李启富团队最新研究：这类蛋白有望成为原醛诊治新靶点！|原醛|李启富|线粒体|细胞|肾上腺|蛋白|醛固酮

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Wolframin蛋白有望成为原发性醛固酮增多症诊治的新靶点。

作者｜小码达

高血压是一种非常常见的疾病，而原发性醛固酮增多症（原醛症）占了高血压患者的5％-20％，它所带来的心血管事件的风险也高于原发性高血压。

由于缺乏对原醛症病理生理学的了解，通常将双侧肾上腺增生定义为原醛症，盐皮质激素受体拮抗剂和手术切除醛固酮分泌腺瘤是目前推荐的治疗方法。然而前者不良反应多，后者技术难度大，亟需探索更多的原醛症治疗靶点。

最近一项针对肾上腺切除术后的原醛症患者的研究发现，在58％的病例中存在着使醛固酮分泌异常的钙通道CaV1.3 （CACNA1D）突变 [1] 。

为了更进一步了解原醛症的分子机制，重庆医科大学附属第一医院内分泌科李启富教授团队利用蛋白质组学联合磷酸化蛋白质组学技术，检测了原醛症患者的术后肾上腺腺瘤组织，阐明了Wolframin蛋白-钙轴在原醛症发病中的关键作用 [2] 。

这一研究成果“Phosphoproteomics Reveals the Wolframin-Calcium Axis as an Important Pathogenic Signaling Node in Primary Aldosteronism”近期发表于《Hypertension》杂志（图1）。

图1 文献截图

Wolframin蛋白-钙轴的解谜之旅

该研究纳入了15例醛固酮瘤（原醛症主要亚型）和10例无功能瘤（对照组）患者，利用蛋白质组学联合磷酸化蛋白质组学技术对其术后肾上腺腺瘤组织进行了检测，结果发现：与无功能瘤相比，醛固酮瘤组织中醛固酮合成相关通路显著激活（图2、3）。

图2 醛固酮瘤组织中参与胆固醇代谢的蛋白和磷酸化蛋白受到调节。A、B：参与胆固醇代谢通路的蛋白（A）和磷酸化蛋白（B）在醛固酮瘤和无功能瘤中的表达；C：肾上腺胆固醇代谢通路概述。

图3 醛固酮瘤组织中参与钙稳态的蛋白和磷酸化蛋白受到调节。A、B：醛固酮瘤和无功能瘤中标记的钙稳态相关通路的蛋白（A）和磷酸化蛋白（B）水平的热图；C：钙稳态通路概述。

进一步分析发现：Wolframin蛋白在醛固酮瘤组织中表达显著升高，其表达水平与患者的血压、醛固酮等临床生化指标呈正相关关系，并且在扩大样本量的检测中得到进一步证实（图4）。

图4 醛固酮瘤组织中的WOLFRAMIN蛋白表达在患者和小鼠模型中的验证。A：WOLFRAMIN蛋白在醛固酮瘤和无功能瘤组织中的平均表达水平；B：无功能瘤和醛固酮瘤样本中WOLFRAMIN蛋白的Western blot验证和定量分析；C：无功能瘤和醛固酮瘤肾上腺皮质WOLFRAMIN蛋白和CYP11B2基因免疫组化；D：扩大的验证醛固酮瘤队列（N=97）中WOLFRAMIN蛋白表达与血浆醛固酮浓度（PAC）、卡托普利负荷试验（CCT）或收缩压的相关性；E：C57BL/6J雄性小鼠，8周龄时，用普通盐饲料（NSD）或高盐饲料（HSD）饲喂2周，NSD小鼠血清醛固酮浓度升高；F：NSD和HSD对肾上腺WOLFRAMIN蛋白和CYP11B2基因表达水平（免疫组化染色）的影响。* P < 0.05，* * P < 0.01，* * * P < 0.001。

随后，研究者通过体内和体外干预研究，证实Wolframin蛋白可以促进肾上腺皮质细胞合成分泌醛固酮，其机制为Wolframin蛋白促进内质网钙离子向胞浆及线粒体转运，激活钙离子信号通路并上调线粒体功能，从而上调醛固酮的合成分泌（图5）。

图5 WOLFRAMIN蛋白通过影响钙稳态和线粒体功能诱导醛固酮分泌增加。A：过表达WOLFRAMIN蛋白的H295R细胞胞浆钙离子，条形图为胞浆钙的定量分析；B：过表达WOLFRAMIN蛋白的H295R细胞线粒体ATP生成；C：BATPA - AM （选择性钙螯合剂）对WOLFRAMIN蛋白过表达的H295R细胞醛固酮合酶基因CYP11B2信使核糖核酸表达及醛固酮生成的影响；D：MCU - i4 （IP3依赖的线粒体钙摄取的阻断剂）对WOLFRAMIN蛋白过表达的H295R细胞CYP11B2基因表达及醛固酮生成的影响；E：MCU - i4对WOLFRAMIN蛋白过表达的H295R细胞线粒体膜电位的影响。*P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001；#P<0.05, ##P<0.01, ###P<0.001。

