自身免疫性淋巴增生综合征，III型; 蛋白激酶 C，δ 型

PRKCD 基因编码蛋白激酶 C 家族的成员，其成员对调节细胞存活、增殖和凋亡至关重要。在 B 淋巴细胞中，PRKCD 参与 B 细胞受体介导的信号传导（Salzer 等人总结，2013）。

▼ 克隆与表达

尽管 PRKC 基因家族之间的序列同源性很广泛，但表达模式在组织之间存在差异。例如，δ多肽似乎是小鼠造血细胞中表达的主要同种型。米沙克等人（1991）分离并鉴定了小鼠 Prkcd 基因。

阿里斯等人（1993）从 HepG2 人肝细胞 cDNA 文库中获得了 2 个 PKC-δ 克隆。克隆在 3 个核苷酸处不同，导致推导的 676 个氨基酸蛋白质中位置 375（phe 到 ser）和 593（val 到 met）的非保守变化。人 PKC-δ 与小鼠和大鼠 Pkc-δ 共享约 90% 的氨基酸同一性。蛋白质印迹分析检测到昆虫细胞中任一 PKC-δ 克隆表达后的 76-kD 蛋白质。

▼ 基因功能

阿里斯等人（1993）发现 PKC-δ 在磷脂酰丝氨酸和二酰基甘油存在的情况下经历了不依赖钙的自磷酸化。二酰基甘油是 PKC-δ 激活的绝对要求。这种和其他辅因子和底物要求将人类 PKC-δ 与其小鼠同源物区分开来。

刘等人（2006）表明，预先存在的核 RELA（ 164014 ），它是一个 NFKB 亚基（见164011），正调节紫外线（UV） 辐射诱导的 JNK 激活（MAPK8；601158）。在紫外线照射的小鼠成纤维细胞中，他们发现 Rela 需要 Pkc-δ 来激活 Jnk，从而促进紫外线诱导的细胞凋亡。

涂等人（2007）表明 Wnt3a（ 606359 ） 信号通过 G-α-q（GNAQ; 600998 ） 和 G-α-11（GNA11; 139313 ）诱导小鼠基质骨髓细胞系 ST2 中的成骨细胞生成，从而导致活化的磷脂酰肌醇信令和 Prkcd。Wnt7b（ 601967 ） 在体内由成骨细胞表达，通过 Prkcd 介导的途径在 ST2 和小鼠间充质细胞中诱导成骨细胞分化。涂等人（2007）得出结论，PRKCD 是非规范 WNT 信号级联的一部分。

在培养的牛视网膜周细胞模型中，Geraldes 等人（2009）证明高血糖持续激活 PRKCD 和 p38-α MAPK（MAPK14; 600289 ），从而增加 SHP1（PTPN6; 176883 ） 的表达，并且这与 NFKB（参见164011 ） 激活无关。这种信号级联导致 PDGF 受体-β（PDGFRB; 173410） 去磷酸化和该受体下游信号传导的减少，导致周细胞凋亡，这是与糖尿病并发症相关的最特异性血管组织病理学。作者观察到糖尿病小鼠视网膜中 PRKCD 活性增加和无细胞毛细血管数量增加，这在达到正常血糖的胰岛素治疗中是不可逆的。与糖尿病年龄匹配的野生型小鼠不同，糖尿病 Prkcd -/- 小鼠未表现出 MAPK14 或 SHP1 的激活、血管细胞中 PDGFB（ 190040 ） 信号传导的抑制或无细胞毛细血管的存在。作者还观察到糖尿病小鼠脑周细胞和肾皮质中的 PRKCD、MAPK14 和 SHP1 活化。杰拉尔德斯等人（2009）得出的结论是，这代表了一种新的信号通路，高血糖可通过该通路诱导 PDGFB 抵抗和增加血管细胞凋亡，从而导致糖尿病血管并发症。

豪本萨克等人（2010）使用分子遗传学方法绘制了位于中央杏仁核（CE1） 横向细分中的含 GABA 神经元亚群的功能连接图，这些神经元表达 PRKCD。Channelrhodopsin-2 辅助的杏仁核切片中的电路映射和细胞特异性病毒追踪表明，PRKCD 阳性神经元抑制内侧中央杏仁核（CEm） 中的输出神经元，并且还与 CEl 中的 PRKCD 阴性神经元产生相互抑制性突触。体内 PRKCD 阳性神经元的电沉默表明它们对应于生理上确定的被条件刺激抑制的单位，称为 CEl（off） 单位。豪本萨克等人（2010）得出的结论是，这种对应关系与行为数据一起定义了 CE1 中的抑制性微电路，该电路控制 CEm 输出以控制条件冻结的水平。

