类泛素蛋白ISG15研究进展

干扰素刺激基因15蛋白(ISG15)是一种类泛素蛋白,可在干扰素刺激下由isg15基因编码产生。其在序列、结构和功能上均与泛素类似,能够通过酶级联反应共价修饰靶蛋白。ISG15及其类泛素修饰系统参与免疫应答,是干扰素发挥抗病毒效应的重要途径。目前已证明ISG15可针对多种病毒发挥抗病毒活性,包括逆转录酶病毒、大DNA病毒、正链RNA病毒和负链RNA病毒等。论文综合近年来的研究成果,对ISG15及其类泛素修饰系统进行了简要介绍,并重点讨论了ISG15的抗病毒活性及其机制。

泛素样蛋白ISG15在抗病毒天然免疫中的作用

干扰素刺激基因15(ISG15)编码的蛋白是抗病毒天然免疫通路中的重要调节因子,病毒感染和干扰素刺激均可强烈诱导ISG15的表达。ISG15是最早发现的泛素样蛋白,可对细胞内多种蛋白进行修饰并调节蛋白功能,但不介导蛋白质的降解,在机体抗病毒天然免疫反应中发挥重要作用,其机制尚未完全明确。近几年对ISG15的研究有所突破,发现了ISG15在抗病毒天然免疫反应中的新功能。我们简要概述了泛素样蛋白ISG15的概况、修饰酶系统及ISG15在抗病毒天然免疫反应中功能的研究进展。

系统性红斑狼疮患者外周血单个核细胞中ISG15 mRNA表达水平的研究

目的探讨系统性红斑狼疮(SLE)患者外周血单个核细胞(PBMCs)中ISG15 mRNA表达及其与疾病活动性的关系。方法采用逆转录实时荧光定量聚合酶链反应(FQ-RT-PCR)的方法,在Light Cycler Real time PCR检测仪上检测89例SLE患者(活动期50例、缓解期39例)、结缔组织病(CTD)患者34例(疾病对照组)、健康体检者35名(健康对照组)外周血PBMCs中ISG15 mRNA的表达水平和含量。以ΔCt=Ct(待测基因)-Ct(内参基因)来比较基因表达水平的变化。结果活动期SLE患者ISG15 mRNA表达水平(ΔCt=2.04±1.07)明显高于缓解期SLE患者(ΔCt=5.48±1.72,t=11.572,P<0.01);活动期SLE患者ISG15 mRNA表达水平(ΔCt=2.04±1.07)明显高于疾病对照组(ΔCt=5.90±1.72,t=12.69,P<0.01)和正常对照组(ΔCt=5.66±1.63,t=12.359,P<0.01);缓解期SLE患者ISG15 mRNA表达水平与正常人及疾病对照组的差异无显著性(P>0.05)。SLE患者PBMCs中ISG15 mRNA的表达水平与SLE疾病活动评分指数(SLEDAI)评分及抗双链DNA抗体呈显著正相关(均P<0.01),与补体C3、C4呈显著负相关(均P<0.01)。结论活动期SLE患者ISG15 mRNA表达水平显著高于正常人、疾病对照组和疾病缓解期,提示ISG15的表达可能参与了SLE的发病过程并与疾病的活动性显著相关。

隔药饼灸调节大鼠免疫抑制机制的转录组测序分析

背景:免疫抑制会导致机体免疫功能受损,加重病情。隔药饼灸能有效调节机体免疫功能,提高机体免疫力,但其调节机制目前仍不清楚。目的:基于转录组学的生物信息学技术对隔药饼灸干预的免疫抑制模型大鼠进行测序,探究隔药饼灸调控免疫的机制。方法:将24只SD大鼠随机分为空白组、模型组和隔药饼灸组,每组8只,模型组与隔药饼灸组采用腹腔注射环磷酰胺制备免疫抑制模型,35 mg/kg,连续3 d,造模结束后空白组与模型组不做干预,隔药饼灸组在大鼠中脘、神阙、关元及足三里穴位进行艾炷与药饼结合的隔药饼灸干预,连续10 d,1次/d,干预结束后次日取材。取各组大鼠外周血进行白细胞数量检测;采用Illumina测序平台进行RNA-seq,筛选差异基因,结合GO与KEGG数据库,对差异基因进行生物信息学相关分析。结果与结论:①与空白组比较,模型组白细胞数量显著减少(P<0.001)。②RNA-seq共筛选出模型组与空白组间差异基因3026个,其中1565个上调、1461个下调,隔药饼灸组与模型组间差异基因535个,其中280个上调、255个下调。③韦恩图分析获得模型组与空白组159个下调基因经隔药饼灸干预后上调,蛋白互作网络分析获得Oasl,Oas2,Isg15,Herc6,Mx2,Helz2,Mx1,Syk,Hspa1a及Ret等10个核心靶点;④GO与KEGG分析隔药饼灸调节机体的机制有免疫应答途径、病毒相关、血管新生和自身免疫系统等通路。⑤上述结果证实,实验筛选出隔药饼灸干预免疫抑制与Oasl,Oas2,Isg15,Herc6,Mx2,Helz2及Mx1靶点有明显关联,并且在免疫应答、病毒相关及血管新生等通路中发挥调控作用。