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原醛症年终盘点

Wolframin蛋白-钙轴与二次打击学说

近年来，原醛症的发病机制是相关领域研究者们探究的焦点，目前得到较多认可的是“二次打击学说” （the two-hit model）：第一次打击的后果是引起细胞增殖，第二次打击是引起醛固酮过度分泌。在本研究中，研究者通过将无功能瘤用作细胞增殖的对照，排除了细胞增殖对醛固酮瘤产生的影响，更专注于导致醛固酮过度分泌的第二次打击机制。

根据上述研究结果可知，原醛症中醛固酮的合成是肾上腺胆固醇代谢的下游反应，部分胆固醇合成通路和胆固醇转运受到了抑制，而醛固酮合成的通路被激活，其中钙离子通道调节失衡是醛固酮合成通路激活的中心信号。这种失衡是一种代偿性反应，其目的是限制醛固酮瘤细胞内钙离子的高水平，以减少钙离子流入胞浆。

而重要的是，表达显著增加的WOLFRAMIN蛋白可以有效地帮助钙离子通道将钙离子从内质网转移至胞浆。该研究证明，WOLFRAMIN蛋白的增加导致胞浆钙升高，醛固酮分泌随之增加，而其他类固醇生物合成酶在WOLFRAMIN蛋白过表达的细胞模型中没有改变。抑制WOLFRAMIN蛋白表达后，醛固酮的分泌被显著抑制。

综上，WOLFRAMIN蛋白是调节醛固酮分泌的重要调节因子，WOLFRAMIN蛋白-钙轴是一个重要的原醛症致病信号通路节点，该研究为第二次打击学说提供了有力证据。

小结

本研究利用蛋白质组学联合磷酸化蛋白质组学技术，建立了醛固酮瘤和无功能瘤的深度蛋白质和磷酸化蛋白信号网络图谱，发现了Wolframin蛋白作为一种重要的调节蛋白，在醛固酮分泌增多的机制中起着重要作用。

该项研究首次证实了Wolframin蛋白可能是原醛症发病的关键调控点，扩展了对原醛症发病机制的认识，Wolframin蛋白有望成为原醛症诊治的新靶点。

对话大咖

医学界：在贵团队以往的研究中，曾报道过Wolframin蛋白基因（WFS1）突变的家族性醛固酮增多症的病例，在该研究中醛固酮瘤患者是否可能同样存在WFS1基因突变？

李启富教授，重庆医科大学附属第一医院

首先，目前研究暂未在原醛症病例中报道WFS1突变与醛固酮瘤发病相关，Wolframin蛋白基因突变主要与Wolframin综合征相关，Wolframin基因突变在醛固酮瘤中的作用有待进一步探索。

其次，本研究纳入的醛固酮瘤组织样本，我们均检测了已知的醛固酮瘤相关突变基因，其中10例携带了KCNJ5热点突变（G151R或L168R），另外5例未检出已知基因热点突变，是否存在Wolframin致病突变有待进一步探索。

医学界：该项研究首次证实了Wolframin蛋白可能是原醛症发病的关键调控点，请问贵团队有下一步的相关研究计划吗？

李启富教授，重庆医科大学附属第一医院

是的，本项研究发现钙离子通路-醛固酮合成通路是醛固酮瘤中主要改变的信号通路，我们发现Wolframin蛋白作为内质网上参与钙离子释放的蛋白可能在醛固酮合成分泌中发挥关键作用。

我们后续的研究会从Wolframin蛋白表达的上游调控机制及Wolframin蛋白的靶向干预两个方向继续深入探索。

医学界：如果未来成功开发治疗原醛症的Wolframin蛋白靶向药物，您认为可以取代手术切除醛固酮分泌腺瘤的方法吗？

李启富教授，重庆医科大学附属第一医院

内分泌良性肿瘤内科化治疗在理论和实际上都是未来发展的趋势，溴隐亭治疗泌乳素瘤就是一个经典案例，目前醛固酮瘤的靶向药物开发也是学界的研究热点，比如醛固酮合酶抑制剂，KCNJ5突变蛋白抑制剂（大环内酯类药物）都在临床研究阶段。

随着对醛固酮瘤分子机理的深入探索，我们相信针对Wolframin、醛固酮合酶等蛋白的靶向药物很有可能取代手术治疗醛固酮瘤。

专家简历

李启富

博士导师，国务院津贴获得者

重庆医科大学附属第一医院内分泌科主任
重庆市糖尿病中心主任
中华医学会糖尿病分会常委（第6-8届）
中国医师协会分泌代谢科医师分会常委
重庆市医师协会内分泌代谢科医师分会会长
重庆市首批医学领军人才、重庆市学术技术带头人、重庆市有突出贡献中青年专家
获国家级课题（包括国家自然科学基金、教育部博士点基金）20余项，以及重庆市科学技术进步二等奖1项
发表SCI论文50余篇（JACC、Diabetes Care、JCEM等）

参考文献：

[1]Omata K, Satoh F, Morimoto R, Ito S, Yamazaki Y, Nakamura Y, Anand SK, Guo Z, Stowasser M, Sasano H, et al. Cellular and genetic causes of idiopathic hyperaldosteronism. Hypertension. 2018;72:874–880. doi: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.118.11086

[2]Ma, L. et al. Phosphoproteomics Reveals the Wolframin-Calcium Axis as an Important Pathogenic Signaling Node in Primary Aldosteronism. Hypertension HYPERTENSIONAHA.122.20515（2023） doi:10.1161/HYPERTENSIONAHA.122.20515.