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銀屑病蛋白的研究進展

摘要近年來，在銀屑病皮損的表皮細胞內發(fā)現(xiàn)了一種新的蛋白質——銀屑病蛋白。它具有組織、細胞的特異性，在表皮細胞的過度增殖、非正常分化、致炎因子趨化及上皮細胞癌的發(fā)生等方面具有重要作用。

　　銀屑病是一種常見的易復發(fā)的慢性炎癥性皮膚病。主要的病理變化是表皮細胞的過度增殖、乳頭部血管擴張、管壁輕度增厚以及上部有輕度至中度的多形核粒細胞、活化T淋巴細胞、郎格漢斯細胞、巨噬細胞等炎性浸潤[1]。至今，該病的病因，發(fā)病機理尚不明確。其分子生物學的研究主要集中在細胞因子、生長因子、癌基因以及與HLA相關性等方面的研究[24]。然而，有關銀屑病表皮角質形成細胞中的蛋白質及其在銀屑病表皮細胞的增殖與分化過程中的作用研究較少。現(xiàn)僅對zui近在銀屑病角質形成細胞中發(fā)現(xiàn)的一種新的蛋白質——銀屑病蛋白（psoriasin）的研究概況綜述如下。

　　一、銀屑病蛋白的發(fā)現(xiàn)

　　1991年Madsen等[5]研究分析了銀屑病患者皮損區(qū)及非皮損區(qū)表角質形成細胞的蛋白質電泳帶。結果發(fā)現(xiàn)：在皮損區(qū)和非皮損區(qū)表皮角質形成細胞中存在著一種以前未被檢測到的蛋白質。它的皮損區(qū)表皮角質形成細胞中的含量明顯高于非皮損區(qū)表皮角質形成細胞中的含量。Madsen等將這種新發(fā)現(xiàn)的蛋白質命名為“psoriasin”。這種蛋白質在雙向凝膠電泳上與其它已知S100家族成員：MRP14（鈣粒蛋白B、L1及鈣防衛(wèi)蛋白）、MRP8（鈣粒蛋白A）、半胱氨酸蛋白酶抑制劑等緊密遷移，但經微量測序，多肽測序顯示它們在一級結構上無顯著同源性；結合兔多克隆抗銀屑病蛋白抗體雙向免疫印跡試驗表明：銀屑病蛋白與其它S100家族成員在分子量、PI值、氨基酸順序等方面都存在較大差異。生理試驗表明[6]銀屑病蛋白與MRP8和MRP14等雖然可在某些情況下共同調節(jié)，但并非總是共同出現(xiàn)。到目前為止，銀屑病蛋白僅在Ca++和視黃酸誘導的原代培養(yǎng)的角質形成細胞中合成；而其它生長因子、細胞因子如：β-成纖維細胞生長因子、類胰島素生因子Ⅱ、腫瘤壞死因子α、β、IL-1α、1β、IL-2、IL-3、IL-6、IL-7、IL-8等的誘導無效。

　　二、銀屑病蛋白的組成與結構

　　madsen等進一步采用微量測序法對銀屑病蛋白的氨基酸組成進行了分析，得到了5個肽的序列：肽1.SIIGMIDMFHK；肽2.ENFPNFLSAXD；肽3.KGTNYLADVFEK；肽4.KIDFSEFLSLLGDIATDYH；肽5.QSHGAADXSGGSQ。同時，應用肽3的部分氨基酸序列做寡核苷酸探針進行λg11cDNA文庫篩查,得到1個cDNA克隆（克隆1085）,其開放閱讀框架編碼1個101個氨基酸組成的蛋白質,包括上述的銀屑病蛋白的5個肽的序列.并測得其分子量為11457kD、pI值為6.77。之后的研究證實銀屑病包括有兩個鈣結合基序的螺旋-轉折-螺旋EF手結構。在C端是一個由12個氨基酸組成的規(guī)則鈣環(huán)、而N端是一個由14個氨基酸組成的不規(guī)則的鈣環(huán)[5，7，8]。

　　三、銀屑病蛋白基因（又名S100A7基因）[9，10]

　　（一）銀屑病蛋白基因定位：MOOG-LUTZ[8]等認為銀屑病蛋白基因在染色體上的分布不是隨機的。61.5%定位于1號染色體長臂1q21-22區(qū)。Hardas等[11]進一步驗證了這一結果，他們檢測了52個1號染色體，發(fā)現(xiàn)其中42個在1q21-22區(qū)有銀屑病蛋白基因存在，占81%。并肯定銀屑病基因定位于1q21區(qū)380個kb范圍內。目前已證實該區(qū)域至少含有8個S100基因家族成員：鈣周期蛋白、CaN19、銀屑病蛋白、MRP8、MRP14、SPRR2-1等[12]。

