多囊蛋白2離子通道功能及在常染色體顯性多囊腎發(fā)病中的作用機制*

汪凱 黃淵** 周策凡 唐景峰 陳興珍**

（1）湖北工業(yè)大學，科技部/教育部細胞調控與分子藥物學科“111”引智基地，武漢 430068；2）湖北工業(yè)大學，發(fā)酵工程教育部重點實驗室，武漢 430068；3）湖北工業(yè)大學，工業(yè)發(fā)酵省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心，武漢 430068；4）湖北工業(yè)大學，工業(yè)微生物湖北省重點實驗室，武漢 430068）

常染色體顯性多囊腎?。╝utosomal dominant polycystic kidney disease，ADPKD）是最常見的遺傳性腎病之一，每年造成巨大的公共衛(wèi)生負擔和數(shù)十億美元的直接醫(yī)療費用，據(jù)統(tǒng)計其患病率為1∶400~1∶1 000［1-2］。ADPKD是一種進行性疾病——病患者初期腎大小形態(tài)正?；蚵源?；伴隨著年齡的增長，病患者腎囊腫數(shù)量不斷增加，腎功能漸進性地喪失，通常發(fā)展為終末期腎?。╡nd-stage renal disease，ESRD）［3-4］。在ADPKD患者中普遍存在PKD1或PKD2基因的突變，像這類由單基因突變而引起嚴重腎臟疾病的致病方式并不多見。多囊蛋白2（polycystin-2，PC2或稱PKD2，TRPP2）和多囊蛋白1（polycystin-1，PC1或稱PKD1，TRPP1）的突變導致終末期腎病分別約占所有ADPKD病例的10%和85%［5］。長期以來，PC1被認為是一種化學和機械敏感的蛋白質伴侶，將細胞間和細胞與基質間的信號傳遞給細胞膜或內質網膜上的PC2。在信號傳遞過程中，PC2可以獨立或與PC1協(xié)同發(fā)揮作用，以響應流體流量變化來觸發(fā)細胞內鈣釋放［6-7］。PC2是改變膜電位或細胞內Ca2+濃度來充當信號轉換器的陽離子通道蛋白，在疼痛、觸摸、溫度、光和化學物質等各種感覺中發(fā)揮關鍵作用［8］。多囊蛋白突變破壞了腎臟細胞內鈣離子穩(wěn)態(tài)，而異常的Ca2+信號誘導腎小管細胞大量異常增殖形成充滿液體的囊腫，還伴有囊腫襯里細胞周圍的間質炎癥和纖維化，最終導致慢性多囊腎病發(fā)展為終末期腎病［9］。

PC2在特定亞細胞定位和細胞類型中的功能在全身生理學特別是ADPKD慢性腎病的發(fā)生發(fā)展中至關重要。PC2定位于與機械信號、細胞極性、細胞增殖和凋亡等多種生理功能相關的特定細胞膜上，在維持細胞正常的Ca2+信號傳導中起著關鍵作用。除了滲透陽離子的離子通道功能外，PC2可通過與其他蛋白質，包括TRPP1、TRPV4、TRPC1等TRP家族成員以及兩個關鍵的內質網（ER）鈣釋放通道肌醇三磷酸受體（ⅠnsP3R）和蘭尼堿受體（RyR），相互作用來調節(jié)細胞內Ca2+濃度，這使其成為幫助了解失衡Ca2+信號致病機理的研究熱點。此外，PC2離子通道的功能和調控機制仍然值得深入研究，這將為確定新的特異性有效的ADPKD治療途徑和靶點藥物提供分子基礎。

1 PC2的結構

1996年，Mochizuki等［10］在第4號染色體（4q21-23）上發(fā)現(xiàn)了致病基因PKD2。PKD2編碼的PC2蛋白由968個氨基酸組成，包含6個跨膜結構域（S1~S6）、位于S1和S2跨膜結構之間的特異性多囊蛋白TOP結構域以及細胞質氨基端（N端）和羧基端（C端）（圖1）。基于單通道電流記錄技術和冷凍電鏡（Cryo-EM）蛋白質結構解析確定PC2為瞬時受體電位（transient receptor potential channel，TRP）通道蛋白的亞家族TRPP家族成員。

