DNAJC21和RNF5的蛋白质及基因水平作为免疫性血小板减少症的治疗靶点:基于全基因组关联研究(GWAS)后的优化分析

《Hematology》:Protein and gene levels of DNAJC21 and RNF5 as drug targets for immune thrombocytopenia: optimized post-GWAS insights

【字体: 时间:2025年11月04日 来源:Hematology 1.6

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  ITP研究通过优化后GWAS框架,结合贝叶斯共定位和孟德尔随机化,发现DNAJC21促进ITP发展,RNF5具保护作用,二者调控CD36、BRAP和PPP1CC等蛋白影响血小板计数。

  免疫性血小板减少症(Immune Thrombocytopenia, ITP)是一种由自身免疫反应引发的罕见血液系统疾病,其主要特征是血小板计数显著降低(<100×10?/L),且在排除其他继发性原因后仍无法解释这种减少。尽管目前已有多种治疗手段,包括新生儿Fc受体抑制剂、补体抑制剂以及抗CD38抗体等,但糖皮质激素仍被认为是初始治疗的核心药物。然而,当前的治疗效果仍存在较大个体差异,且缺乏有效的诊断和预后生物标志物,这限制了对疾病机制的深入理解及精准治疗策略的制定。因此,探索新的分子靶点成为改善ITP治疗和研究的重要方向。

本研究通过优化的后全基因组关联研究(GWAS)框架,结合蛋白质组学或转录组学的贝叶斯共定位分析和双样本孟德尔随机化(MR)方法,旨在更全面地识别与ITP相关的潜在生物标志物,并进一步揭示其在疾病发生中的因果关系。该方法首先对候选蛋白质进行广泛筛选,随后通过MR分析验证这些蛋白质是否与ITP的临床表型存在因果关联。同时,该研究还评估了这些生物标志物在其他与血小板计数相关的疾病(如特发性血小板增多症ET和未明确血小板减少症)中的作用,以增强对ITP特异性机制的理解。

研究结果显示,DNAJC21蛋白与ITP的进展具有显著正相关,而NOTCH3、FKBPL和RNF5蛋白则表现出保护性作用。在基因层面,DNAJC21与ITP风险呈正相关,而RNF5则与ITP风险呈负相关。贝叶斯共定位分析进一步揭示了RNF5基因与FKBPL蛋白之间存在强烈的信号关联,而MR分析则支持了RNF5基因对RNF5和FKBPL蛋白表达的促进作用。此外,DNAJC21和RNF5的基因和蛋白形式均与血小板相关蛋白存在显著共定位,表明它们在调节血小板计数方面具有重要作用。具体而言,DNAJC21可能通过上调CD36的表达来促进血小板生成,而RNF5则通过调控BRAP和PPP1CC等九种蛋白质,影响血小板水平。

在讨论部分,研究者指出DNAJC21的双等位基因突变与骨髓衰竭综合征(如Shwachman-Diamond综合征)有关,其主要机制是DNAJC21蛋白功能的丧失,进而影响核糖体的生成和功能。这些疾病通常表现为全血细胞减少,而本研究发现DNAJC21与ITP的关联可能源于单点突变或环境因素导致的蛋白表达增加。RNF5在免疫调节和免疫稳态中发挥关键作用,通过调控干扰素刺激因子(STING)通路、Toll样受体信号通路以及内质网应激等多种机制参与免疫反应。其功能紊乱已被与多种炎症和免疫相关疾病联系起来,特别是在抗病毒反应中。因此,RNF5在ITP中的表达减少可能反映了其在免疫调节中的作用,尤其是在病毒感染背景下,RNF5的下调可能增加了ITP的易感性。

研究还发现,尽管FKBPL属于FKBP家族,但它并不直接与用于ITP治疗的免疫抑制剂FK506(他克莫司)相关。FKBPL通过调节糖皮质激素、雄激素和雌激素受体信号通路,影响这些激素的转录激活和磷酸化过程。本研究提出,FKBPL蛋白与ITP的负相关可能意味着其表达水平的降低会削弱糖皮质激素受体的功能,从而部分解释糖皮质激素在ITP治疗中的效果。此外,丹唑(一种合成雄激素)和妊娠期间的激素变化也可能通过FKBPL相关通路影响ITP的发生,这进一步强调了类固醇激素信号在ITP发病机制和治疗中的重要性。

NOTCH3蛋白虽然在某些研究中显示出在ITP患者中mRNA水平的升高,但其蛋白水平并未被评估。本研究发现,NOTCH3的基因表达并未在ITP中发生显著变化,而其蛋白水平却出现下降,这提示NOTCH3的调控可能在转录后阶段发生。NOTCH3信号在Toll样受体激活的巨噬细胞中对NF-κB通路的激活至关重要,并且在胸腺细胞发育过程中参与前T细胞受体(pre-TCR)与NF-κB通路之间的信号交流。因此,NOTCH3的异常表达可能在ITP的发病机制中起到一定作用。

此外,研究还发现GP6(血小板糖蛋白VI)在deCODE和UKB-PPP数据集中均显示出与ITP的潜在关联。尽管在MR分析中,GP6蛋白未能达到显著性阈值,但在贝叶斯共定位分析中仍显示出一定的关联性。这一结果可能意味着GP6水平的升高反映了ITP患者中血小板的破坏增加,为ITP的发病机制提供了新的线索。

总体而言,本研究通过优化的后GWAS框架,首次在基因和蛋白层面揭示了DNAJC21和RNF5在ITP中的作用。DNAJC21可能通过上调CD36来促进血小板生成,而RNF5则可能通过调控BRAP和PPP1CC等蛋白质来影响血小板水平。这些发现不仅加深了对ITP发病机制的理解,也为未来生物标志物的发现和新型治疗策略的开发提供了重要参考。

然而,该研究也存在一定的局限性。首先,由于ITP病例数量相对较少,部分分析的统计效力受到限制。其次,研究仅限于欧洲血统的队列,这可能影响其在非欧洲人群中的适用性。此外,使用血液表达的eQTL数据而非血小板或免疫细胞特异性的调控数据,可能忽略了基因表达在不同细胞类型中的差异性影响。另外,部分MR分析依赖于单个SNP作为工具变量,这可能增加弱工具变量偏差的风险。最后,研究中无法完全排除与蛋白质测量平台相关的潜在误差。

本研究的作者团队在研究中贡献了各自的专业知识,包括研究设计、数据分析、软件开发和结果可视化等方面。研究者们强调,通过整合贝叶斯共定位分析和双样本MR方法,提高了对ITP相关生物标志物识别的可靠性和精确度。该研究不仅揭示了DNAJC21和RNF5在ITP中的潜在作用,还为未来的临床研究和治疗策略提供了新的思路和方向。
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