasome system，UPS）是真核生物中特異性降解蛋白的主要途徑，參與細(xì)胞中幾乎所有生命活動(dòng)過程。蛋白酶體（Proteasome）是由20 S 催化核心顆粒（catalytic core particles，CPs）和19 S 調(diào)節(jié)顆粒（regulatory particles，RPs）組成的高度復(fù)雜的超分子復(fù)合物［1］。其中20 S CPs是蛋白酶體水解蛋白的核心，19 S RPs識(shí)別被泛素標(biāo)記的蛋白［2］。CPs 由4 個(gè)環(huán)組成：2 個(gè)α 外環(huán)，無催化活性，將標(biāo)志蛋白牽拉至內(nèi)環(huán)；2 個(gè)β 內(nèi)環(huán)，是催化活化中心所在位置，負(fù)責(zé)降解被標(biāo)記的蛋白［3］。酶活性亞單位為β1、β2 和β5，受IFN-γ、TNF-α、炎癥反應(yīng)、氧化、一氧化氮等刺激后，β1、β2和β5亞基分別被免疫亞單位β1i（LMP2）、β2i（LMP10）和β5i（LMP7）取代，形成免疫蛋白酶體（圖1）［4-6］。與固有亞單位酶活性一樣，免疫蛋白酶體亞單位LMP2、LMP10 及LMP7 分別具有半胱天冬氨酸酶、胰蛋白酶及糜蛋白酶活性，不同的是胰蛋白酶和糜蛋白酶活性增強(qiáng)，半胱天冬氨酸酶活性減弱，對(duì)免疫反應(yīng)的調(diào)節(jié)作用更強(qiáng)［7-8］。免疫蛋白酶體區(qū)別于標(biāo)準(zhǔn)蛋白酶體的主要生物學(xué)特征是可誘導(dǎo)性和短暫性，面臨外界應(yīng)激條件時(shí)可快速合成，不需要時(shí)迅速恢復(fù)至正常狀態(tài)［9］。免疫蛋白酶體合成與否、合成量受細(xì)胞精密調(diào)控，失調(diào)將誘發(fā)各類疾病。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)蛋白酶體與免疫蛋白酶體結(jié)構(gòu)Fig.1 Structures of standard proteasome and immunoproteasome

1 免疫蛋白酶體與標(biāo)準(zhǔn)蛋白酶體生物學(xué)功能比較

1.1 降解不同來源蛋白 蛋白酶體免疫適應(yīng)機(jī)制非常迅速、短暫。宿主體內(nèi)MHCⅠ類分子介導(dǎo)的免疫反應(yīng)有效性取決于抗原肽快速生成［9］。蛋白酶體降解肽長度大致為3～22個(gè)氨基酸，其中不到15%降解肽序列符合MHCⅠ類肽長度（8 或9 個(gè)氨基酸），2/3 降解肽因序列肽段太短而不具有抗原提呈能力［10］。免疫蛋白酶體組裝速率較標(biāo)準(zhǔn)蛋白酶體快約4 倍（21 h vs 82 h），半衰期約是標(biāo)準(zhǔn)蛋白酶體的1/5（27 h vs 133 h）［11］。免疫蛋白酶體可產(chǎn)生大小不等的肽（包括抗原肽），這些抗原肽的中間位點(diǎn)較其內(nèi)部其他位點(diǎn)裂解概率更小。免疫蛋白酶體同時(shí)也能破壞、摧毀抗原肽［12］。免疫蛋白酶體底物特異性影響疏水性殘基肽酶切效率，改變抗原提呈表位數(shù)，有利于免疫蛋白酶體在信號(hào)傳導(dǎo)和抗原提呈的特殊作用［13］。標(biāo)準(zhǔn)蛋白酶體傾向于降解來自自身蛋白（普遍存在和分化）的肽序列，而免疫蛋白酶體可更好降解來自病原體或腫瘤的特異性蛋白（MAGE-3）肽序列［12，14-15］。