Fig. 1 Protein structure of the transient receptor potential channel polycystin-2圖1 瞬時受體電位通道PC2蛋白結構圖

PC2可自行組裝為同源四聚體結構——S1~S4前4個跨膜結構域形成特殊的電壓感應結構域（voltage-sensing domain，VSD），S5和S6跨膜結構域以及充當選擇性離子過濾器的孔螺旋結構（pore helix，PH1和PH2）構成孔道結構域（pore domain，PD）［11-12］。4個單獨亞基的PD結構四聚體組裝成中心離子滲透孔道，每個亞基的VSD結構都與相鄰亞基的PD結構進行域交換［12］。特異性的TOP結構域（氨基酸242~465）互鎖在PC2同源四聚體中形成獨特的從外側接合通道孔的蓋狀結構［12］，在VSD和PD兩者之間充當分子橋，能轉移VSD中的電壓依賴性構象變化引發(fā)孔道結構的開放。其次，TOP結構域也在每個亞基之間形成同型接觸，穩(wěn)定寡聚通道結構［13-14］。此外，ADPKD患者（https://pkdb.mayo.edu）中發(fā)現(xiàn)的26個已知PC2蛋白錯義突變中，TOP結構域和孔隙螺旋PH1成為兩個突變熱點區(qū)域，反映出其在通道組裝或通道門控中的關鍵作用（圖1c）［15］。

PC2的細胞質N端和C端存在多個與其他蛋白質相互作用或自身離子通道功能相關的關鍵功能結構域和蛋白質修飾位點。位于N端的SH3結構域（Src homology domain 3）能夠識別并結合特定伴侶蛋白，參與調節(jié)多種細胞內生化反應［10］。N端寡聚化結構域（oligomerization domain）也已被證明是PC2功能性四聚體組裝所必需的［16］。PC2的C端還包含多個影響ADPKD囊腫進程的重要結構域，包括Ca2+感應EF手形結構域（EF-hand domain，氨基酸717~790）、內質網滯留序列（ER retention tag，氨基酸787~820）和卷曲螺旋結構域（coiled-coil domain）。EF手形結構域能感知并結合細胞內Ca2+，是Ca2+依賴性的PC2離子通道打開的必要條件［17］。內質網滯留序列使大部分內源性PC2定位于內質網中，參與ER Ca2+信號傳導調節(jié)［18］。同樣，研究發(fā)現(xiàn)自然產生的致病PC2突變體R742X缺失內質網滯留序列，主要轉移到細胞質膜［19］。此外，還發(fā)現(xiàn)PC1/PC2多囊蛋白復合物中PC2通過C端的卷曲螺旋結構域（氨基酸839~873）形成同源三聚體，該區(qū)域與先前報道的參與PC2同源多聚化相互作用的區(qū)域（氨基酸839~919）重疊［20］。雖然PC2的細胞質N端和C端在通道門控的作用可能并不重要，但其存在許多仍需深入研究的蛋白質結構信息，包含通道功能調節(jié)、同源四聚體離子通道組裝等。

