全 文 ：·综述与专论· 2013年第3期
生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN
钙网蛋白（Calreticulin，CRT）是一种在结构
和功能上高度保守的钙结合蛋白，主要存在于内质
网（endoplasmic reticulum，ER）［1］。大量研究发现，
钙网蛋白具有多种功能，参与抗原提呈、分子伴侣、
抑制血管生成及细胞黏附等生物学作用。因此，与
多种疾病的发生发展有一定的相关性。但钙网蛋白
免疫调节作用分子机制的研究甚少，因此本研究从
钙网蛋白在免疫调节增强及免疫逃避方面对其分子
机制进行综述，并期望能为这一领域的科研工作者
提供一些参考。
1 CRT 的免疫增强活性
1.1 CRT与吞噬作用
机体对凋亡细胞的清除是正常的基本的生理功
能，这个过程对于维持机体的内环境稳定具有重要
意义。目前，比较明确的凋亡细胞膜上的受体识别
配体是磷脂酰丝氨酸（phosPhatidylserine，PS），PS
收稿日期 ：2012-09-17
作者简介 ：吴薇，女，硕士研究生，研究方向 ：肿瘤分子免疫学 ；E-mail ：lezhiweiwei@163.com
通讯作者 ：刘朝奇，男，博士，教授，硕士生导师，研究方向 ：肿瘤分子免疫学 ；E-mail ：chaoqil@yahoo.com.cn
钙网蛋白免疫调节的分子机制研究
吴薇  刘朝奇
（三峡大学分子研究所，宜昌 443002）
摘 要 ： 钙网蛋白 (Calreticulin，CRT) 是 46 kD 大小的 Ca2+ 结合内质网常驻蛋白，具有调节细胞内钙浓度、增强抗原递呈及
抑制血管生成等多种生物学功能。从机体凋亡细胞的清除、抗原提呈、信号转导及与体液免疫多方面阐述近来钙网蛋白在机体免
疫调节分子机制的最新进展，以期为钙网蛋白的致病机制及免疫干预奠定理论和试验基础。
关键词 ： 钙网蛋白 免疫调节 分子机制 抗原提呈
Mechanism of Immuno-regulation Activity of Calreticulin
Wu Wei Liu Chaoqi
（Institute of Molecular Biology, Three Gorges University, Yichang 443002）
Abstract:  Calreticulin (CRT) is a 46 kD Ca2+-binding resident protein which regulates cellular Ca2+ concentration and enhances angtigen
presentation and inhibits angiogenesis. The review has shown that calreticulin is involved in molecular mechanism of immuno-regulation activity
of calreticulin by clearance of apoptotic cells and angtigen presentation and signal transduction and humoral immunity and is expected to provide
theory and experiment foundation for the pathogenic mechanisms and immune interventions of CRT.