1.2 抗原提呈能力不同 由于催化亞單位改變與S1 袋（與氨基酸殘基相互作用部位）的構(gòu)象變化，LMP2比β1的S1袋更小，而LMP7、LMP10分別比β5、β2 的S1 袋更大，影響催化亞單位活性［16］。采用熒光肽測(cè)定免疫蛋白酶體活性發(fā)現(xiàn)，與標(biāo)準(zhǔn)蛋白酶體相比，其胰蛋白酶和糜蛋白酶活性增強(qiáng)，半胱天冬氨酸酶活性減弱［8，17］。這種活性變化導(dǎo)致免疫蛋白酶體對(duì)堿性或疏水性氨基酸殘基的酶切能力更強(qiáng)。而MHCⅠ類分子對(duì)羧基端為堿性或疏水性氨基酸殘基多肽具有高親和力，使免疫蛋白酶體較標(biāo)準(zhǔn)蛋白酶體提高了MHCⅠ類肽質(zhì)量和數(shù)量［15］。MURATA 等［18］發(fā)現(xiàn)，內(nèi)源性抗原或變性蛋白在α 外環(huán)打開空間結(jié)構(gòu)后，進(jìn)入LMP 調(diào)節(jié)的蛋白酶體中，產(chǎn)生羧基端為堿性或疏水性氨基酸殘基的短肽，有利于肽段在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中與MHCⅠ類分子的抗原結(jié)合溝槽結(jié)合，轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞膜表面，被CD8+T 細(xì)胞識(shí)別，從而產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答。DE VERTEUIL 等［19］比較原代樹突狀細(xì)胞（dendritic cell，DC）和胸腺細(xì)胞MHCⅠ相關(guān)肽（MHCⅠassociated peptides，MIPs）發(fā)現(xiàn)，MHCⅠ相關(guān)肽序列隱藏了1個(gè)與細(xì)胞功能相關(guān)的細(xì)胞類型特異性特征；對(duì)表達(dá)和不表達(dá)LMP10 和LMP7 的DC質(zhì)譜分析表明，免疫蛋白酶體亞單位表達(dá)顯著提高了MHCⅠ相關(guān)肽豐度，能夠誘發(fā)更強(qiáng)的CD8+T 細(xì)胞應(yīng)答，同樣，抑制免疫蛋白酶體使MHCⅠ類肽表達(dá)降低。KINCAID 等［20］發(fā)現(xiàn)，病毒感染小鼠過程中，免疫蛋白酶體亞基三敲除（immunoproteasome tripleknockout，TKO）小鼠體內(nèi)MHCⅠ類抗原表位明顯低于野生型，而MHCⅡ類肽不受影響；MHCⅠ類結(jié)合肽質(zhì)譜分析發(fā)現(xiàn)，野生型和TKO 小鼠存在50%差異，這些差異刺激突變小鼠對(duì)野生型細(xì)胞產(chǎn)生強(qiáng)烈移植排斥反應(yīng)，表明免疫蛋白酶體在抗原提呈過程中發(fā)揮重要作用。GUIMAR?ES 等［21］觀察到，隨著小鼠CD4+和CD8+T 細(xì)胞產(chǎn)生的IFN-γ 減少，小鼠對(duì)布魯氏菌感染的敏感性降低，TKO 小鼠更易被感染，可能原因?yàn)槊庖叩鞍酌阁w缺乏對(duì)DC 的MHCⅠ類肽表達(dá)和抗原呈遞影響。NUSSBAUM 等［22］推翻了抗病毒CD8+T細(xì)胞應(yīng)答和塑造免疫優(yōu)勢(shì)通常需要免疫蛋白酶體的結(jié)論，發(fā)現(xiàn)即使LMP7 基因敲除小鼠MHC抗原表位數(shù)比野生型減少50%，但病毒感染載量和總細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞反應(yīng)無顯著差異。因此，免疫蛋白酶體表現(xiàn)出與底物更強(qiáng)的結(jié)合力，可更有效地產(chǎn)生MHCⅠ類分子抗原肽，對(duì)適應(yīng)性免疫反應(yīng)起重要作用。