泛素样蛋白ISG15抗冠状病毒感染作用的研究进展

干扰素刺激基因15(ISG15,interferon-stimulated gene 15)是一种泛素样蛋白,在调节机体天然免疫和抗病毒感染过程中发挥重要作用。ISG15在针对流感病毒、乙型肝炎病毒、HIV病毒、埃博拉病毒、SARS病毒、中东呼吸综合征冠状病毒、巨细胞病毒等病毒的抗病毒研究已有文献报道。除此以外,最新的研究表明ISG15分子会在新型冠状病毒的木瓜蛋白酶样蛋白酶的作用下失活,从而抑制其抗病毒功能。因此抑制新型冠状病毒木瓜蛋白酶样蛋白酶,除能直接阻断病毒的生命周期、抑制病毒在体内的复制以外,同时也会提升ISG15分子水平,继而间接提升机体免疫能力,降低感染风险。该文介绍ISG15抗新冠病毒的过程,重点介绍ISG15抗冠状病毒作用的特异性,此外,总结新冠病毒通过木瓜蛋白酶样蛋白酶阻断ISG15介导的天然免疫实现免疫逃避的机制,并罗列了潜在的木瓜蛋白酶样蛋白酶的抑制剂。本文从ISG15抗病毒天然免疫的分子机制角度,总结抗SARS-CoV-2药物的最新进展,并对相关药物的研发前景进行展望。

液相色谱-质谱联用分析流感病毒感染引起宿主蛋白类泛素化修饰

干扰素刺激基因15编码蛋白质(Interferon stimulated gene 15 k Da protein,ISG15)是最早被鉴定的类泛素分子蛋白质,在病毒感染和免疫调节等方面具有重要作用。本研究利用免疫沉淀技术将被类泛素ISG15修饰的蛋白富集纯化,采用液相色谱-质谱联用技术对流感病毒感染A549宿主细胞过程中产生的类泛素ISG15修饰蛋白进行了分析。实验结果表明,在流感病毒感染的实验组A549细胞中,鉴定到了22种来源于宿主细胞的ISG15修饰的蛋白,包括类泛素蛋白ISG15、细胞周期蛋白-T1、热休克蛋白71、钙调素结合蛋白、真核翻译起始因子等,以及1种来源于流感病毒的非结构蛋白NS1。在鉴定的22种宿主蛋白中,有6种蛋白在未感染病毒的对照组A549细胞中也得到鉴定,包括膜联蛋白A1、果糖二磷酸醛缩酶A、线粒体三磷酸腺苷合成酶亚基g、烯醇化酶、肌动蛋白、微管蛋白。生物信息学分析表明,流感病毒感染引起的ISG15修饰的宿主蛋白分别归属于9个不同的蛋白分类,包括细胞骨架蛋白、分子伴侣蛋白、酶调节剂、核酸结合蛋白、激酶类、转移酶类、转录因子、氧化还原酶类以及结构蛋白。本研究为大规模分析鉴定ISG15修饰蛋白提供了一种特异、有效的研究方法。

非肌层浸润膀胱癌组织中核糖核酸结合蛋白15及泛素特异性肽酶24表达的临床预后意义

目的研究非肌层浸润膀胱癌(NMIBC)组织中核糖核酸结合蛋白15(RBM15)、泛素特异性肽酶24(USP24)蛋白表达及与临床预后的关系。方法选取2018年1月—2020年1月西安市中心医院肿瘤科诊治NMIBC患者90例为研究对象。应用免疫组化法检测癌及癌旁组织中RBM15、USP24蛋白表达;比较不同临床病理特征NMIBC患者RBM15、USP24蛋白表达差异;Spearman秩相关分析膀胱癌组织中RBM15与USP24蛋白表达的相关性。随访3年,应用Kaplan-Meier曲线分析(Log-Rank检验)RBM15、USP24蛋白表达对无进展生存预后的影响;多因素COX模型分析NMIBC患者无进展生存预后的影响因素。结果膀胱癌组织中RBM15、USP24蛋白阳性率分别为66.67%(60/90)、74.44%(67/90),高于癌旁组织6.67%(6/90)、11.11%(10/90),差异有统计学意义(χ^(2)=69.761、73.739,P均<0.001)。NMIBC癌组织中RBM15与USP24表达呈正相关(r=0.716,P<0.001)。NMIBC癌组织中RBM15、USP24阳性率在肿瘤分期T1期、病理分级高级别中分别高于肿瘤分期Ta/Tis期、病理分级低级(χ^(2)/P=11.903/0.001,10.866/0.001;17.457/<0.001,11.433/0.001)。RBM15阳性组和阴性组3年无进展生存率分别为45.00%(27/60)和90.00%(27/30)。USP24阳性组和阴性组3年无进展生存率分别为50.75%(34/67)和86.96%(20/23)。RBM15阳性组、USP24阳性组累积无进展生存率明显低于RBM15阴性组、USP24阴性组(χ^(2)/P=8.057/0.005、15.379/<0.001)。COX模型分析结果表明,肿瘤分期T1期、病理分级高级别、RBM15阳性、USP24阳性是影响NMIBC患者无进展生存期的独立危险因素[OR(95%CI)=1.614(1.227~2.214),1.917(1.319~2.799),1.839(1.228~2.753),1.744(1.245~2.443)]。结论NMIBC癌组织中RBM15、USP24表达均升高,两者与肿瘤分期及病理分级有关,是影响NMIBC患者无进展生存期的独立危险因素。

