《Schizophrenia Research》：Impact of clozapine on the proteome: A systematic review and functional analyses
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氯氮平是治疗难治性精神分裂症（treatment-resistant schizophrenia, TRS）最有效的抗精神病药物，但其使用受到可能危及生命的不良效应的限制，包括心肌炎、粒细胞缺乏症和肺炎。加深对其机制的了解可能有助于更安全地处方。本研究开展了首
氯氮平是治疗难治性精神分裂症（treatment-resistant schizophrenia, TRS）最有效的抗精神病药物，但其使用受到可能危及生命的不良效应的限制，包括心肌炎、粒细胞缺乏症和肺炎。加深对其机制的了解可能有助于更安全地处方。本研究开展了首项系统综述，整合了与氯氮平暴露相关的蛋白质组学发现。遵循PRISMA指南，研究人员在PubMed、Embase和Scopus数据库中检索了动物、人体及细胞模型中与氯氮平相关的蛋白质组学研究。差异表达蛋白利用STRING数据库（Search Tool for the Retrieval of Interacting Genes/Proteins）映射至Reactome通路。采用相同方法，研究人员按模型类型对所有蛋白进行分层分析，并按暴露时长和生物系统对重复发现的蛋白进行分析。重复发现的蛋白进一步使用QIAGEN Ingenuity Pathway Analysis（IPA）进行分析。跨研究发现，1070种独特蛋白在氯氮平暴露后发生变化（603种增加，394种减少，73种方向不一致）。其中，152种蛋白在≥2项研究中被发现，79种显示出一致的变化方向。9种蛋白在≥3项研究中被重复发现且方向一致。整体STRING分析识别出反复富集的免疫/炎症、细胞应激和神经元通路，分层分析在不同模型类型、暴露时长和生物系统中对这些及相关代谢过程提供了部分支持。IPA强调了坏死相关过程以及涉及心血管、肝脏和肾脏系统的下游疾病效应。这些发现表明，免疫、炎症和调节性细胞死亡通路可能促成了氯氮平相关的不良效应，尽管它们与治疗反应的关系尚不明确。有限的时间序列数据直接比较了脑与外周血的变化。有必要在氯氮平起始治疗阶段开展前瞻性纵向蛋白质组学研究，以识别早期生物标志物和干预窗口。
氯氮平对蛋白质组影响的系统综述与功能分析：论文解读
一、研究背景与研究目的
氯氮平（clozapine）是一种独特的非典型抗精神病药物，对约30%-60%的难治性精神分裂症（treatment-resistant schizophrenia, TRS）患者有效。TRS定义为对至少两种不同抗精神病药物（每种服用至少6周）足量治疗后反应不完全的状态。氯氮平的使用可显著改善严重精神病患者的预后，促进功能恢复和生活质量，并降低住院率、自杀率和总体死亡率。然而，氯氮平伴有一系列可能危及生命的严重不良反应，包括心肌炎、粒细胞缺乏症、癫痫发作、镇静和肺炎，其使用还与超过50%的代谢综合征发生率相关。因此，氯氮平被限制为三线用药，并要求定期监测，包括中性粒细胞减少症的血液检测和体格观察。尽管如此，氯氮平仍是英国和大洋洲地区药物相关死亡率的前三大原因之一。