乔奇等人（2010）在小鼠体内使用电生理学、光遗传学和药理学方法来证明 CEl 中的神经元活动是获得恐惧所必需的，而条件性恐惧反应是由 CEm 中的输出神经元驱动的。功能电路分析表明，抑制性 CEA 微电路是高度有组织的，并且 CE1 到 CEm 通路中的阶段性和强直性活动的细胞类型特异性可塑性可能会控制恐惧表达并调节恐惧泛化。

Burguillos 等人（2011）表明，已知的凋亡细胞死亡刽子手 半胱天冬酶-8（ 601763 ） 和 半胱天冬酶-3/7（ 601761 ） 的有序激活通过 PRKCD 依赖性途径调节小胶质细胞的激活。Burguillos 等人（2011）发现用各种炎症原刺激小胶质细胞可激活小胶质细胞中的 半胱天冬酶-8 和 半胱天冬酶-3/7，而不会在体外和体内引发细胞死亡。这些半胱天冬酶中的每一种的敲低或化学抑制阻碍了小胶质细胞的活化，从而降低了神经毒性。作者观察到这些半胱天冬酶在帕金森病腹侧中脑（ 168600 ） 和阿尔茨海默病患者额叶皮层的小胶质细胞中被激活。104300 ）。Burguillos 等人（2011）得出结论，半胱天冬酶-8 和 半胱天冬酶-3/7 参与调节小胶质细胞的活化，并建议通过靶向小胶质细胞而不是神经元本身来抑制这些半胱天冬酶可能具有神经保护作用。

曲等人（2012）表明 PRKCD 磷酸化 NLRC4（ 606831 ），并且这种磷酸化对于炎性体组装至关重要。Qu 等人使用表达带有羧基末端 3XFlag 标签的 NLRC4 的敲入小鼠（2012 年）在用鼠伤寒沙门氏菌感染巨噬细胞后，鉴定了 NLRC4 在单个进化上保守的残基 ser533 上的磷酸化。使用 NLRC4 磷酸化-ser533 抗体进行的蛋白质印迹证实，这种翻译后修饰仅在存在已知与 NLRC4 结合的刺激物而非相关蛋白 NLRP3（ 606416 ） 或 AIM2（ 604578 ） 的情况下发生）。与用野生型 NLRC4 重组的巨噬细胞不同，用 NLRC4 突变体 S533A 重组的 Nlrc4-null 巨噬细胞不会激活 半胱天冬酶-1（ 147678 ） 和响应鼠伤寒沙门氏菌的细胞焦亡，这表明 S533 磷酸化对 NLRC4 炎性体功能至关重要。相反，磷模拟物 NLRC4 S533D 引起巨噬细胞快速焦亡而没有感染。NLRC4 磷酸化活性的生化纯化和激酶抑制剂筛选将 PRKCD 确定为候选 NLRC4 激酶。体外重组 PRKCD 磷酸化 NLRC4 S533，免疫耗竭来自巨噬细胞裂解物的 PRKCD 在体外阻断了 NLRC4 S533 磷酸化，并且 Prkcd-null 巨噬细胞表现出显着减弱的 半胱天冬酶-1 活化和 IL1-β（ 147720） 专为响应鼠伤寒沙门氏菌而分泌。磷酸化缺陷的 NLRC4 S533A 未能募集 pro半胱天冬酶-1 并且在鼠伤寒沙门氏菌感染期间没有组装炎性小体斑点，因此 NLRC4 S533 的磷酸化可能驱动 NLRC4 炎性体活性和宿主先天免疫所必需的构象变化。

杜等人（2018）发现 PKC-δ 和 BACE1（ 604252 ） 的表达在阿尔茨海默病（AD; 104300 ） 中升高。人神经母细胞瘤细胞系和 PKC-δ 敲除小鼠细胞系中的 PKC-δ 下调降低了 BACE1 表达、BACE1 介导的淀粉样前体蛋白（APP; 104760 ） 加工和 β-淀粉样蛋白的产生。小鼠神经母细胞瘤细胞系中的 PKC-δ 过表达上调了 BACE1 表达和β-淀粉样蛋白的产生。调节人和小鼠细胞中 PKC-δ 的表达水平进一步揭示了 PKC-δ 的下调降低了 IKB-α（NFKBIA; 164008 ） 和 p65（RELA; 164014） 磷酸化，而过表达增加磷酸化。IKB-α 和 p65 的 PKC-δ 依赖性磷酸化上调 BACE1 表达以增强 β-淀粉样蛋白的产生。用 PKC-δ 抑制剂 rottlerin治疗模拟 AD 的双转基因 APP/PS1（ 104311 ） 小鼠显着改善了空间学习和记忆，挽救了认知缺陷，并减少了大脑中 β-淀粉样蛋白的产生和沉积。此外，在细胞系和双转基因小鼠中，PKC-δ 表达的减少通过介导 IKB-α/p65 磷酸化降低了 BACE1 的表达，从而减弱了 BACE1 介导的 APP 加工和β-淀粉样蛋白的产生。