1.3 降解異常蛋白速率不同 與標(biāo)準(zhǔn)蛋白酶體相比，免疫蛋白酶體具有可誘導(dǎo)性，在快速清除新生氧化損傷蛋白中發(fā)揮重要作用。體外實(shí)驗(yàn)表明，免疫蛋白酶體比蛋白酶體優(yōu)先降解氧化損傷蛋白，且以更高速率降解氧合血紅蛋白［23］。慢性弓形蟲感染合并阿爾茲海默癥（Alzheimer's disease，AD）小鼠腦組織中免疫蛋白酶體亞單位LMP2、LMP7、LMP10 mRNA水平升高5倍以上，β樣淀粉蛋白（Aβ）降解增加，提示免疫蛋白酶體降解可能是Aβ清除的新機(jī)制［24］。UGRAS 等［25］基于蛋白質(zhì)組學(xué)方法發(fā)現(xiàn)，路易氏體癡呆（dementia with Lewy body，DLB）大腦組織中LMP7 表達(dá)較健康對(duì)照組上調(diào)（約3 倍），糜蛋白酶活性增加80%，抑制蛋白聚集，而標(biāo)準(zhǔn)蛋白酶體催化亞單位無變化，使得免疫蛋白酶體較標(biāo)準(zhǔn)蛋白酶體降解速率提高約2 倍（7 d 降解率100% vs 7 d 降解率約50%），表明免疫蛋白酶體誘導(dǎo)與去除錯(cuò)誤折疊蛋白和蛋白穩(wěn)態(tài)有關(guān)，對(duì)清除有害蛋白、維持細(xì)胞蛋白穩(wěn)態(tài)、保護(hù)細(xì)胞功能具有重要作用。

2 免疫蛋白酶體亞單位基因多態(tài)性是疾病發(fā)生的易感因素

低分子量多肽（low molecular weight polypeptides，LMPs）是構(gòu)成免疫蛋白酶體20 S 的活性亞單位，其中，LMP2和LMP7基因位于6號(hào)染色體MHCⅡ類區(qū)域內(nèi)HLA DP 和HLA DQ 基因座間，LMP10 位于16號(hào)染色體。LMP 基因多態(tài)性不僅在不同國家、民族、地區(qū)存在差異，還是疾病易感的影響因素。QIAN 等［26］發(fā)現(xiàn)，與亞洲人群不同，高加索人群中LMP2-60（R＞H）與強(qiáng)直性脊柱炎（ankylosing spondylitis，AS）相關(guān)。MA 等［27］發(fā)現(xiàn)LMP7-145（Q＞K）顯著增加胃癌（gastric cancer，GC）易感性。BRUZZONIGIOVANELLI 等［28］發(fā)現(xiàn)LMP10 rs14178（A＞G）基因多態(tài)性是慢性粒細(xì)胞白血病的高風(fēng)險(xiǎn)等位基因。ZHANG 等［29］發(fā)現(xiàn)LMP2-60和LMP7-145多態(tài)性在中國人群中普遍存在，其多態(tài)位點(diǎn)的單倍體型LMP2-60（R＞C）-LMP7-145（Q＞K）與腸道結(jié)核感染具有較強(qiáng)的遺傳易感關(guān)聯(lián)性，但2 個(gè)多態(tài)性單獨(dú)存在時(shí)并未發(fā)現(xiàn)易感關(guān)聯(lián)性。LV 等［30］發(fā)現(xiàn)單倍型LMP2-60（R）-LMP7-145（Q＞K）和LMP2-60（R＞C）-LMP7-145（Q＞K）與腸道結(jié)核感染顯著相關(guān)。WANG等［31］在海南黎族人群中發(fā)現(xiàn)，LMP7-145（Q＞K）是肺結(jié)核感染的易感因素。YANG 等［32］發(fā)現(xiàn)LMP7-145（Q＞K）可降低新疆哈薩克族人群患食管鱗狀細(xì)胞癌（esophageal squamous cell carcinoma，ESCC）風(fēng)險(xiǎn)，而LMP2-60（R＞C）是ESCC 的易感因素。免疫蛋白酶體亞單位基因多態(tài)性影響其水解后肽段數(shù)量與活性，因而對(duì)抗原處理和提呈過程起到限制作用，從而誘發(fā)各類疾?。?3-34］。MISHTO 等［34］發(fā)現(xiàn)LMP2-60（R＞H）影響HLA-A*02限制性表位MBP111-119生成，是降低意大利女性患多發(fā)性硬化癥（multiple sclerosis，MS）風(fēng)險(xiǎn)的原因。SUGIMOTO 等［33］研究發(fā)現(xiàn)，LMP7-49（Q＞K）可改變其電荷（從不帶電荷變?yōu)閹щ姾桑赡墚a(chǎn)生功能性后果，影響IFN 治療后的丙型肝炎患者HCV病毒清除。