Key words:  Calreticulin Immuno-regulation Molecular mechanism Angtigen presentation
的外翻表明细胞凋亡的发生。
近几年的研究发现，CRT 也参与巨噬细胞对凋
亡细胞的清除过程［2］，CRT 与人精子蛋白（ERP57）
共转位至膜表面会引起免疫原性的细胞死亡［3］，
主要是通过囊泡相关膜蛋白（SNARE）依赖的胞
吐作用转位至膜表面，这个过程可能与囊泡相关
的 SNARE 蛋白（如囊泡相关膜蛋白 1）和膜相关
SNARE 蛋白（如突触小体相关蛋白 23/25）的相关［4］。
凋亡细胞表面 CRT 将会促进吞噬细胞的识别及
吞噬作用，用 siRNA 技术将 CRT 基因沉默后会抑
制吞噬细胞对凋亡细胞的吞噬作用［5］。诱导内质网
应激反应的发生将会活化丝氨酸 - 苏氨酸激酶蛋白
激 酶 样 内 质 网 激 酶（protein kinase-like endoplasmic
reticulum kinase，PERK） 信 号 路 线， 主 要 表 现 为
Ca2+ 离子的外流伴随着 PERK980 位苏氨酸的磷酸化，
后者会导致真核起始转录相关因子 2a（eIF2α）的磷
酸化（51 位苏氨酸），接着进入凋亡前期并伴一些
2013年第3期 45吴薇等 ：钙网蛋白免疫调节的分子机制研究
凋亡相关因子活化，如半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋
白酶 -8（caspase 8），bcl-2 相关蛋白 X（bcl-2-associated
protein X，Bax）［6，7］。以上研究均突出了 CRT 在吞
噬作用中的重要性。
在用药物诱导 CRT 的膜转位时，蒽环类相比较
其他细胞毒性制剂如奥沙利铂、顺铂，可以诱导免
疫原性的肿瘤细胞死亡，即蒽环类药物可以引起细
胞死亡并刺激机体产生抗肿瘤免疫反应而增强治疗
效果，主要机制是活化 PERK 依赖的 eIF2α 磷酸化
信号途径引发内质网腔的钙网蛋白膜转位至细胞表
面［8］。PERK，caspase-8 或 者 SNAREs 的 基 因 敲 除
对蒽环类诱导的细胞凋亡没有影响，但破坏了凋亡
细胞的免疫原性，加入外源性的钙网蛋白可恢复其
免疫原性 ［6］。
1.2 抗原提呈
主要组织相容性复合体（Major histocompatibility
complex，MHC）在抗原提呈过程中发挥主要作用。
一些研究发现［9］，CRT 具有广泛的连接蛋白质以及
内质网腔内特定序列糖基化多肽的能力，抗原多肽
会被 TAP 联合 gp96、CRT 或 PDI 转运至内质网腔，
而 CRT 能与 MHC-I 类分子 A1 区天冬酰胺连接的多
聚糖结合，在 MHC-I 分子的折叠和组装过程中起作
用［10］。MHC-I 类分子 / 抗原复合物由 CRT、TAP、
tapasin，以及 MHC-I 类分子重链 β-2 微球蛋白（β-2m）
共同组成，其中，CRT 发挥相关运载体功能，它利
用抗原加工相关转运子（TAP-1，TAP-2）将多肽转
运到内质网并组装到新生 MHC-I 类分子上，进而实
现抗原提呈功能［11］。
应用基因敲除 CRT 的 K42 细胞的研究发现，
CRTP 区能抑制 MHC-I 类分子的表达，还能正常结
合 β2 微球蛋白，但运载抗原肽的能力下降，外源
性表达 CRT 恢复该细胞抗原肽运载能力［12］。用从
小鼠肿瘤细胞中分离的抗原肽 /CRT 复合物免疫小
鼠，观察到小鼠脾细胞活化，产生了特异性 CD8 T
细胞及有效的抗同种肿瘤免疫应答，单独使用 CRT
或抗原肽免疫小鼠未能诱导特异性免疫反应［13］。抗
原肽正确的组装到 MHC-I 类分子重链 β2 微球蛋白
（β2m）对于 MHC-I 类分子的功能和结构的稳定性很
重要。
1.3 CRT在细胞表面的结合配体及其信号转导
蒽环类药物诱导钙网蛋白、热休克蛋白 70 和