氯氮平的作用机制尚未完全阐明。与其他主要作用于多巴胺拮抗的抗精神病药物相比，氯氮平对多巴胺D2受体的拮抗作用相对较弱，而是与更广泛的受体结合，包括D3、D4、乙酰胆碱毒蕈碱受体、烟碱受体、α-肾上腺素能受体、多种血清素受体和组胺受体。此外，氯氮平还被认为可通过促进谷氨酸受体、γ-氨基丁酸受体和甘氨酸转运体活性等不同机制发挥作用。氯氮平相关不良事件已被证实与免疫和炎症通路有关，如氯氮平相关中性粒细胞减少症和抗体产生减少会增加感染易感性，而滴定期的血浆浓度依赖性炎症反应可能与心肌炎和其他器官炎症相关。
鉴于氯氮平介导的广泛生物学效应，需要更深入地理解其作用机制以开发更安全的个体化用药方案。大规模蛋白质组学分析提供了一种有前景的方法，能够同时量化多个相互作用的蛋白质网络。本研究首次系统整合了来自人类、动物和人类细胞模型的蛋白质组学研究结果，旨在从蛋白质表达水平揭示氯氮平相关不良事件背后的分子通路和生物学过程。
二、研究方法概述
本研究严格遵循PRISMA系统综述指南。研究人员在PubMed、Embase和Scopus三个数据库中检索了从建库至2025年8月29日期间发表的相关文献。纳入标准包括：涉及氯氮平处理的人类或动物研究；采用质谱法、蛋白质芯片或蛋白质组学技术；同行评议的英文全文期刊。排除标准包括：仅测量氯氮平或其反应代谢物水平的研究、代谢组学或基因组学研究、综述文章以及非人类细胞模型研究。最终纳入24篇文献。对于提取的差异表达蛋白，研究人员首先利用UniProt数据库将其映射为唯一标识符，随后使用STRING数据库进行Reactome通路过代表分析，并使用QIAGEN Ingenuity Pathway Analysis（IPA）对跨研究重复发现的蛋白进行核心分析。
三、研究结果
3.1 文献筛选结果
经系统检索和筛选，从1060条记录中最终纳入24篇文献进行最终综述。
3.2 数据提取表
纳入研究的氯氮平暴露时长差异很大，从急性暴露（1小时）到慢性治疗（长达6周），体外模型主要考察短期暴露，体内研究则更多评估亚急性至慢性治疗方案。
3.3 氯氮平相关蛋白质组变化分析方法学
质谱法是17/24项研究的主要分析技术，9项研究在质谱分析前使用二维凝胶电泳进行蛋白分离，8项研究使用Western blot作为验证方法。另有4项研究单独使用Western blot，1项使用多重免疫分析，1项使用蛋白质组芯片联合Western blot验证。
3.4 氯氮平处理后丰度改变的蛋白鉴定
跨研究共发现1082种蛋白在氯氮平暴露后丰度改变，排除12种未在UniProt数据库中收录的蛋白后，剩余1070种——603种增加，394种减少，73种在不同研究中方向不一致。152种蛋白在≥2项研究中显示改变，其中79种方向一致。9种蛋白在3项及以上研究中被重复发现且方向一致，包括蛋白酶体α亚基1、肌动蛋白相关蛋白3、小核糖体亚基蛋白uS5、蛋白酶体β亚基1、膜联蛋白A1、V型质子ATP酶催化亚基A、胶质纤维酸性蛋白、蛋白二硫键异构酶A3和V型质子ATP酶B亚基（脑亚型）。
3.5 偏倚风险评估
使用改编的ROBINS-I V2框架评估，总体研究质量为中等偏倚风险。大多数体外和动物研究在选择、干预分类和偏离预期干预方面的偏倚较低。由于蛋白质组学和机制研究采用探索性、高维度的流程，未预先注册分析计划，导致选择性报告结果的领域普遍被评为中等风险，这是总体风险的主要贡献因素。
3.6 通路与生物信息学分析
3.6.1 STRING对所有氯氮平调控蛋白的分析识别出免疫/炎症、细胞应答和神经发育通路
过代表分析识别出444个Reactome功能通路（FDR<0.05），排名靠前的通路主要包括免疫和炎症过程，如感染性疾病、先天免疫系统和中性粒细胞脱颗粒。其他炎症相关通路包括B细胞活性、NF-κB信号传导和激活、NOTCH4信号传导、白细胞介素信号传导和炎症小体通路。此外，还观察到细胞应激反应和神经系统发育通路的显著富集。