3 免疫蛋白酶體亞單位表達(dá)失調(diào)與疾病相關(guān)性分析

3.1 免疫蛋白酶體亞單位與自身免疫性疾病 免疫蛋白酶體亞單位在多種自身免疫性疾病中表達(dá)失調(diào)，如MS、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎（rheumatoid arthritis，RA）、AS、狼瘡性腎炎（lupus nephritis）等［35-37］。NAKAMURA 等［38］對(duì)皮肌炎（dermatomyositis，DM）、系統(tǒng)性紅斑狼瘡（systemic lupus erythematosus，SLE）和其他皮膚?。ㄣy屑病、特異性皮炎、扁平苔蘚）患者皮膚的定量蛋白質(zhì)組比較研究發(fā)現(xiàn)，與健康者相比，免疫蛋白酶體亞單位LMP2僅在DM 和SLE 中表達(dá)上調(diào)（＞2.5倍），且qPCR實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)LMP2僅在這兩類皮膚病患者中高表達(dá)，提示雖然都是皮膚病，但LMP2 特異性從轉(zhuǎn)錄到翻譯水平在DM 和SLE患者中異常高表達(dá)。MS 是最常見的中樞神經(jīng)脫髓鞘疾病，KIRBY 等［39］基于免疫組化染色法發(fā)現(xiàn)MS患者腦白質(zhì)區(qū)少突膠質(zhì)細(xì)胞譜系細(xì)胞中LMP7 表達(dá)顯著升高，尤其是髓鞘無法再生的區(qū)域，提示LMP7異常高表達(dá)是引發(fā)MS 患者慢性脫髓鞘病變的主要因素。與健康對(duì)照組相比，復(fù)發(fā)型MS 患者LMP7 在轉(zhuǎn)錄和蛋白水平表達(dá)均顯著下降，接受持續(xù)1 年肌內(nèi)注射重組IFNβ-1a（3 次/周）的患者較未接受注射的患者LMP7表達(dá)顯著上升，提示LMP7表達(dá)可用于評(píng)估復(fù)發(fā)型MS免疫力及IFN-β臨床療效［40］。