▼ 测绘

通过研究一组体细胞人/仓鼠杂交 DNA，Huppi 等人（1994）将 PRKCD 基因对应到人类 3 号染色体。通过分析回交小鼠的种间组中的重组频率，他们将鼠同源物对应到与人类 3p 同线区域的 14 号染色体。

编码蛋白激酶C酶的基因分布广泛，如PRKCA（176960）在17号染色​​体上，PRKCB1（176970）在16号染色体上，PRKCG（176980）在19号染色体上。

▼ 分子遗传学

在一个患有自身免疫性淋巴增生综合征 III 型（ALPS3; 615559 ） 的男孩中，Salzer 等人（2013）鉴定了 PRKCD 基因中的纯合剪接位点突变（ 176977.0001 ）。该突变是通过纯合子作图和外显子组测序发现的，并与家族中的疾病分离。蛋白质印迹分析显示患者细胞中 PRKCD 蛋白不表达，杂合父亲细胞中表达减少。患者细胞表现出 PRKCD 下游靶标 MARCKS（ 177061 ） 的磷酸化缺陷以及 IL6（ 147620 ） 升高） 刺激后的生产。患者自婴儿期以来反复感染，并表现出自身免疫性疾病，包括膜性肾小球肾炎和抗磷脂综合征。患者的父亲患有白塞病和轻度自身免疫性甲状腺炎。遗传分析还揭示了患者及其父亲 的 CTLA4 基因（ 123890.0001 ） 中的杂合变体（ rs231775 ），鉴于其与自身免疫性疾病的相关性，它可能充当疾病调节剂。

Belot 等人在 3 个同胞中，由北欧血统的近亲所生，患有自身免疫性淋巴组织增生综合征 III 型（ALPS3; 615559 ）（2013）鉴定了 PRKCD 基因中的纯合错义突变（G510S; 176977.0002 ）。该突变是通过连锁分析和全外显子组测序相结合发现的。突变蛋白被证明具有降低的活性。患者的未成熟 B 细胞数量增加，记忆 B 细胞数量减少。来自 1 名患者的 B 细胞对刺激表现出过度增殖反应，突变淋巴细胞对钙依赖性细胞凋亡具有抗性。研究结果表明，PRKCD 在调节 B 细胞耐受性和防止人类自我反应方面发挥着至关重要的作用。

库恩等人（2013）在一名患有 ALPS3 的西班牙裔男孩中发现了 PRKCD 基因（R614W; 176977.0003 ） 中的纯合错义突变。蛋白质印迹分析显示患者细胞中突变蛋白表达水平较低，免疫组织化学研究显示患者淋巴结中没有蛋白表达。患者 B 细胞数量增加，对刺激反应过度增殖；T细胞没有显示出增殖率增加。siRNA 在对照 B 细胞中敲低 PRKCD 也导致 B 细胞增殖增加而不增加 T 细胞增殖。

尼胡斯等人（2021 年）对来自 10 个无关家族的 17 名患者的细胞表型进行了表征，这些患者在 PRKCD 基因中具有双等位基因突变，其中新报道了来自 3 个家族的 5 名患者（参见，例如，176977.0004 - 176977.0006）。在 8 名患者中研究了 EBV 转化的 B 细胞，所有细胞都表现出 PMA 诱导的细胞凋亡的缺陷，表明 PRKCD 功能丧失。在 PMA 刺激后，所有患者 EBV 转化的 B 细胞的细胞内超氧化物产生也减少，表明 NADPH 氧化酶活性受损。对来自患者队列的吞噬细胞（包括中性粒细胞和单核细胞）的进一步研究也表明，在 PMA 刺激后，NADPH 氧化酶活性受损以及中性粒细胞胞外陷阱（NET） 形成受损。