3.6.2 模型分层STRING分析识别出代谢、免疫和神经元通路的部分汇聚
人类细胞模型、动物体内研究和人体内研究分别识别出424、19和7个显著富集的Reactome通路。人类细胞模型和动物体内研究共享14个通路，包括先天免疫信号传导、柠檬酸循环和呼吸电子传递、化学突触传递和囊泡运输。淀粉样纤维形成是唯一在所有三组中均富集的通路。
3.6.3 分层STRING分析识别出跨暴露时长和生物系统的复发性免疫/炎症、细胞应激和发育通路
基于时长和生物系统的分层分析显示，短期CNS和外周亚组之间有124个显著富集的通路重叠。与整体分析一致，免疫/炎症、细胞应激和发育通路在分层后仍反复富集。发育相关通路如轴突导向在短期CNS和外周亚组中均显著富集，而神经特异性通路如信号素相互作用和化学突触传递仅在短期CNS亚组中达到显著性。
3.6.4 IPA验证了炎症通路和感染相关通路的富集
IPA对152个跨研究重复蛋白的分析识别出183个显著富集的信号和代谢通路，与STRING一致地识别出中性粒细胞脱颗粒、NF-κB信号传导、NOTCH4信号传导、B细胞和白细胞介素相关通路。
3.6.5 跨平台分析证明了免疫和炎症通路的汇聚
跨平台分析显示，STRING和IPA均一致富集了免疫和炎症通路。中性粒细胞相关通路的突出地位与氯氮平相关血液学毒性的已知机制一致。白细胞介素信号通路的富集与氯氮平起始期反复报告的急性炎症细胞因子反应相符。炎症小体信号通路的富集与实验证据一致，即氯氮平可诱导炎症小体依赖的caspase-1活化和IL-1β释放。NF-κB和NOTCH信号通路的改变共同提示一种协调的先天免疫扰动模式。
3.6.6 IPA将坏死确定为氯氮平激活的关键生物学过程
IPA将坏死列为排名最高的功能（BH校正p值=2.89e-23），这代表了氧化损伤、细胞因子信号传导、膜完整性丧失和细胞死亡等多种上游机制汇聚于终末细胞损伤和死亡结局。这一解释与氯氮平毒性在各组织中的已知特征一致，包括心脏组织中的炎症性心肌损伤、免疫细胞中的活性代谢物介导的细胞毒性，以及单核细胞中的炎症小体依赖性IL-1β反应。
3.6.7 IPA预测涉及心血管、肝脏和肾脏系统的下游疾病功能
IPA将氯氮平相关蛋白质组变化链接到90个疾病终点，映射至心脏、肝脏和肾脏系统。心脏疾病功能最为突出，包含45个终点，涵盖炎症性心肌炎、心室功能障碍、心肌病、心力衰竭和结构性心脏异常。肝脏疾病功能占27个预测终点，肾脏相关终点有18个，包括肾炎症、细胞损伤和肾功能丧失。
四、讨论与结论
本综述提供了一个整合的蛋白质组学视角，揭示了氯氮平如何改变与其严重不良反应相关的关键生物学通路。跨独立数据集、分析平台和实验范式，免疫和炎症通路是最一致富集的生物学通路。在这一框架内，NOTCH4信号传导似乎将先天免疫激活与更广泛的免疫失调联系起来，而B细胞和抗原呈导通路的富集提示持续的先天免疫激活可能与适应性体液免疫的相对抑制同时发生。坏死相关过程的突出地位支持了调节性细胞死亡通路（包括坏死性凋亡、铁死亡和焦亡）的参与。模型分层分析显示了部分通路水平的汇聚，但解释受到可用证据分布不均的限制。暴露时长和CNS-外周分类的分层分析进一步支持了整体分析中观察到的通路水平汇聚。
研究结论：这些发现表明，免疫、炎症和调节性细胞死亡通路可能促成了氯氮平相关的不良效应，尽管它们与治疗反应的关系尚不明确。有限的时间序列数据直接比较了脑和外周血的变化。有必要在氯氮平起始治疗阶段开展前瞻性纵向蛋白质组学研究，以识别早期生物标志物和干预窗口。