3.2 免疫蛋白酶體亞單位與神經(jīng)系統(tǒng)疾病 多數(shù)神經(jīng)系統(tǒng)疾病與大腦中蛋白聚合物增加有關(guān)。免疫蛋白酶體誘導(dǎo)合成發(fā)生在蛋白聚集導(dǎo)致神經(jīng)炎癥的過程中［41］。部分神經(jīng)退行性疾病，如AD、亨廷頓?。℉untington's disease，HD）、帕金森病（Parkinson's disease，PD）和肌萎縮側(cè)索硬化癥（amyotrophic lateral sclerosis，ALS）動(dòng)物模型腦內(nèi)免疫蛋白酶體表達(dá)上調(diào)［25，42-44］。免疫蛋白酶體亞單位LMP2、LMP7和LMP10 表達(dá)增加促進(jìn)并誘導(dǎo)神經(jīng)退行性疾病中神經(jīng)炎癥和神經(jīng)元死亡［45］。隨著年齡增長，腦中免疫蛋白酶體表達(dá)增加，與清除氧化損傷蛋白有關(guān)［42］。免疫蛋白酶體亞單位LMP2和LMP7表達(dá)明顯升高，可能對(duì)受損的UPS 起代償保護(hù)作用。神經(jīng)退行性疾病患者腦內(nèi)存在過多變性蛋白或氧化損傷蛋白，伴有ATP 能量代謝障礙，導(dǎo)致UPS 功能不足。而慢性炎癥和衰老等應(yīng)激可誘導(dǎo)細(xì)胞免疫蛋白酶體表達(dá)上調(diào)，比標(biāo)準(zhǔn)蛋白酶體可發(fā)揮更有效的修復(fù)功能，從而保護(hù)神經(jīng)組織（表1）［6］。

表1 免疫蛋白酶體亞單位與疾病Tab.1 Immunoproteasome subunits and disease

3.3 免疫蛋白酶體亞單位與腫瘤 研究發(fā)現(xiàn)，LMP在腫瘤發(fā)生發(fā)展中表達(dá)失調(diào)。免疫蛋白酶體過度表達(dá)產(chǎn)生更多免疫原性抗原，促進(jìn)更多免疫應(yīng)答發(fā)生［46］。KALAORA 等［47］在472 例黑色素瘤患者腫瘤基因組圖譜（TCGA）中觀察到LMP7和LMP2基因組和轉(zhuǎn)錄組呈高頻率擴(kuò)增和表達(dá)，進(jìn)一步對(duì)黑色素瘤患者進(jìn)行系統(tǒng)的人類白細(xì)胞抗原（human leucocyte antigen，HLA）肽和免疫反應(yīng)分析，發(fā)現(xiàn)LMP2 和LMP7 過表達(dá)細(xì)胞殺傷作用更強(qiáng)，產(chǎn)生更強(qiáng)的免疫反應(yīng)，對(duì)接受免疫檢查點(diǎn)抑制劑（抗CTLA-4 和抗PD-1）治療的黑色素瘤患者數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，LMP2 和LMP7 高表達(dá)提高黑色素瘤患者存活率和對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑的反應(yīng)。而KOERNER 等［48］研究發(fā)現(xiàn)，LMP7 在結(jié)直腸癌小鼠模型中高表達(dá)，通過抑制LMP7 活性進(jìn)而抑制Th 細(xì)胞分化和細(xì)胞因子分泌，最終可抑制結(jié)直腸癌發(fā)展。

免疫蛋白酶體低表達(dá)可能是抗原丟失而失去免疫保護(hù)的原因之一。整合基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，早期非小細(xì)胞肺癌（non-small-cell lung carcinoma，NSCLC）患者復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移與免疫蛋白酶體下調(diào)有關(guān)。由于免疫蛋白酶體亞單位對(duì)抗原表達(dá)的影響，導(dǎo)致HLA 結(jié)合肽明顯減少，為間充質(zhì)表型的NSCLC 細(xì)胞中免疫蛋白酶體亞單位下調(diào)表達(dá)提供了有力證據(jù)［49］。LMP7 在60%乳腺癌患者中低表達(dá)，且在三陰性乳腺癌患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陽性組中LMP7 低表達(dá)或不表達(dá)患者無病生存期要短于高表達(dá)患者，是三陰性乳腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陽性組無病生存的較好的預(yù)后因素（表1）［50］。

