錢蕊，王禮群 綜述，姚于勤，2，方愛平 審校

1.四川大學華西公共衛(wèi)生學院華西第四醫(yī)院，四川 成都 610041；2.四川大學華西-協(xié)和陳志潛衛(wèi)生健康研究院職業(yè)病防治研究中心，四川 成都 610041

受體活性調(diào)節(jié)蛋白（receptor activity-modifying proteins，RAMPs）是一個膜蛋白家族，其與部分重要的G蛋白偶聯(lián)受體（G-protein-coupled receptors，GPCRs）相互作用，調(diào)節(jié)其生理功能［1］。GPCRs 是目前已知可作為藥物靶點的蛋白質(zhì)，現(xiàn)已獲批上市的藥物中約有30%以其作為治療靶點［2］。RAMPs對GPCRs功能的動態(tài)調(diào)控涉及到GPCR轉(zhuǎn)運、再循環(huán)、信號轉(zhuǎn)導、翻譯后修飾和G 蛋白偶聯(lián)中受體依賴的改變等方面［1］，RAMPs 賦予了GPCRs 藥理功能性和生理多樣性［3-4］。因此，RAMPs在與GPCRs相關(guān)的多種疾病中表達異常，可作為疾病檢測的生物標志物，也是重要的潛在治療靶點。本文主要對RAMPs的生物學特點以及其生理病理作用過程作一綜述，為RAMPs 的進一步研究和靶點藥物開發(fā)提供新思路，而RAMPs 的表達水平也可能成為疾病檢測和預(yù)后指示的新指標。

1 RAMPs的生物學特點及其表達情況

RAMPs 家族屬于Ⅰ型跨膜蛋白，包括3 種類型：RAMP1、RAMP2、RAMP3，相對分子質(zhì)量為14 000 ～17 000，分別由3 種基因編碼表達［5］。RAMPs 家族在結(jié)構(gòu)上相似，具有共同的拓撲結(jié)構(gòu)，由胞外N-端、單一跨膜結(jié)構(gòu)域和胞內(nèi)C-端等3部分構(gòu)成。

1.1 RAMPs的生物活性特點 RAMPs可與多種GPCRs特異性結(jié)合，如降鈣素肽家族受體（calcitonin receptor，CTR）、降鈣素受體樣受體（calcitonin-like receptor，CLR）等，改變受體的親和力和功效，調(diào)節(jié)其在細胞中的信號和內(nèi)化。同時RAMPs 也可作為相應(yīng)受體的配體，激發(fā)受體活性和效能，并與之結(jié)合運輸至細胞膜處發(fā)揮作用。胰淀素（amylin，AMY）是一種調(diào)節(jié)血糖水平的重要多肽，需要與受體結(jié)合發(fā)揮作用。RAMP1／2／3 與CTR 結(jié)合分布形成受體亞型AMY1、AMY2、AMY3，進而調(diào)節(jié)AMY 活性，影響生命活動［6］。CLR／RAMP1復(fù)合物是一種高親和力的降鈣素基因相關(guān)肽（calcitonin gene-related peptide，CGRP）受體，且降鈣素前體物質(zhì)可與CLR／RAMP1 復(fù)合物反應(yīng)。CLR 與RAMP2 或RAMP3 的復(fù)合物會產(chǎn)生腎上腺髓質(zhì)素（adrenomedullin，AM）受體的兩種亞型，分別為AM1（CLR／RAMP2）和AM2（CLR／RAMP3）受體［7］。AM1（CLR／RAMP2）受體對CGRP 親和力極低，約為與AM結(jié)合親和力的百分之一，而AM2（CLR／RAMP3）受體與CGRP 存在中等親和力［8］。RAMPs 通常很少或不在細胞表面表達，僅在與受體結(jié)合時才會運輸至細胞表面。糖基化是RAMPs 蛋白家族翻譯后修飾的重要一步，RAMP1 缺乏糖基化位點，在無相互作用受體的情況下無法到達細胞表面，因此滯留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，并以同型二聚體的形式存在［9］。但RAMP2和RAMP3 有多個糖基化位點，可獨立細胞表面表達，在體外試驗中，RAMP2／3 沒有受體也能在一定范圍內(nèi)到達質(zhì)膜［10］。

1.2 RAMPs在正常機體和疾病中的表達情況 RAMPs的異常表達與疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。在The Human Protein Atlas 數(shù)據(jù)庫（https：／／www.proteinatlas.org／）中分析得出，RAMP1在子宮內(nèi)膜、子宮頸、肌肉組織、結(jié)腸中表達量較高，并且在膠質(zhì)瘤、肝癌、前列腺癌中的mRNA 表達量明顯升高；RAMP2在全身均有表達，在肺、乳腺、脂肪組織中高表達，在腎癌、胃癌、黑色素瘤等癌癥中也出現(xiàn)異常高表達；RAMP3在肺、甲狀腺、腎臟、心肌中表達量較高，并且還是肝癌和子宮頸癌的診斷指標。