▼ 动物模型

PRKCD 参与 B 细胞信号传导以及多种细胞类型的生长、凋亡和分化的调节。Prkcd 在正常小鼠的淋巴器官、大脑和肠道的 B 和 T 淋巴细胞中含量最多。Miyamoto 等人通过生成 Prkcd 基因中断的小鼠（2002）观察到小鼠可以存活长达 1 年，但容易患自身免疫性疾病，淋巴结肿大，脾脏含有许多生发中心。流式细胞仪分析显示骨髓来源的 B 细胞数量增加，但 CD5+ B 细胞或 T 细胞没有变化。B 细胞转移到 Rag1（ 179615） -/- 小鼠在接受 Prkcd -/- 细胞的小鼠中产生更多数量的脾 B 细胞和生发中心。与野生型小鼠相比，Prkcd 缺陷型 B 细胞的增殖反应也更强。RT-PCR 分析检测到突变体中的 IL6（ 147620 ） 水平高于野生型 B 细胞，但未检测到其他细胞因子。EMSA 分析显示 NFIL6（CEBPB；189965 ） 的 DNA 结合活性增加，但 NFKB 没有。Prkcd 缺陷小鼠的血清 IgG1 和 IgA 浓度更高，但其他同种型的浓度更高。虽然宫本等人（2002）他们没有检测到抗核抗体，但他们确实在老年突变小鼠中观察到高水平的主要针对染色质的 IgG 抗体。组织学分析显示肾小球肾炎伴IgG和补体成分C3沉积的证据。宫本等（2002）指出，B 细胞受体的交联导致 Prkcb（ 176970 ） 和 Prkcd 的激活，但在缺乏这些酶的小鼠中增殖分别减少和增强，可能允许对免疫反应进行精细调节。

梅克伦布劳克等人（2002）产生的小鼠在 Prkcd 中具有无效突变。他们发现，这种缺陷会阻止 B 细胞耐受性，并在耐受性抗原可溶性鸡蛋溶菌酶的存在下允许自身反应性 B 细胞成熟和终末分化。作者检测到高水平的血清抗 DNA 抗体以及针对抗原的多反应性抗体，而无需事先免疫。他们得出的结论是，尽管 Prkcd 缺乏不影响 B 细胞受体介导的对免疫原的反应，但突变小鼠的耐受性诱导受到损害。

使用小鼠模型，Mecklenbrauker 等人（2004）报道了一种通过丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶 C-δ 调节外周 B 细胞存活的机制：静息 B 细胞的自发死亡受 Pkcd 核定位的调节，这有助于组蛋白 H2B 的磷酸化（见609904）丝氨酸 14。用有效的 B 细胞存活因子 Baff（ 603969 ） 处理 B 细胞可防止 Pkcd 的核积累。梅克伦布劳克等人（2004）得出结论，他们的数据表明存在一种以前未知的 BAFF 诱导和 PKCD 介导的核信号通路，该通路调节 B 细胞存活。

涂等人（2007）发现与对照胚胎相比，Prkcd -/- 小鼠胚胎在长骨中的骨化和软骨细胞成熟延迟要少得多。在胚胎第 14.5 天，Prkcd -/- 肢体原始细胞的胞质溶胶中 的 phospho-Marcks（ 177061 ） 水平低于对照细胞，这表明 MARCKS 可能是内源性 PRKCD 底物。

施韦格曼等人（2007）使用微阵列和定量 RT-PCR 分析来自 Nfil6 -/- 小鼠的单核细胞增多性李斯特菌（LM） 感染的巨噬细胞，以确定 Nfil6 下游在 LM 杀伤途径中的候选基因，而与活性氮和氧中间体无关。他们发现与野生型对照相比，LM 感染的 Nfil6 -/- 巨噬细胞中 Pkcd 的表达增加。与 LM 感染的野生型小鼠相比，LM 感染的 Pkcd -/- 小鼠表现出更高的死亡率，伴随着更高的 LM 负担和肝微脓肿的炎症增加，尽管 Nfil6 和 Il6 水平升高。Pkcd -/- 巨噬细胞在活化方面没有表现出损害，但它们具有高细菌负荷并且增加了从吞噬体中的细菌逃逸。施韦格曼等人（2007）得出结论，PKCD 是限制和杀死巨噬细胞吞噬体内 LM 的关键因素。