3.4 免疫蛋白酶體亞單位與心腦血管疾病 LMP參與血管和心肌生成，脫氧醋酸皮質(zhì)酮（deoxycorticosterone acetate，DOCA）-鹽和血管緊張素Ⅱ（AngⅡ）等高血壓刺激物可導(dǎo)致心臟中免疫蛋白酶體亞單位LMP10 和LMP7 上調(diào)。Ang Ⅱ誘導(dǎo)LMP10 上調(diào)促進(jìn)AKT/IKK 信號(hào)激活，從而誘導(dǎo)IKBα 磷酸化和降解，最終導(dǎo)致高血壓視網(wǎng)膜病變中NF-κB 靶基因激活，影響血管通透性、超氧化物歧化酶生成及炎癥反應(yīng)［51］。而LMP10 敲除小鼠可明顯減輕DOCA-鹽引起的血壓升高、心功能不良、心肌肥厚、心肌纖維化、氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)［52］。微陣列分析發(fā)現(xiàn)，LMP7 在心肌肥厚和心力衰竭患者中高表達(dá)，qPCR證實(shí)LMP7 mRNA上調(diào)約2倍，通過抑制自噬誘導(dǎo)導(dǎo)致心肌肥厚。敲除LMP7 可有效抑制Ang Ⅱ所致心肌細(xì)胞肥大和心肌細(xì)胞自噬［53］。FARINI等［54］發(fā)現(xiàn)，MDX 小鼠（Duchenne 型肌營養(yǎng)不良癥DMD 小鼠模型）及源自DMD患者的誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞心肌細(xì)胞中免疫蛋白酶體表達(dá)異常，抑制免疫蛋白酶體可改善MDX小鼠心肌病，并抑制心臟纖維化發(fā)展。

腦卒中為常見的腦血管動(dòng)脈粥樣硬化并發(fā)癥，可導(dǎo)致神經(jīng)功能障礙，嚴(yán)重者可危及生命。免疫蛋白酶體亞單位在小鼠缺血性腦卒中模型中上調(diào)，可能參與缺血性腦卒中的病理生理過程。CHEN 等［55］采用定量ELISA法檢測(cè)缺血性腦卒中患者血漿免疫蛋白酶體亞單位，發(fā)現(xiàn)與沒有早期出血性轉(zhuǎn)化（hemorrhagic transformation，HT）患者相比，HT 患者LMP 上調(diào)（P＜0.001）。進(jìn)一步對(duì)出血性轉(zhuǎn)化相關(guān)因素進(jìn)行多因素Logistic 回歸分析，發(fā)現(xiàn)LMP2、LMP10、LMP7是出血性轉(zhuǎn)化的獨(dú)立預(yù)測(cè)指標(biāo)。GUO等［56］研究發(fā)現(xiàn)，LMP 抑制劑PR-957 可抑制STAT-3通路，在調(diào)節(jié)中腦動(dòng)脈閉塞小鼠炎癥性和抗炎Th細(xì)胞平衡中發(fā)揮作用，對(duì)缺血性腦卒中起神經(jīng)保護(hù)作用，為腦卒中治療、干預(yù)免疫系統(tǒng)提供了新的策略（表1）。

3.5 免疫蛋白酶體亞單位與感染性疾病 抑制免疫蛋白酶體可能會(huì)增加病毒、真菌、寄生蟲、細(xì)菌感染易感性，但LMP 與感染性疾病發(fā)病機(jī)制尚不明確［21，24，57］。免疫反應(yīng)分為兩類，一類是適應(yīng)性免疫反應(yīng)，病毒蛋白通過LMP 降解作用和修飾功能產(chǎn)生與MHCⅠ類分子結(jié)合的配體，被細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞識(shí)別和溶解。豬繁殖與呼吸綜合征病毒（PRRSV）感染的肺和胸腺中LMP2、LMP10 和LMP7表達(dá)顯著升高，促進(jìn)MHCⅠ類分子抗原提呈，激活CD8+T 淋巴細(xì)胞［58］。另一類是固有免疫反應(yīng)，抑制免疫蛋白酶體加劇小鼠全身性白色念珠菌感染，導(dǎo)致敗血癥和腎衰竭，最終導(dǎo)致死亡。免疫蛋白酶體在宿主對(duì)抗白色念珠菌等其他病原體感染防御中也扮演特定角色，抑制Th細(xì)胞分化和IL-23分泌，影響固有免疫［57］。