RAMPs表達水平的調(diào)控已經(jīng)在疾病動物模型中進行了廣泛的研究。RAMPs 調(diào)節(jié)與心血管疾病有關(guān)，在主動脈狹窄引起的心力衰竭大鼠模型中，術(shù)后6 個月心房和心室中RAMP1和RAMP3表達升高，而RAMP2無變化［11］。但在充血性心力衰竭大鼠模型和異丙腎上腺素誘導的大鼠心肌肥大和缺血模型研究中，RAMP2在心房和心室中顯示上調(diào)［12-13］。梗阻性腎病大鼠模型顯示，RAMP1和RAMP2表達上調(diào)，而RAMP3無變化［14］。在膿毒癥小鼠模型中，RAMP1、RAMP2和CLR表達水平降低，而RAMP3升高［15］。在慢性缺氧肺的大鼠模型中，RAMP1和RAMP3表達上調(diào)，而RAMP2未上調(diào)，CLR水平保持不變［16］。雖然僅用mRNA水平推斷蛋白表達情況不夠嚴謹，但這些研究為RAMPs表達的生理調(diào)控提供了可靠依據(jù)，靶向RAMPs可能有助于管理和控制這些疾病狀態(tài)，成為可行的治療方法［17］。并且上述多種動物疾病模型中的研究表明，RAMPs的mRNA 水平在發(fā)病過程中，甚至是發(fā)病早期會發(fā)生明顯變化，由此分析得出，RAMPs的基因表達異常改變對疾病的預(yù)防、預(yù)測及早期診斷具有重要意義。

2 RAMPs在多種發(fā)病機制及預(yù)防醫(yī)學中的研究進展

RAMPs 蛋白是形成CGRP、AM 和AMY 受體的關(guān)鍵部分，改變RAMPs 表達水平會對受體活性產(chǎn)生重要影響，進而可能引發(fā)一系列功能失調(diào)性疾病。RAMPs 在預(yù)防醫(yī)學領(lǐng)域也具有重要研究意義，在疾病早期的RAMPs 基因?qū)用姹磉_異常可作為疾病診斷的依據(jù)，為預(yù)防重大疾病或疾病早期診斷提供參考。以下對在不同種疾病中RAMPs家族的3種蛋白的變化和預(yù)示作用作一詳細介紹。

2.1 RAMPs在癌癥和腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中的預(yù)防治療作用 癌癥和腫瘤的發(fā)病機制復(fù)雜，情況多樣，且致死率高，是全球衛(wèi)生面臨的重大難題。RAMPs 在多種癌癥中出現(xiàn)異常表達，干擾信號通路，影響正常功能，是重要的潛在治療靶點和生物標志物。在人前列腺癌發(fā)生前期，RAMP1表達會明顯升高，體內(nèi)外試驗發(fā)現(xiàn)，抑制RAMP1表達可減弱癌癥相關(guān)通路，因此，RAMP1可作為前列腺癌的新生物標志物，且靶向作用RAMP1表達有望成為前列腺癌治療的新靶點［18］。腫瘤轉(zhuǎn)移是癌癥發(fā)病和死亡的主要原因。最近的一項研究表明，選擇性激活RAMP2和抑制RAMP3有望抑制腫瘤轉(zhuǎn)移［19］。研究者將PAN02胰腺癌細胞注入Ramp2-／-和Ramp3-／-小鼠脾臟中，誘導自發(fā)性肝轉(zhuǎn)移，結(jié)果顯示，Ramp3-／-小鼠的腫瘤轉(zhuǎn)移被抑制，且腫瘤周圍的整合膜蛋白（podoplanin，PDPN）陽性的癌癥相關(guān)成纖維細胞數(shù)量減少，而Ramp2-／-小鼠與之相反。該研究也證明了靶向AM-RAMP系統(tǒng)可能成為抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的新治療方法。在大多數(shù)肺腫瘤中，RAMP2表達下調(diào)，下調(diào)程度與腫瘤等級相關(guān)，且RAMP2的移位表達可抑制肺癌細胞生長，誘導肺癌細胞凋亡［20］。對肝細胞癌、乳腺腫瘤診斷專利中，RAMP3的異常表達均是診斷指標之一［21］。AM 在多種動物模型中具有促進體內(nèi)血管生成和腫瘤促生長的作用，其發(fā)揮作用需與質(zhì)膜上的CLR／RAMP2（RAMP3）復(fù)合物結(jié)合［22］，因此抑制RAMP2、RAMP3表達或?qū)⒊蔀榘邢蛑委熌[瘤的新方案。此外，RAMP3 還是肝癌的預(yù)后指標，可能減少基因突變給肺癌預(yù)后帶來的不良影響［23］。