2 PC2的離子通道特性

2.1 PC2的陽離子滲透性

1999年，本課題組證明了TRPP3是一種鈣可滲透、鈣激活的非選擇性陽離子，這是首次報道TRPP通道成員的通道功能［22］。隨后，平面雙分子脂質膜上重建單通道的電流研究實驗證明PC2是一種高電導、非選擇性、電壓依賴性陽離子通道，但其離子通道特征不同于TRPP3［23］。與經典的電壓門控離子通道（voltage gated calcium channel，VGCC）相比，PC2對滲透的陽離子沒有表現(xiàn)出偏好，但對Ca2+的滲透性高于對其他單價陽離子（如Na+和K+）的滲透性（滲透率PCa/PNa≈0.25）［23-24］。Ba2+、Mg2+、Cs+、K+和Na+的離子濃度水平在內質網腔室和細胞質之間沒有顯著差異，但內質網膜周圍Ca2+存在非常顯著的離子濃度梯度，以至于定位于內質網上的PC2會優(yōu)先滲透Ca2+。因此，本質上PC2成為內質網膜上Ca2+的特定離子通道。進一步的研究表明，PC2的Ca2+滲透性取決于它定位于內質網或初級纖毛（在整個纖毛中測量時，滲透率PCa/PNa≈0.06）［24-25］。此外，計算機模型估計PC2通道閉合狀態(tài)下的通道孔徑約為1 ?［12，26］，開放狀態(tài)下的孔徑約為1.7 ?［26-27］，多離子抑制狀態(tài)下的孔徑約為1.4 ?［27］。然而，PC2滲透陽離子尺寸的功能研究表明其開放通道的最小孔徑約為11?［28］。這些孔徑之間的差異可能的原因是PC2的細胞質N端和C端的構象變化以及可能的蛋白質復合物組裝，最終影響其Ca2+滲透通道活性。迄今為止，PC2離子通道的激活機制仍然未知。2016年，Pavel等［29］在卵母細胞中鑒定并表征了繞過激活PC2通道機制的激活突變體F604P，它顯示出較大的全細胞陽離子電流［30］。通過解析PC2激活突變F604P的結構發(fā)現(xiàn)，活化的PC2通道在核心S6螺旋在發(fā)生了π到α螺旋轉，導致疏水性氨基酸L677的重新定位和通道激活［26］。盡管對PC2門控機制有深入的了解，但到目前為止缺乏特定的激動劑或拮抗劑，導致在體外也難以測量PC2通道電流。未來PC2激動劑或拮抗劑的發(fā)現(xiàn)或開發(fā)工作，對于進一步了解PC2離子通道活性以及ADPKD中失衡Ca2+信號傳導非常重要。

2.2 多囊蛋白2的Ca2+依賴性

PC2通道的開放頻率已被證明受Ca2+濃度的調節(jié)，但鈣調節(jié)通道門控的分子機制尚不清楚。在低鈣水平下，Ca2+濃度的增加會導致更高的打開概率，而Ca2+濃度的進一步增加會降低通道打開的概率。高濃度Ca2+（超過1 μmol/L）會抑制離子通道活性，最終使PC2產生Ca2+鐘形響應（bell-shaped calcium-response），而這種Ca2+敏感性受酪蛋白激酶ⅠⅠ（CK2）在PC2的Ser812位點磷酸化調節(jié)［31］。事實上，雖然PC2 S812A突變體表現(xiàn)出對細胞質Ca2+的類似鐘形響應，但它對Ca2+的敏感性比野生型PC2低10倍。PC2 C端的EF手形結構域負責感知細胞質內Ca2+濃度，且其數(shù)量和位置決定了鈣依賴性的PC2離子通道功能，這與缺失EF手形結構域的致病突變體L703X對Ca2+不敏感觀察結果一致［17，32］。然而，破環(huán)EF手形結構域與Ca2+的親和不會顯著改變纖毛或者內質網上PC2的通道功能或影響囊腫生成，因此EF手形結構域之外可能還存在其他鈣結合位點［33］。多離子抑制狀態(tài)或高Ca2+水平下，Ca2+可能不是與EF手形結構域識別結合，而與離子滲透孔（PD）的選擇性過濾器結合阻塞通道［27］。

2.3 PC2通道功能調控

PC2的通道功能除了受到細胞質Ca2+水平調節(jié)外，也受到PC2基因表達水平和多種伴侶蛋白對PC2翻譯后修飾的調節(jié)。本課題組首先鑒定了一個PC2 3'UTR片段，F(xiàn)UBP1結合PC2 3'UTR中的3FⅠ（核苷酸691~1 044）以抑制PC2翻譯［34］。內質網應激（ER stress）和P-eⅠF2α通過避開抑制的5'UTR的上游開放閱讀框（the upstream open reading frame，uORF）上調PC2蛋白表達［35］。