LMP 與抗病原微生物相關(guān)性按生物功能合成分為3類：①抑制LMP基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)：人巨細(xì)胞病毒（HCMV）和鼠巨細(xì)胞病毒（MCMV）均不改變標(biāo)準(zhǔn)蛋白酶體成分，但阻止LMP 轉(zhuǎn)錄表達(dá)及免疫蛋白酶體形成［59］；②抑制LMP 基因翻譯表達(dá)：qPCR 和蛋白免疫印跡實(shí)驗(yàn)表明，HCV 感染在轉(zhuǎn)錄水平上不影響免疫蛋白酶體誘導(dǎo)合成，蛋白水平上抑制免疫蛋白酶體誘導(dǎo)合成［60］；③干擾免疫蛋白酶體組裝：水泡性口炎病毒（VSV）基質(zhì)蛋白通過結(jié)合至免疫蛋白酶體亞單位LMP2 減少M(fèi)HCⅠ類肽產(chǎn)生，使感染細(xì)胞逃避免疫系統(tǒng)檢測(cè)和清除（表1）［61］。

4 免疫蛋白酶體抑制劑與疾病

免疫蛋白酶體抑制劑通過影響抗原提呈功能、抑制T細(xì)胞活性和相關(guān)細(xì)胞因子分泌選擇性阻斷免疫蛋白酶體亞單位表達(dá)發(fā)揮治療作用。因此免疫蛋白酶體被認(rèn)為是癌癥和自身免疫性疾病治療靶點(diǎn)（表2）［62-63］。

表2 免疫蛋白酶體抑制劑與疾病Tab.2 Immunoproteasome inhibitor and diseases

ONX0914（PR-957）是基于三肽環(huán)氧酮的LMP7特異性抑制劑，目前處于臨床前研究階段，對(duì)自身免疫性疾?。≧A、1型糖尿病、結(jié)腸炎和SLE）和多發(fā)性骨髓瘤效果顯著，可減少細(xì)胞浸潤并阻止T 細(xì)胞產(chǎn)生IFN-γ 和IL-2，損傷Th1 分化而不影響Th2 細(xì)胞分化［64-65］。而BASLER 等［66］發(fā)現(xiàn)，長時(shí)間暴露于ONX0914的細(xì)胞會(huì)同時(shí)抑制LMP2和LMP7表達(dá)，阻斷自身免疫。LMP2 和LMP7 的共抑制作用是抑制MHCⅠ類抗原肽表達(dá)、IL-6產(chǎn)生和Th17分化所必需的，協(xié)同抑制可顯著改善結(jié)腸炎癥狀。

KZR-616 是在ONX0914 基礎(chǔ)上開發(fā)的選擇性免疫蛋白酶體抑制劑，與β5 亞基的交叉反應(yīng)最弱，是目前唯一進(jìn)入臨床試驗(yàn)的免疫蛋白酶體抑制劑。該抑制劑在不影響正常免疫功能的情況下，對(duì)治療SLE 和LN 等自身 免疫性 疾病 動(dòng) 物模 型有效［67］。KZR-616 有望成為自身免疫性疾病治療的新選擇。值得注意的是，M3258 作為靶向LMP7 選擇性免疫蛋白酶體抑制劑，將與地塞米松聯(lián)合用藥進(jìn)入多發(fā)性骨髓瘤治療Ⅰ期臨床試驗(yàn)［70］。