舒肝解郁胶囊对急性脑梗死患者UCH-L1、Fibulin-5和GDF-15水平的影响

目的舒肝解郁胶囊联合西药对急性脑梗死的疗效及其对血清泛素羧基末端水解酶-1(UCH-L1)、衰老关键蛋白抗原-5(Fibulin-5)和血清生长分化因子-15(GDF-15)水平的影响。方法选择2015年1月至2017年12月就诊的急性脑梗死患者104例,按照随机数字法将患者分为观察组和对照组,每组52例。对照组予以常规西药治疗,观察组在对照组的基础上予以舒肝解郁胶囊治疗。观察2组的疗效,治疗前后简易智力状态检查量表(MMSE),美国国立卫生院神经功能缺损评分(NIHSS),Barthel指数,血液流变学,UCH-L1,GDF-15和Fibulin-5水平的变化。结果观察组总有效率为90.38%明显高于对照组的71.15%(χ~2=5.104,P<0.05)。2组治疗前MMSE,NIHSS,Barthel指数,血浆黏度,全血高切黏度,全血低切黏度,血小板聚集率,UCH-L1,GDF-15和Fibulin-5水平差异无统计学意义(P>0.05),治疗后MMSE,Barthel指数和Fibulin-5水平较治疗前明显升高(P<0.01),而NIHSS评分,血浆黏度,全血高切黏度,全血低切黏度,血小板聚集率,UCH-L1和GDF-15水平较治疗前明显降低(P<0.01),且观察组的降低或者升高水平较对照组升高更为明显(P<0.01)。结论舒肝解郁胶囊联合西药对急性脑梗死疗效显著,可能与舒肝解郁胶囊具有降低神经功能损伤,提高生活质量,改善血液黏度,缓解机体UCH-L1,GDF-15和Fibulin-5水平紊乱有关。

类泛素蛋白ISG15及其共价酶修饰系统与肿瘤

干扰素刺激基因15(interferon-stimulated gene 15,ISG15)编码的ISG15蛋白是最早发现的类泛素修饰蛋白。不仅干扰素和病毒感染能诱导该基因的表达,一些抗肿瘤药物也能刺激ISG15的表达。近年来,ISG15及其修饰系统与肿瘤的关系备受关注。研究证实,ISG15的激活酶E1即UBE1L与某些肿瘤的抑制有关,而其他一些成分如ISG15解聚酶UBP43则与肿瘤发生发展有关。此外,ISG15高表达与肿瘤的转移有关,ISG15对化疗药物的敏感性也有影响。本文较为全面地阐述ISG15及其修饰系统在肿瘤抑制或发生发展中的生物学作用,这将增强对ISG15与肿瘤关系的基础性认识,并为发展新的肿瘤靶向性治疗提供理论依据。

肾癌组织中CBLL1、RBM15蛋白表达与患者临床特征及远期预后的关系

目的探讨肾癌组织中E3泛素连接酶(CBLL1)、核糖核酸结合蛋白15(RBM15)的蛋白表达与患者临床特征、远期预后的关系。方法选取2018年1月至2020年12月本院收治的102例肾癌患者作为研究对象,将手术过程中取得的癌组织标本纳入肾癌组(102例),将对应的癌旁组织标本纳入癌旁组(102例)。采用免疫组化法检测CBLL1、RBM15在肾癌患者癌组织及癌旁组织中的表达情况;统计分析CBLL1、RBM15表达与肾癌患者临床特征的关系;采用多因素Cox回归分析探讨肾癌患者预后的影响因素。结果肾癌组的CBLL1、RBM15阳性表达率高于癌旁组(均P<0.05)。临床分期为Ⅲ期、有远处转移、有淋巴结转移及肾包膜受侵患者的CBLL1阳性表达率、RBM15阳性表达率均高于临床分期为Ⅰ~Ⅱ期、无远处转移、无淋巴结转移及肾包膜无受侵患者(均P<0.05)。临床分期为Ⅰ~Ⅱ期、无远处转移、无淋巴结转移、肾包膜无受侵、CBLL1阴性、RBM15阴性患者的3年总生存率高于临床分期为Ⅲ期、有远处转移、有淋巴结转移、肾包膜受侵、CBLL1阳性、RBM15阳性患者(均P<0.05)。多因素Cox回归分析结果显示,肾包膜受侵、CBLL1阳性、RBM15阳性是肾癌患者预后的影响因素(均P<0.05)。结论CBLL1、RBM15在肾癌中呈异常表达,与临床分期、淋巴结转移、远处转移、肾包膜受侵等密切相关,有望作为评价肾癌患者预后的分子标志物。