PC2的細胞質N端和C端已經報道了磷酸化位點（哺乳動物中的Ser76、Ser801、Ser812和Ser829，以及線蟲中的Ser534）。PC2的Ser812磷酸化位點最早被確定，這仍然也是至今研究最多的殘基（上文中有所論述）。糖原合酶激酶3（GSK-3）介導的PC2 Ser76磷酸化對PC2的亞細胞定位以及維持斑馬魚胚胎前腎發(fā)育具有重要生理意義［36］。蛋白激酶D（PrKD）通過Ser801磷酸化響應細胞外生長因子刺激，導致促進內質網Ca2+釋放以及細胞增殖過程［37］。與Ser801位點磷酸化類似，蛋白激酶A（PKA）與蛋白磷酸酶1α（PP1α）調節(jié)的Ser829磷酸化和去磷酸化，也被認為可增強內質網三磷酸肌醇（ⅠnsP3）介導的Ca2+釋放［38］。對線蟲PC2同源物的研究表明，酪蛋白激酶2（CK2）和鈣調神經磷酸酶TAX-6分別調控Ser534的磷酸化和去磷酸化，能影響秀麗隱桿線蟲細胞PC2的纖毛定位［39］。

PC2也已被證明是高度N-糖基化的，所有糖基化天冬酰胺（Asn299、Asn305、Asn328、Asn362和Asn375）都存在于PC2的TOP結構域內。PC2冷凍電鏡結構研究表明，這些N-糖基化位點會根據(jù)PC2的開放狀態(tài)而不同地被修飾［27，40］。然而，這些糖修飾直接影響通道活性的分子機制仍有待探索。常染色體顯性多囊肝?。╝utosomal dominant polycystic liver disease，ADPLD）的致病蛋白葡糖苷酶ⅠⅠβ亞基（GⅠⅠβ或PRKCSH）參與內質網中PC2的多聚糖加工，促進內質網中PC2糖蛋白向高爾基體的運輸，而未折疊或錯誤折疊的糖蛋白會在內質網相關降解（ERAD）過程中降解或被自噬去除，這解釋Prkcsh-/-小鼠中PC2蛋白表達降低以及ADPLD與ADPKD之間密切的關系［40-41］。本課題組證明PC2蛋白在ERAD中的降解過程受到泛素-蛋白酶體系統(tǒng)的調節(jié)［42］。

3 PC2與ADPKD

3.1 PC2的細胞運輸和成熟

PC2定位于與機械信號、細胞極性、細胞增殖和凋亡等多種生理功能相關的特定細胞膜上——大部分內源性PC2依靠內質網滯留序列保留在內質網中，而缺失內質網滯留序列的PC2突變體主要靶向質膜（PM）［18］。此外，大量文獻也報道了PC2在細胞膜表面、初級纖毛和線粒體上的亞細胞定位（下文會重點論述）。PC2在不同生長狀態(tài)和分化類型細胞中的亞細胞定位是動態(tài)的，可能會與細胞類型特定的伴侶蛋白或結合分子相互作用而發(fā)揮不同的功能［25］。PC2的動態(tài)亞細胞定位取決于其生物合成以及囊泡運輸，了解多囊蛋白的表達、成熟和運輸有助于了解ADPKD發(fā)病機制并為治療干預提供機遇。

通過胞吐方式，核糖體上新合成的PC2蛋白質被轉換囊泡轉運到內質網中并在那里折疊，隨后通過內質網-高爾基體系轉運到反式高爾基網絡（TGN），然后TGN中各種線性分選信號有序地將貨物從高爾基體運輸?shù)阶罱K的目的地，例如分揀到內體和溶酶體，或返回到內質網中。蛋白質包被在衣被蛋白COPⅠⅠ（coat protein ⅠⅠ）小泡中以“貨物”的形式在膜表面之間運輸，小泡從供體膜表面“出芽”，與靶膜融合后即將貨物蛋白卸載到目的地［43］。在ER中滯留的蛋白質進人高爾基體后通過特殊的信號，如其C端KDEL序列，從高爾基體再返回內質網。分選蛋白PACS-1和PACS-2識別PC2 C端上的酸性簇基序（SEED），參與調控PC2從質膜到高爾基體以及高爾基體到內質網的逆向運輸［44］。PC2的逆向運輸使其滯留在內質網上，也對保持內質網膜體系的穩(wěn)定十分重要。酪蛋白激酶2（CK2）在S812處的磷酸化促進了PC2/PACS的相互作用，從而促進了PC2的質膜靶向［44］。