基于標(biāo)準(zhǔn)蛋白酶體抑制劑的結(jié)構(gòu)特征衍生的另外2 類選擇性免疫蛋白酶體抑制劑：其他短肽類共價(jià)結(jié)合類、短肽類非共價(jià)結(jié)合類?；衔?-CA作為其他短肽類共價(jià)結(jié)合選擇性免疫蛋白酶體抑制劑，可在低于細(xì)胞毒性誘導(dǎo)的濃度下阻斷β5 活性，從而抑制TNF-α 和IL-6等細(xì)胞因子產(chǎn)生［68］；PKS21221 作為短肽類非共價(jià)結(jié)合選擇性免疫蛋白酶體抑制劑，選擇性誘導(dǎo)多發(fā)性骨髓瘤細(xì)胞死亡，抑制T細(xì)胞增殖［69］。

5 總結(jié)及展望

免疫蛋白酶體的主要功能是通過抗原提呈調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。免疫蛋白酶體表達(dá)失調(diào)參與多種疾病發(fā)生發(fā)展，在自身免疫性疾?。≧A、SLE、MS、AS、DM）、神經(jīng)退行性疾?。ˋD、HD、ALS、PD）、心腦血管疾?。ㄈ毖阅X卒中、心肌肥厚和心力衰竭）、感染性疾?。ú《?、細(xì)菌、真菌感染）中表達(dá)上調(diào)，而在癌癥中呈不同趨勢(shì)，在黑色素瘤、結(jié)直腸癌中表現(xiàn)為上調(diào)，其過度表達(dá)會(huì)增強(qiáng)免疫應(yīng)答；而在NSCLC和乳腺癌中下調(diào)，過少則會(huì)導(dǎo)致免疫逃逸。此外，免疫蛋白酶體亞單位基因多態(tài)性是疾病的易感因素，因此，合理調(diào)節(jié)免疫蛋白酶體活性將有利于疾病治療。免疫蛋白酶體選擇性抑制劑作為新興的臨床藥物開發(fā)和治療靶點(diǎn)，在不影響蛋白酶體的情況下選擇性抑制免疫細(xì)胞活性，從而減少藥物毒性。

肺部疾病的臨床癥狀和影像學(xué)特征極為相似，給疾病精準(zhǔn)鑒別診斷和及時(shí)治療帶來困難。近年課題組基于精準(zhǔn)定量蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)比較了不同肺部疾病患者外周血中全局性蛋白質(zhì)動(dòng)態(tài)表達(dá)變化，發(fā)現(xiàn)免疫蛋白酶體關(guān)鍵性亞基及其參與的抗原呈遞、泛素化修飾等關(guān)聯(lián)通路及蛋白在不同類型肺部疾病中差異表達(dá)，且隨感染程度呈規(guī)律性變化，此結(jié)果基于流式標(biāo)記技術(shù)和蛋白免疫印跡實(shí)驗(yàn)在多例臨床樣本中得到了驗(yàn)證，多個(gè)關(guān)聯(lián)性分子的進(jìn)一步開發(fā)有望成為肺部疾病類型快速、精準(zhǔn)診斷及預(yù)后療效判斷的輔助手段。

綜上所述，LMP 不僅可作為潛在生物標(biāo)志物預(yù)測(cè)疾病發(fā)生、發(fā)展和預(yù)后，還可作為藥物治療靶點(diǎn)，開發(fā)新的特異性免疫蛋白酶體抑制劑，實(shí)現(xiàn)對(duì)LMP活性的合理調(diào)節(jié)。進(jìn)一步臨床前研究需要深刻描述LMP 在多種疾病中調(diào)節(jié)不同免疫細(xì)胞亞群的功能和分化作用，更充分地確定免疫蛋白酶體作為癌癥、心腦血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、自身免疫相關(guān)疾病治療目標(biāo)的潛力。