2.2 RAMPs 在心腦血管疾病中的研究及潛在治療靶點 心腦血管疾病是一類嚴重威脅人類健康，在中老年人群中高發(fā)的疾病，具有高患病率、高致殘率、高致死率的特點。多項心腦血管疾病的研究表明，調(diào)控RAMPs 的表達可能會減輕不良病理反應(yīng)，反之，敲除RAMPs 或其表達失調(diào)會導致嚴重的心腦血管疾?。?4-25］。

在神經(jīng)系統(tǒng)中高表達RAMP1基因的小鼠能抑制血壓升高，防止自主神經(jīng)失調(diào)［26］。當RAMP1過表達時，小鼠表現(xiàn)出血漿外滲水平增強，三叉神經(jīng)中CGRP敏感性增強［27］。在一項研究RAMP2 和RAMP3 對心血管生長的研究中發(fā)現(xiàn)，Ramp2-／-小鼠由于血管生成異常發(fā)生子宮內(nèi)死亡，而Ramp3-／-小鼠會出現(xiàn)淋巴管合成失調(diào)［28］。LENHART 等［29］探究了RAMP3 與A族GPCR 蛋白GPR30 之間的相互作用。試驗對比了在心臟病易發(fā)遺傳背景下的Ramp3+／+和Ramp3-／-的小鼠接受G-1（GPR30 的特異性激動劑）治療后的情況，結(jié)果顯示，雌性且具有RAMP3的小鼠的心肌肥厚和血管周圍纖維化顯著減少，表明RAMP3 是GPR30介導的心臟保護所必需的物質(zhì)。AM 具有心室重構(gòu)、抑制心肌肥大和抑制心臟成纖維細胞增殖的作用，但必須與CLR／RAMPs復(fù)合物結(jié)合才能發(fā)揮作用［30］。2019年，MACKIE等［31］通過BRET篩選試驗和細胞表面表達情況，發(fā)現(xiàn)RAMP3與ACKRs之間具有較強的相互作用。RAMP3 與ACKR3 的關(guān)聯(lián)在不改變G 蛋白偶聯(lián)的情況下降低了AM配體的可用性。

2.3 RAMPs 蛋白在糖尿病中的研究進展 糖尿病也是世界范圍內(nèi)高發(fā)疾病之一，已成為全球第9大死亡因素。在發(fā)病過程中，RAMPs所在的信號通路是重要的靶向位點，深入研究RAMPs 在糖尿病發(fā)病機制中的作用，對疾病的預(yù)防檢測和預(yù)后治療均具有重要意義。

RAMP2 具有改變胰高血糖素受體的配體選擇性和G 蛋白偏好性的作用，進而減弱靶向胰高血糖素樣肽-1（glucagon-like peptide-1，GLP-1）受體治療的副作用，具有重要的藥理學意義［32］。KIM 等［33］通過分析Ⅱ型糖尿?。╰ype 2 diabetes mellitus，T2DM）患者體內(nèi)AM2、RAMP3、CLR 表達情況，研究AM2-RAMP3-CLR 信號軸。體外試驗中，將人類前脂肪細胞暴露于脂肪微環(huán)境，結(jié)果顯示，ADM2（編碼AM2基因）表達增加，但AM2的分泌反而因其配受體的表達量降低而受到抑制。以上研究表明了AM2-RAMP3-CLR 干擾與肥胖之間的聯(lián)系，并確定了非糖尿病肥胖中RAMP3mRNA 表達量顯著下調(diào)。因此，RAMP3mRNA 水平檢測可作為非糖尿病肥胖引發(fā)多種疾病前的預(yù)防性檢查指標。

2.4 RAMPs 在其他疾病中的研究 RAMPs 除了在多種慢性疾病中具有重要的意義，在其他疾病中的變化也是疾病預(yù)測、治療和預(yù)后的潛在靶點。PAUZA等［34］發(fā)現(xiàn)，CGRP-RAMP1-CLR 信號通路的失調(diào)與息室炎（diverticular disease，DD）病理相關(guān)。GONG等［35］將原發(fā)性開角型青光眼（primary open-angle glaucoma，POAG）患者的RAMP2基因突變與視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞中受損的AM-RAMP2-CLR 信號通路聯(lián)系起來，從而為開發(fā)RAMP2治療POAG的靶向策略奠定了基礎(chǔ)。對RAMP3基因敲除小鼠的研究則揭示了一種與年齡相關(guān)的表型，代謝調(diào)節(jié)發(fā)生改變以及骨密度較高［36］。隨著RAMPs 相互作用受體拮抗劑的可用性不斷增加，RAMP3 有望成為在骨骼治療上的新一治療靶點［36-37］。一項臨床研究發(fā)現(xiàn)，具有RAMP3 多態(tài)性的老年女性的脂肪質(zhì)量往往更高，表明RAMP3 表達的變化有助于與年齡相關(guān)的身體質(zhì)量組成變化［38］。