離開TGN后，包裹多囊蛋白的囊泡被分揀到中間的囊泡隔室，如早期或循環(huán)的內小體，然后運輸?shù)嚼w毛基部。與特定部位的纖毛膜融合后，在纖毛基部過渡區(qū)（TFs）?？康亩嗄业鞍淄ㄟ^過渡區(qū)（TZ）的擴散屏障進入纖毛［43］。為了高效運輸至纖毛這種特定亞細胞區(qū)室，PC2通過N端保守的纖毛靶向RVxP序列獨立于PC1向纖毛運輸［45］。本課題組首次評估微管動力學在調節(jié)初級纖毛中PC2蛋白功能的作用，發(fā)現(xiàn)PC2通過微管依賴性運動驅動蛋白2亞基KⅠF3A在初級纖毛中順向運輸［46］。過去20年的重大技術進步和試劑開發(fā)有助于確定PC2多囊蛋白復合物的定位和相關加工成熟機制，但多囊蛋白成熟和運輸?shù)脑S多細節(jié)仍有待解決。主要問題包括不同亞細胞定位的PC2與其他蛋白質組裝多囊蛋白復合物的生理功能，以及這些功能是否與ADPKD發(fā)病機制相關。

3.2 PC2與ADPKD中Ca2+信號

幾乎所有與遺傳性人類囊性腎病有關的基因變異都會影響定位于初級纖毛或基體的PC2/PC1多囊蛋白復合物，并且通常伴有異常纖毛Ca2+信號傳導，因此ADPKD歷來被稱為腎纖毛?。?7-48］。PC1通過C端卷曲螺旋結構域與PC2三聚體組裝成3∶1化學計量比的蛋白質復合物，在初級纖毛中充當流量傳感器，通過激活PC2通道以響應流體流量變化來觸發(fā)細胞內鈣釋放［5，49］。然而冷凍電鏡顯示復合物結構不包括PC1或PC2的胞質N端或C端［5］，這表明這兩種蛋白質也可以通過其他結構域相互關聯(lián)。最近，PC1的細胞外N端激活質膜上的PC1/PC2復合物，表明該復合物作為外旋整流通道在ADPKD中發(fā)揮作用［6］。此外，PC2與其他TRP超家族成員的結構同源性支持存在TRP間相互作用，例如：PC2通過其C端與TRPC1形異源二聚體，響應腎上皮細胞中的G蛋白偶聯(lián)受體激活信號；PC2與TRPV4組裝成2∶2化學計量比的異源四聚體，在纖毛中充當機械和熱敏分子傳感器［49-50］。TRPM3也被證明是腎細胞初級纖毛的PC2依賴性通道所必需的［51］。這些發(fā)現(xiàn)證明了PC2多囊蛋白復合物在腎囊腫形成和其他病理中初級纖毛信號傳導的重要。最近電生理技術可以直接測量附著或新分離初級纖毛膜中的通道活動，但多囊蛋白復合物的通道特性以及機械傳感如何從纖毛轉導到細胞質仍然是研究中備受爭議的話題［52-53］。與此同時，初級纖毛被認為是Ca2+響應式機械傳感器的觀點受到挑戰(zhàn)，最近的一項研究中未能觀察到初級纖毛Ca2+信號傳導以響應流動刺激［54］。因此，未來的工作應檢測PC2多囊蛋白復合物在其他細胞亞定位的生物學功能。

