新型肿瘤免疫抑制靶点唾液酸结合免疫球蛋白样凝集素-15的生物信息学预测
2021-02-25文朝朝王晰魏艳李文龙王海龙郭睿赵虹张栋弓韬于保锋
文朝朝,王晰,魏艳,李文龙,王海龙,郭睿,赵虹,张栋,弓韬,于保锋
山西医科大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室,山西 太原 030001
唾液酸结合免疫球蛋白样凝集素-15(sialic acid binding Ig like lectin-15,SIGLEC-15)是一种在脊椎动物多种组织中均有表达的Ⅰ型跨膜蛋白。2007年,ANGATA等[1]最先报道了SIGLEC-15在巨噬细胞亚群上的表达,发现其可优先识别一种与肿瘤相关的聚糖结构唾液酸-Tn(sTn)抗原;2013 年,TAKAMIYA等[2]研究发现,SIGLEC-15还能转导肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophage,TAM)中增强转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)分泌的信号,进一步表明巨噬细胞上的SIGLEC-15可能通过影响TGF-β介导的肿瘤内微环境来促进肿瘤进展。
近年,肿瘤免疫疗法的研究较多,免疫检查点抑制剂的研发对该领域的研究产生了较大影响,其中靶向程序性死亡受体1/程序性死亡受体-配体1(programmed cell death 1/programmed cell deathligand 1,PD-1/PD-L1)的免疫检查点抑制剂研究成为热点[3-5]。有研究表明,PD-1/PD-L1抑制剂仅可对少数(<40%)实体瘤发挥抑制作用[6-8],且长期使用易导致免疫系统激活,引起免疫耐受缺失等副作用,因此亟需寻找类似的靶点来优化肿瘤免疫疗法。2019年,WANG等[9]通过使用基因组规模的T细胞活性阵列将SIGLEC-15确定为一种免疫抑制靶点,并证明由于巨噬细胞集落刺激因子(macrophage colony stimulating factor,MCSF)的诱导和干扰素 γ(interferon γ,IFNγ)下调的影响,SIGLEC-15 在人类癌细胞和肿瘤浸润性骨髓细胞中的表达会广泛上调。另外,肿瘤组织对SIGLEC-15和PD-1的表达通常不会同时发生,因此这两个靶点将在肿瘤的诊疗领域互为补充。上述研究结果表明,SIGLEC-15有望成为癌症免疫疗法的潜在目标,对免疫疗法的研究发展具有重要意义。
ANGATA 等[1]研究表明,SIGLEC-15可能拥有两个Ig样结构域,包含1个带有赖氨酸残基的跨膜结构域,且其胞质部分的结构较短。本研究在此基础上,利用生物信息学方法对SIGLEC-15的结构、性质、功能、蛋白相互作用等特性进行预测和分析,为其在免疫疗法等抗肿瘤研究中的应用奠定基础。
1 材料与方法
1.1 氨基酸序列 从NCBI蛋白质数据库(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/)中搜索获得人SIGLEC-15蛋白(GenBank登录号:AAY40743.1)氨基酸序列信息进行后续预测分析。
1.2 SIGLEC-15理化性质的分析 应用ProtParam软件(http://web.expasy.org/protparam/)分析 SIGLEC-15的基本理化性质;Protscale软件(http://web.expasy.org/protscale/)分析亲疏水性;SignalP 4.0 Server软件(http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP-4.0/)分析信号肽的结构;TMHMM Server v.2.0软件(http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM/)分析跨膜结构[10]。
1.3 SIGLEC-15组织表达特异性、亚细胞定位及不同肿瘤中表达情况分析 在NCBI中查找SIGLEC-15在人类正常组织中的表达情况,并对其在正常组织和肿瘤组织中的每百万碱基转录数(transcripts per million,TPM)进行分析;……