　　（二）銀屑病蛋白基因組結構：Semprini等[13]利用基因組克隆技術分離到完整的S100A7基因，測得其長度為2.7kb，由3個外顯子和2個內含子組成。比較其氨基酸順序和外顯子/內含子界限，證實第1個外顯子沒有翻譯，第2、3外顯子各編碼一個EF手鈣結合區(qū)。一個744bp非翻譯序列（啟動子）位于第1個外顯子5'端。而在第1個外顯子——內含子連接處上游54bp處的G核苷酸為轉錄起始位點，并將此點標定為+1；圍繞這一起始位點的DNA序列是TTGTCC與轉錄起始點的Py-Py-Pr-A/T-Py-Py相一致。在此轉錄起始點上游19個核苷酸處有1個TATA盒。并沒得外顯子1在+8～+15之間是一個（CA）4重復伸展序列。此外，轉錄因子結合位點與AP1、F2F、TFIID及SP1蛋白結合位點相匹配；80%序列與角質形成細胞特異KER1轉錄因子結合位點同源。

　　（三）5'端側翼區(qū)啟動了活性[13]：用β-半乳糖苷酶基因進行短暫的轉染試驗，來分析744bp上游區(qū)的啟動子活性。結果表明：包括AP1、KEP1及轉錄起點的-731～IVS1+32區(qū)啟動子轉錄率zui高為155%；缺失AP1的-615～IVS1+32及缺失AP1、KEP1的-413～IVS1+32區(qū)的啟動予轉錄率中分下降，但兩者無差別均為110%；而當缺失轉錄起始點的-731～-7區(qū)時，啟動子轉錄率急劇下降僅為55%。因此，zui小啟動子序列位于-413～IVS1+32區(qū)間。

　　（四）銀屑病蛋白DNA多態(tài)性：循環(huán)測序表明在啟動子區(qū)存在兩種多態(tài)性，即-559G/A及-563A/G之間的相互替代。這兩個多態(tài)性位點在等位基因的分布上無差別。因此，它們在疾病的發(fā)生上不存在差異[13]。

　　四、銀屑病蛋白的活性

　　jinquan等[6]認為銀屑病蛋白是一種有效的、具有選擇性的CD4+T淋巴細胞、中性粒細胞趨化蛋白。在T淋巴細胞、中性粒細胞向炎癥病灶的游走、趨化方面具有重要作用。它與以前所知的α-趨化因子家族（如IL-8、血小板因子4）、β-趨化因子亞家族（如巨噬細胞趨化、活化因子）都不相同。當環(huán)境中銀屑病蛋白的濃度為10-11M時，對T淋巴細胞的趨化作用zui強（P<0.001>。當其中濃度大于10-10M或小于10-12M時幾乎不產生對T淋巴結細胞的趨化效應。所以，銀屑病蛋白對于T淋巴細胞的趨化活性濃度形成一個典型的“鐘形”反應曲線[6]。

　　銀屑病蛋白對中性粒細胞的趨化活性濃度在10-11～10-10M間之。而對其它單核細胞的觀察表明：當其濃度在10-14～10-19M之間的無效。進一步分析銀屑病蛋白對CD4+和CD8+T淋巴細胞的趨化性，證明主要是針對CD4+ t淋巴細胞 ，而對CD8+T淋巴細胞的趨化沒有特異性[6]。

　　五、銀屑病蛋白在銀屑病皮損中的表達及作用

　　algermissen等[14]及Ruisse等[15]對銀屑病皮損、非受累正常皮膚及兩者之間的過渡區(qū)皮膚組織檢測表明：銀屑病蛋白在皮損區(qū)高度表達，正常皮膚中含量極低而未測得，在過渡區(qū)則隨著非病變區(qū)向病變區(qū)的移行及表皮厚度的增加而增強，并在皮損的中心處zui高。同時，由于銀屑病蛋白的出現(xiàn)改變了病變處的微環(huán)境，并和其他趨化因子如：細胞因子IL-8（主要針對CD4+、CD8+及中性粒細胞）、γ-IP-10（主要針對CD4、單核細胞）、IL-10（主要針對CD8+細胞）、生長因子如表皮生長因子EGF等，共同對病變局部的炎癥和細胞浸潤做出反應[6]。事實上，無論合成的還是純化野型銀屑病蛋白均在較IL-8及RANTES（活化后可調節(jié)的正常T細胞表達，并可能分泌的因子）濃度低很多的情況下，顯示出對CD4+T淋巴細胞和中性粒細胞的強烈趨化活性[6]。提示銀屑病蛋白在中性粒細胞、T輔助細胞或T記憶細胞亞群向銀屑病炎性皮損游走中起重要作用。而且，它與已知的任何趨化因子不同，具有自己*的趨化活性；在銀屑病炎性反應的發(fā)生、發(fā)展、控制方面，與α、β趨化因子家族內、外均存在著復雜的調節(jié)環(huán)路[6]。