內質網作為細胞內最重要的Ca2+細胞腔室，在蛋白質的合成、修飾、折疊、質量控制和分泌中發(fā)揮著關鍵作用。PC2通過自身離子通道功能或通過與兩個關鍵的內質網鈣釋放通道三磷酸肌醇受體（ⅠnsP3R）和蘭尼堿受體（RyR）通道的相互作用來釋放內質網Ca2+，激活下游信號（下文論述）。PC2/ⅠnsP3R相互作用不僅增強了三磷酸肌醇（ⅠnsP3）介導的Ca2+釋放，而且激活PC2的通道活性［55］。PC2/ⅠnsP3R的相互作用還與內質網中PC1的水平有關，PC1通過增強STⅠM1與ⅠnsP3R的結合，并激活PⅠ3K-Akt通路來抑制PC2/ⅠP3R相互作用，從而導致ATP依賴性Ca2+信號的減少［56-57］?；赗yR2和ⅠP3R螺旋結構域TM5和TM6的序列同源性，PC2和RyR2之間存在潛在的相互作用關系。PC2的細胞質N端和C端結合心臟蘭尼堿受體（RyR2），調控心肌細胞Ca2+釋放。有趣的是，PC2的N端是PC2/RyR2復合物組裝所必需的，C端的作用是降低Ca2+依賴性RyR2的通道打開概率。這種調節(jié)作用解釋了PC2+/-小鼠心肌細胞中肌漿網Ca2+濃度降低以及自發(fā)Ca2+振蕩頻率增強的現(xiàn)象［58］。PC2是否與心臟器官外表達的RyR亞型RyR1和RyR3相互作用還有待研究。

最近，PC2以及PC2/PC1多囊蛋白復合物調節(jié)的Ca2+信號轉導對線粒體功能的研究，已將ADPKD確定為一種獨立于纖毛功能的代謝疾?。?9-60］。PC2通過線粒體外膜GTP酶MFN2（mitofusin 2）調節(jié)線粒體內Ca2+信號、生物能量學和動力學，促進囊腫形成［61］。內質網-線粒體交界處上PC2/ⅠnsP3R復合物可降低內質網中過量釋放的鈣被線粒體吸收水平，防止線粒體內Ca2+過載和細胞凋亡信號激活［62］。由于細胞質Ca2+水平降低，ADPKD患者的腎小管細胞中累積的受損線粒體生成的過氧化物積累會導致細胞DNA損傷，其中包括PKD相關基因的第二次突變［3，63］。這也可能解釋了ADPKD患者發(fā)生各種癌癥的高風險，因為細胞癌變的必要條件是DNA損傷。然而，局限于無法確定ADPKD囊腫形成之前腎小管細胞中存在線粒體異常，需要進一步的臨床研究來驗證抑制線粒體過氧化物積累在治療ADPKD的作用。

3.3 PC2與ADPKD中信號傳導

自2000年以來，人們就提出了多囊蛋白與細胞存活和細胞死亡之間的聯(lián)系。在囊性細胞中，PC2功能性喪失導致來自機械刺激后的初級纖毛、內質網以及質膜等三個細胞腔室的細胞質鈣流入減少，刺激鈣敏感腺苷酸環(huán)化酶（AC5和AC6）的活性，促進充當?shù)诙攀狗肿拥沫h(huán)磷酸腺苷（cAMP）生成，促進與細胞生長和增殖相關的下游靶基因表達［64-65］。cAMP水平的增加刺激蛋白激酶A和激活Ras/Raf/ERK通路，也能使TSC1/TSC2蛋白復合物失活來激活mTOR信號通路，促進囊性細胞的增殖和液體分泌，從而導致囊性細胞的增殖和擴大［66-67］。在ADPKD患者腎細胞的細胞核中Hippo信號傳導的最終效應分子YAP被cAMP信號上調，調節(jié)囊性細胞的增殖和存活［68］。囊性細胞中Ca2+和cAMP之間的不平衡促進了它們從正常的吸收、靜止狀態(tài)轉變?yōu)椴±硇苑置凇⒃鲋碃顟B(tài)，通過恢復細胞內Ca2+/cAMP平衡成為有助于預防囊腫形成。最近，PC1/PC2多囊蛋白復合物被報道作為Wnt信號傳導的直接或間接受體，在細胞極性和運動性方面發(fā)揮作用。Wnt3A和Wnt9B與PC1的細胞外結構域結合，并誘導依賴PC2離子通道的Ca2+流入［69］。