目前腫瘤和癌癥是人類醫(yī)學難以解決的疾病問題，而因年齡增長導致的人體正常生理功能失調(diào)又無法避免，在對3 種RAMPs 蛋白的大量病理機制研究中發(fā)現(xiàn)，RAMP3 不僅具有抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的潛在功能，而且與年齡相關(guān)的骨骼老化、女性絕經(jīng)后肥胖密切相關(guān)。因此，深入研究RAMP3 在人體中的調(diào)控機制和信號傳導通路，對上述病理學及生理學難題具有重要意義。下文主要對RAMP3的信號傳導及可能的調(diào)節(jié)基因和蛋白作一詳細介紹。

3 RAMP3的潛在調(diào)控轉(zhuǎn)錄蛋白

近年來調(diào)控RAMPs 轉(zhuǎn)錄的蛋白引起了廣泛關(guān)注，通過調(diào)控基因?qū)AMPs 的表達進行限制，間接影響GPCRs 的運輸及生物效能，這可能成為治療相關(guān)疾病的潛在靶點。在研究RAMPs 的生理學和病理學作用時，常常利用基因敲除技術(shù)獲取缺陷型小鼠，進而探究其生理生化指標變化，但對調(diào)控RAMPs表達的基因研究并不多見，本文對研究較多的RAMP3相關(guān)調(diào)控基因進行著重介紹，并詳細介紹了可能對RAMP3轉(zhuǎn)錄表達有影響的調(diào)控蛋白甾醇調(diào)節(jié)元素結(jié)合蛋白-2（sterol regulatory element-binding factor-2，SREBF-2），且RAMP3和SREBF-2均在肝細胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）中表達異常，可能存在相關(guān)調(diào)節(jié)機制，是重要的治療研究靶點，為后續(xù)深入研究提供參考。

SREBF-2是由諾貝爾獎得主Goldstein and Brown研究小組于1993 年發(fā)現(xiàn)［39］。新合成的SREBF-2 定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜，通過羧基末端調(diào)節(jié)區(qū)域與SREBP 裂解激活蛋白結(jié)合，在細胞內(nèi)低膽固醇條件下，SREBP切割激活蛋白（the SREBP cleavage activating protein，SCAP）將SREBF-2 轉(zhuǎn)運至高爾基體，在site-1 絲氨酸蛋白酶和site-2 金屬蛋白酶作用下裂解成活性形式進入細胞核在轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控的靶基因參與膽固醇和脂質(zhì)生物合成［40］。SREBF-2 轉(zhuǎn)錄因子與代謝類慢性肝病密切相關(guān)，在HCC中高表達，并且是RAMP3潛在的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子。此外，現(xiàn)有研究根據(jù)RAMP3基因和其他基因表達情況診斷HCC 的分類和預(yù)后，但兩者具體調(diào)控機制尚不清楚［41］。近年研究發(fā)現(xiàn)，SREBF-2表達上調(diào)促進非酒精性脂肪肝、非酒精性脂肪肝炎和肝硬化等慢性肝病的疾病進程，但是否進展為HCC尚無報道［42-43］。因此，對SREBF-2 和RAMP3 在HCC疾病進程中的表達量變化和信號通路研究，可能成為HCC疾病治療或緩解病癥的新靶點。

4 討論與展望

RAMPs 對GPCRs 功能的動態(tài)調(diào)控涉在GPCRs轉(zhuǎn)運和再循環(huán)、信號轉(zhuǎn)導、翻譯后修飾及G 蛋白偶聯(lián)中受體依賴的改變等方面具有重要生物學意義，是神經(jīng)系統(tǒng)、心血管疾病、腎功能、骨骼發(fā)育、肥胖、糖尿病等多種疾病的治療靶點。在對RAMPs 的可能調(diào)控基因和蛋白分析時，發(fā)現(xiàn)SREBF-2 蛋白可能對RAMP3轉(zhuǎn)錄具有調(diào)控作用，并且與代謝類慢性肝病密切相關(guān)，且在HCC中高表達，分析兩者之間的信號傳遞或調(diào)控作用可能對HCC治療具有一定作用。本文對RAMPs 蛋白的生理病理功能和藥理學研究進行了系統(tǒng)總結(jié)，并詳細梳理了RAMP3 的信號通路和可能存在的調(diào)節(jié)基因及蛋白，為深入研究RAMPs 在疾病發(fā)生發(fā)展過程中的作用機制奠定了基礎(chǔ)，也為RAMPs靶向藥物開發(fā)及生物標志物研究提供了新思路。