▼ 等位基因变体（ 6个精选示例）：

.0001 自身免疫性淋巴增生综合征，III 型
PRKCD，c.1352+1G-A
Salzer 等人对一名土耳其近亲出生的患有自身免疫性淋巴组织增生综合征 III 型（ALPS3; 615559 ）的患者进行了研究（2013）鉴定了 PRKCD 基因中的纯合 G 到 A 转换（c.1352 + 1G-A），导致剪接位点突变（作者将这种疾病描述为一种常见的可变免疫缺陷型疾病，以前在 OMIM 中被归类为 CVID9。）该突变是通过纯合子图谱结合外显子组测序发现的。该突变通过 Sanger 测序得到证实，在 dbSNP 或 1000 Genomes 数据库中不存在，并且与家族中的疾病分离。蛋白质印迹分析显示患者细胞中 PRKCD 蛋白不表达，杂合父亲细胞中表达减少。患者细胞表现出 PRKCD 下游靶标 MARCKS（ 177061 ） 的磷酸化缺陷以及 IL6（ 147620 ） 升高） 刺激后的生产。患者自婴儿期以来反复感染，并表现出自身免疫性疾病，包括膜性肾小球肾炎和抗磷脂综合征。患者的父亲患有白塞病和轻度自身免疫性甲状腺炎。遗传分析还揭示了患者及其父亲 的 CTLA4 基因（ 123890.0001 ） 中的杂合变体（ rs231775 ），鉴于其与自身免疫性疾病的关联，它可能充当了疾病调节剂。

.0002 自身免疫性淋巴增生综合征，III 型
PRKCD, GLY510SER
Belot 等人在 3 个同胞中，由北欧血统的近亲所生，患有自身免疫性淋巴组织增生综合征 III 型（ALPS3; 615559 ）（2013）鉴定了 PRKCD 基因中的纯合 c.1528G-A 转换，导致激活环中高度保守残基处的 gly510-to-ser（G510S） 取代。使用纯合性作图和全外显子组测序相结合发现的突变通过 Sanger 测序得到证实。它与家族中的疾病分离，在 dbSNP、1000 Genomes Project 或 Exome Variant Server 数据库中未发现。突变的细胞表达表明突变蛋白不能在激活环（T507）处被磷酸化；它在基础条件下也是无活性的，并且难以被常规激动剂激活。突变蛋白以比野生型更快的速度降解，与功能丧失一致。

.0003 自身免疫性淋巴增生综合征，III 型
PRKCD, ARG614TRP
在患有自身免疫性淋巴组织增生综合征 III 型（ALPS3; 615559 ） 的西班牙裔男孩中，Kuehn 等人（2013）鉴定了 PRKCD 基因中的纯合 c.1840C-T 转换，导致核定位序列中的 arg614 到 trp（R614W） 取代。通过全外显子组测序发现并通过 Sanger 测序确认的突变与家族中的疾病分离。蛋白质印迹分析显示患者细胞中突变蛋白表达水平较低，免疫组织化学研究显示患者淋巴结中没有蛋白表达。

.0004 自身免疫性淋巴增生综合征，III 型
PRKCD，c.571+2dupC
Neehus 等人在一名患有自身免疫性淋巴增生综合征 III 型（ALPS3; 615559 ）的土耳其患者（患者 13，H 亲属）中（2021）确定了 PRKCD 基因内含子 7 中 c.571+2dupC 突变的纯合性，导致剪接缺陷和过早终止。通过全外显子组测序发现并通过Sanger测序证实的突变在父母中以杂合状态存在。来自患者的 EBV 转化的 B 细胞、中性粒细胞、单核细胞和单核细胞衍生的巨噬细胞中不存在 PRKCD 蛋白表达。患者吞噬细胞和单核细胞衍生细胞在刺激后表现出活性氧产生受损。

.0005 自身免疫性淋巴增生综合征，III 型
PRKCD, GLN462TER
在 2 名患有自身免疫性淋巴组织增生综合征 III 型（ALPS3; 615559 ） 的土耳其同胞（患者 14 和 15，亲属 I）中， Neehus 等人（2021）确定了 PRKCD 基因外显子 15 中 c.1384C-T 转换的纯合性，导致 gln462-to-ter（Q462X） 替换。通过全外显子组测序发现并通过Sanger测序证实的突变在父母中以杂合状态存在。来自其中一个同胞的单核细胞衍生的巨噬细胞中不存在 PRKCD 蛋白表达。来自两个同胞的吞噬细胞和单核细胞衍生细胞在刺激后表现出活性氧物质产生受损。

.0006 自身免疫性淋巴增生综合征，III 型
PRKCD，1-BP DEL，NT642
Neehus 等人在 2 名同胞（患者 16 和 17，J 亲属）中，由近亲伊朗父母所生，患有 III 型自身免疫性淋巴组织增生综合征（ALPS3；615559）（2021）确定了 PRKCD 基因外显子 8 中 1 bp 缺失（c.642del） 的纯合性，预计会导致移码。通过全外显子组测序发现并通过Sanger测序证实的突变在父母中以杂合状态存在。来自两个同胞的单核细胞衍生的巨噬细胞中不存在 PRKCD 蛋白表达。来自两个同胞的吞噬细胞和单核细胞衍生细胞在刺激后表现出活性氧物质产生受损。