PRKCSH,也称为Glucosidase II beta subunit(GluIIβ),是内质网(ER)中N-连接糖基化质量控制系统的一个关键组成部分,负责识别和消除错误折叠的蛋白质[1]。GluII由催化亚基GluIIα和调节亚基GluIIβ组成,确保蛋白质正确折叠并从ER中释放。PRKCSH在癌症中的作用是多方面的,影响细胞生长、转移和对生长因子的反应。此外,PRKCSH还调节细胞死亡程序,影响自噬和凋亡。PRKCSH促进N-连接糖蛋白从ER中释放的作用被认为有助于癌细胞应对增加的需求和ER应激。此外,PRKCSH还调节抗肿瘤免疫,其抑制可以增强自然杀伤细胞(NK细胞)和T细胞活性,为增强癌症治疗提供了可能性[1]。
PRKCSH基因的突变与常染色体显性多囊性肝病(ADPLD)有关。可变剪接生成不同的PRKCSH亚型,这可能影响肺癌细胞的上皮-间质转化(EMT)和增殖。PRKCSH的多样功能,包括调节IGF1R和IRE1α,使其成为癌症免疫治疗中的治疗靶点和生物标志物。然而,仅靶向其GluII活性可能无法完全抵消其影响,这表明癌症发展中可能存在更广泛的机制。需要进一步的研究来阐明PRKCSH的确切作用并验证其在癌症治疗中的治疗潜力[1]。
基因检测在诊断、预后和治疗决策中越来越重要。在ADPKD中,大多数患者携带PKD1或PKD2基因的变异。然而,PKD1的基因片段重复、基因和等位基因异质性以及许多变异的表型意义不明确,使得基因检测具有挑战性。一项研究提出了一种基于NGS的测试策略,用于ADPKD及其表型的分子分析,并在诊断环境中进行了验证。结果表明,在61.3%的患者中检测到致病性变异,在12.5%的患者中检测到临床意义不明确的变异。大多数(88%)的遗传变异发生在PKD1中,12%发生在PKD2中。在158个不同的变异中,50.6%是之前未报道过的,证实了广泛的等位基因异质性。11名患者表现出多个变异。分离分析表明,5名患者存在双等位基因疾病,1名患者存在双基因疾病,2名患者存在未知的相位的新发变异。此外,该NGS方案还识别出2名患者的体细胞嵌合变异,这是Sanger测序无法检测到的。在无PKD1/PKD2变异的患者中,有3名患者被识别为可能的替代诊断:1名患者存在PKHD1的双等位基因突变,证实了隐性PKD和显性PKD之间的重叠;2名患者分别存在ALG8和PRKCSH的变异。基因型-表型相关分析表明,与PKD1非截断(NT)突变和PKD2突变相比,预测截断(T)蛋白的PKD1变异的患者在9年内发展为终末期肾病(ESRD),在13年以上发展为ESRD。ADPKD-PKD1 T病例的发病时间显著早于ADPKD-PKD1 NT和ADPKD-PKD2,以及显著早于诊断。这些数据强调了将临床信息与基因数据相结合以实现有用预后预测的必要性[2]。
全外显子测序在临床人群中用于ADPKD,以确定ADPKD和相关基因变异的患病率及其表型表达。在一项回顾性观察研究中,使用了来自宾夕法尼亚州中部和东北部的健康系统队列,该队列使用外显子测序(从2004年到2020年入组)和电子健康记录数据(截至2021年10月)。研究包括了一种基因型优先的方法,包括整个队列,以及一种表型优先的方法,重点关注有ADPKD诊断代码的患者,并通过图表和影像学检查进行确认。结果显示,在174,172名患者中,有303名患者有ADPKD诊断代码,包括235名有足够图表审查数据以确认的患者。除了PKD1和PKD2外,IFT140、GANAB和HNF1B中的LOF变异与ADPKD诊断相关。在PKD1中具有LOF变异的患者中,97%有ADPKD;在PKD2中具有LOF变异的患者中,100%有ADPKD。相比之下,只有31.2%具有先前被归类为“可能致病”的PKD1错义变异的患者有ADPKD,这表明可能存在分类错误或表型可变性。在通过图表审查确认的235名ADPKD患者中,76.6%有潜在的遗传原因,其中大多数是PKD1(127名患者)或PKD2(34名患者)中的罕见变异;8.1%的患者在其他与囊肿性肾脏疾病相关的基因中存在变异。在235名确诊的ADPKD患者中,63.8%有ADPKD家族史。与无家族史的ADPKD患者相比,具有家族史的ADPKD患者的遗传决定因素产量更高。先前未报道的PKD1、PKD2和GANAB变异被识别出来,家系数据表明它们具有致病性,并且有几个先前被报道为可能致病的PKD1错义变异似乎是无害的。这项研究表明,在宾夕法尼亚州一个区域医疗系统中的ADPKD患者中,ADPKD存在显着的遗传和表型变异性[3]。
综上所述,PRKCSH是一种重要的内质网蛋白质,参与N-连接糖基化的质量控制系统,并在癌症中发挥重要作用。PRKCSH的突变与ADPLD有关,并且其在癌症中的表达和功能与其预后和治疗潜力相关。全外显子测序在诊断和治疗ADPKD中发挥着重要作用,可以帮助识别遗传变异并改善预后预测。未来需要进一步的研究来阐明PRKCSH在癌症中的确切作用并验证其在治疗中的潜力。
参考文献:
1. Cressey, Ratchada, Han, Moe Thi Thi, Khaodee, Worapong, Xiyuan, Guo, Qing, Yuan. 2024. Navigating PRKCSH's impact on cancer: from N-linked glycosylation to death pathway and anti-tumor immunity. In Frontiers in oncology, 14, 1378694. doi:10.3389/fonc.2024.1378694. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38571496/
2. Mantovani, Vilma, Bin, Sofia, Graziano, Claudio, Seri, Marco, La Manna, Gaetano. 2020. Gene Panel Analysis in a Large Cohort of Patients With Autosomal Dominant Polycystic Kidney Disease Allows the Identification of 80 Potentially Causative Novel Variants and the Characterization of a Complex Genetic Architecture in a Subset of Families. In Frontiers in genetics, 11, 464. doi:10.3389/fgene.2020.00464. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32457805/
3. Chang, Alexander R, Moore, Bryn S, Luo, Jonathan Z, Singh, Gurmukteshwar, Mirshahi, Tooraj. . Exome Sequencing of a Clinical Population for Autosomal Dominant Polycystic Kidney Disease. In JAMA, 328, 2412-2421. doi:10.1001/jama.2022.22847. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36573973/