除了細胞增殖外，ADPKD的一個典型標志是囊性細胞凋亡的顯著增加。PC2功能性喪失會導致細胞內質網中鈣濃度超載，使囊性腎細胞對凋亡刺激敏感。PC2依賴PKCε來激活JNK1和p38從而上調c-Jun的磷酸化和AP-1活性，這表明ADPKD囊性細胞高凋亡率可能是JNK信號被激活的結果［70-71］。最近，自噬已成為影響ADPKD進展的一個可能因素。PC2通過與自噬關鍵蛋白質BECN1形成復合物誘導自噬［72］。腎細胞以PC2依賴性自噬方式來實現(xiàn)延遲從細胞存活到細胞死亡的轉變，導致營養(yǎng)應激期間ADPKD細胞的存活率提高［73］。增強的細胞增殖過程和細胞凋亡過程使腎囊腫充滿多余的液體和死細胞，導致ADPKD中的腎囊腫發(fā)展成終末期腎?。‥SRD）。

大量與多囊蛋白相關的信號通路證實了多囊蛋白在細胞命運中發(fā)揮著關鍵作用，尤其是細胞分化、增殖、存活和凋亡，以及最近的自噬，并突出了開發(fā)針對這種慢性疾病的藥物療法的挑戰(zhàn)。托伐普坦（Tolvaptan）通過減少腎細胞內cAMP水平來控制ADPKD病患者腎臟移植治療手術前的疼痛癥狀，但這種療法會帶來嚴重的脫水及多尿、多飲等副作用［74-75］。正在進行的臨床試驗有希望的分子藥物，如lixivaptan、bardoxolone、pravastatin、pioglitazon、tesevatinib和CFTR corrector，預計將取得令人鼓舞的結果［76］。目前治療藥物托伐普坦和臨床試驗藥物普遍具有生物利用度低或缺乏特異性靶向等典型小分子藥物缺點，隨著未來技術的改進以及對PKD分子發(fā)病機制的日益了解，基于肽的配體治療劑靶向特定PKD細胞的策略可能克服這些挑戰(zhàn)［77］。此外，健康的生活方式和飲食也被視為最重要的ADPKD治療選擇，可能通過激活AMPK信號和抑制mTOR信號減緩囊腫的生長［76，78］（圖2）。

Fig. 2 Signal transduction of Polycystin 2 in ADPKD圖2 PC2在ADPKD中的信號轉導

4 展望

ADPKD的發(fā)病機制廣泛且極其復雜，但致病蛋白PC2介導的Ca2+信號失調被認為在ADPKD的腎囊腫進展中發(fā)揮著關鍵作用。除最為典型的腎囊腫外，ADPKD是一種全身性和多器官性質疾病，表現(xiàn)為腎外器官中出現(xiàn)囊腫（如肝臟、胰腺和脾臟）以及其他受累器官異常（如心血管異常和腦血管動脈瘤）［9］。目前的研究集中在囊性腎細胞，腎外器官特征在傳統(tǒng)上并未受到太多關注。然而，未來更好地了解這些復雜腎外器官特征中的細胞途徑可以解釋發(fā)展某些類型癌癥的潛在風險，可以指導移植后的免疫抑制和疾病預防策略。應該注意的是，研究PC1或PC2的研究通常僅限于健康的腎細胞和經歷劇烈形態(tài)和分子變化的晚期ADPKD囊性細胞，而不是多囊蛋白缺陷的早期ADPKD細胞［79］。隨著ADPKD發(fā)病機制的研究以及細胞或動物模型的發(fā)展，建立有效的模型將有助于治療這種無法治愈的疾病?？傊琍C2在特定亞細胞定位和細胞類型中的功能對于全身生理學特別是ADPKD慢性腎病的發(fā)展進程至關重要，是改善ADPKD等慢性腎病囊腫進展的熱門藥物開發(fā)和治療靶點。