一个由加拿大研究团队领导的小组在寻求理解心血管疾病和某些癌症的潜在机制方面取得了一个突破性的发现。他们已经确定了蛋白质PCSK9破坏低密度脂蛋白受体的分子机制,这些受体负责调节血液中胆固醇的水平,胆固醇是低密度脂蛋白颗粒的主要成分。
这项研究由蒙特利尔临床研究所生化神经内分泌学研究室主任、蒙特利尔大学医学教授Nabil G. Seidah领导,已发表在《分子代谢》杂志上。
他的工作是与Carole Fruchart Gaillard和巴黎-萨克雷大学药物和健康技术系的同事以及意大利比萨大学药学系的科学家合作完成的。
低密度脂蛋白,或称LDL,可以在血液中积累并导致动脉粥样硬化和心脏疾病。低密度脂蛋白和与之相关的胆固醇(LDLc)的水平,直接受低密度脂蛋白受体(LDLR)从血液中收集低密度脂蛋白并将其内化的能力所调控,主要是进入肝脏细胞。表面的LDLR驱动LDL进入细胞,在那里被捕获,LDLR返回到表面进行另一轮捕获。
与PCSK9蛋白有关的罕见病例
大多数家族性高胆固醇血症的病例与LDLR功能障碍有关。但更罕见的病例与PCSK9蛋白有关,Seidah的实验室在2003年发现了这种蛋白。PCSK9也存在于血液中,它与LDLR相关联,并促进其被肝细胞降解,防止其返回表面捕获LDL。一些高胆固醇血症患者有一种"超级PCSK9",能加强对LDLR的降解。
近年来,患者已经有了高效的治疗方法,抑制PCSK9的功能(称为单克隆抗体)或降低血液中PCSK9的水平(称为RNAi),从而使LDLR的数量更大,确保与传统的他汀类药物相比,LDLc下降60%以上。
现在Seidah和他的团队的工作揭开了以前被误解的机制的面纱,PCSK9将LDLR拖向溶酶体,细胞在那里降解PCSK9-LDLR复合物。
三个伙伴蛋白的复合体
在他们的实验室里,Seidah和他的团队进行了结构分析,发现了三个PCSK9伙伴蛋白的复合物的形成,包括LDLR、CAP1和HLA-C。
作为免疫系统中的一个关键蛋白,HLA-C被发现发挥了关键作用:它将整个复合物引导到溶酶体中。HLA-C允许识别"自我",也刺激了T淋巴细胞的抗肿瘤活性。
PCSK9则通过增加细胞表面的HLA-C水平,帮助防止肿瘤的生长和相关转移。
最终,人们希望能够开发出抑制剂,阻止PCSK9和HLA-C的相互作用,并阻断PCSK9对LDLR和HLA-C的功能。
然后,这一突破可以应用于临床实践,以治疗心血管病症以及各种类型的癌症和患者的转移。
该研究得到了CIHR基金会、加拿大前体蛋白分解主席和Leducq基金会的资助。SOLEIL组织也提供了研究材料。