　　六、銀屑病蛋白在其它組織、細胞和疾病中的表達

　　（一）銀屑病蛋白在正常組織中的表達：對腎上腺、腦、小腦、耳、心臟、垂體、肝、肺、腦脊膜、中腎組織、橫紋肌、胰腺、皮膚、脾、下頜下腺、腸、胸腺、甲狀腺、舌、輸尿管等21個胎兒組織的檢測表明：除皮膚組織外，耳、舌也有低水平的銀屑病蛋白存在；而在其它組織中未測到。對成人組織的檢測得到相同的結果。但胎兒皮膚中銀屑病蛋白的表達要顯著高于成人。銀屑病蛋白在表皮基底層上及乳頭層網嵴上成簇分布，內僅少量存在[5，7，14]。

　　（二）銀屑病蛋白在細胞系中的表達：在外周血單核細胞、CD4+輔助細胞、CD8-抑制細胞、CD20+B細胞、N901、NK細胞、胚胎成纖維細胞及轉染細胞、CaCO-2細胞、FL-羊膜細胞、T470、HT1080、HL60等正常淋巴細胞、成纖維細胞及上皮細胞中均呈陰性表達。在銀屑病病皮損中存在著少量紅細胞中不表達。但是，對粒細胞的抽提物進行檢測時卻發(fā)現(xiàn)銀屑病蛋白表達顯著增高[5]。

　　（三）銀屑病蛋白在其它炎性疾病中的表達：銀屑病蛋白不僅在銀屑病表皮細胞中，而且在非正常分化的人角質形成細胞中的表達也增高。在異位性皮炎、蕈樣肉芽腫、Darier病、炎性硬化萎縮性苔蘚等過度增殖和炎性疾病的皮損中，銀屑病蛋白都有較高水平的表達。值得注意的是：在硬化性萎縮性苔蘚皮損中，由于缺乏炎性浸潤，銀屑病蛋白僅有較弱的表達[7，14]。

　　（四）銀屑病蛋白在上皮癌中的表達：Rasmussen等[16]對51例膀胱癌患者（43例移行細胞癌、4例鱗狀細胞癌、3例腺癌、1例未分化型）的尿液分析后發(fā)現(xiàn)：銀屑病蛋白在鱗狀細胞癌及有鱗狀化生的移行細胞癌患者的尿液中呈陽性表達。之后，Ostergaard等[17]也證實銀屑病蛋白在膀胱粘膜腫瘤的鱗狀分化區(qū)、角化珠及角質形成細胞分化區(qū)、低分化鱗癌中存在；并出現(xiàn)在這些患者的尿液中，此外，對29例原發(fā)乳腺癌、11例乳癌轉移淋巴結、9例良性乳腺纖維腺瘤、8例正常乳腺組織的檢測結果表明：17%的原發(fā)乳腺癌，18%的轉移淋巴結中都存在銀屑病蛋白；而良性病蛋白在乳腺癌中的分布具有特征性；僅在導管、髓質某些細胞中高度表達，而在基質成份及癌周組織中則為陰性[8]。

　　七、展望

　　由于銀屑病蛋白能在銀屑病皮損中出現(xiàn)，而且隨著病變程度的加重、范圍的擴大而增高，并在皮損消退、恢復時逐漸下降、消失，因此，可作為早期診斷、鑒別銀屑病的一個重要生物學標記。銀屑病蛋白在乳腺癌及膀胱鱗狀細胞癌中的表達也為早期診斷、鑒別其良惡性、分化程度、類型提供了依據(jù)。尤其在膀胱鱗狀細胞癌中，可望提供一種新的、方便的、無創(chuàng)傷性的診斷方法。此外，有人已開始運用銀屑病蛋白作為一種觀察分析的指標，對某些疾病的治療效果、預后評估進行動態(tài)分析，并用于藥物篩查與新藥開發(fā)。