90 快速膜转位至细胞表面，在处理 12 h 后高迁移率
族蛋白 B1（HMGB1）释放，使未成熟树突状细胞与
免疫原性肿瘤细胞的相互作用，在对肿瘤细胞的摄
取增多的同时也促进树突状细胞的成熟。被杀伤的
肿瘤细胞负载到树突状细胞上能有效地刺激产生肿
瘤特异性的 γ 干扰素，从而刺激 T 细胞的增值，减
少调节性 T 细胞的产生［14］。
细胞表面相关 CRT 蛋白在缺少跨膜区时并没有
一个明显的信号调节机制，或者细胞表面的 CRT 是
以糖基化和 GPI 结合形式存在的［15］。迄今为止，除
了 LRP1/CD91，并没有其他的信号受体被证明能通
过从外源性增加细胞表面 CRT 来介导细胞外信号。
在测定不同的 CRT 功能时（如在体内伤口愈合试验
中通过外源性的增加 CRT 蛋白可以明显的诱导细胞
的迁移和增殖）是否依赖 LRP1 信号通路或者发现
其他穿膜细胞表面结合配体。有研究发现，在没有
LRP1 的情况下 CRT 参与细胞表面的信号转导，可
能是 CRT 可以通过细胞表面的碳水化合物类分子的
募集来发出信号，包括蛋白聚糖类的糖苷键通过它
的凝集素样结合而活化［16］。
与 TSP1 相似，在人外周血单核细胞的表面的多
功能信号免疫调节细胞表面蛋白 CD69 分子与 CRT
的 N 端片段可能调节包括黏附在内的一些功能［17］。
细胞表面的 CRT 通过自身发出信号的可能性不太大，
但也并不能排除这种可能性［18］。然而，鉴于 CRT
具有多功能活性，很有可能是非信号蛋白的结合或
者聚集，这种结合和聚集的机制是通过结合或者修
饰其他细胞表面的跨膜分子来调节信号。
Holoshitz［19］研究也指出细胞表面钙网蛋白可以
作为风湿性关节炎共享表位的信号转导受体。钙网
蛋白上的共享表位结合位点位于其 P 区第 217-223
氨基酸残基，在和树突状细胞相互作用后，共同表
位活化有效免疫调节系统。在能高表达细胞表面钙
网蛋白的 CD8 阳性树突状细胞中，共同表位能抑制
耐受性酶吲哚胺 2，3 二氧化酶并伴随着调节性 T 细
胞分化的合成抑制 ；在 CD8 阴性的树突状细胞中，
共享表位配体会增加 IL-6 和 IL-23 的分泌，并且能
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刺激 Th17 的产生，Th17 细胞是与自身免疫相关的
T 细胞亚型。钙网蛋白是通过与共享表位结合来活
化 Th17 细胞分化信号，所以在风湿性关节炎中细胞
表面钙网蛋白可能是一种致病原。
2 CRT 与免疫逃避
寄生虫在感染宿主其分泌物扮演着各种角色，
包括感染的建立、结合免疫相关因子保护寄生虫避
免宿主免疫系统攻击及组织渗透等，其中之一便是
CRT。在多种寄生虫感染，如捻转胃虫、克鲁斯锥
虫中都发现有 CRT 的身影。随着研究的进一步深入，
其作用也慢慢为众多的研究者所知。
寄生虫感染宿主主要有两大策略，一是抗凝血
作用 ；二是结合某些免疫相关因子来起到保护并且
避免宿主免疫系统攻击的作用。在寄生虫感染时，
作为一种抗感染免疫机制，宿主的红细胞会向寄生
虫及其分泌物存在的部位聚集而发挥包裹作用。然
而细胞的移动及黏附是钙依赖的，所以寄生虫会通
过分泌 CRT 来扰乱血细胞对自身的包裹作用［20］。
研究显示，寄生虫在分泌的 CRT 同时还会与宿主体
内的补体结合蛋白 C1q 和 C 反应蛋白（CRP）结合
抑制经典补体活化途径，因为 CRP 和 C1q 的结合将
会活化经典途径，CRT 不仅和 C1q 结合，同时还结
合 CRP 起到了双重抑制作用［21］。在人源钙网蛋白
研究中，除了已鉴定的补体蛋白 C1q 结合位点，在
H 的 N 区还存在着两个结合位点，虽然具体的机制
还不是很清楚，但这种具有多个补体蛋白 C1q 结合
位点与宿主寄生虫相互作用是有密切联系的［22］。
3 结语
近年来，随着钙网蛋白免疫调节研究的深入，
对于阐明多种疾病的发生发展及相关治疗措施将会
有巨大的推进作用。我们及其他研究团队都发现细
胞膜上的 CRT 具有促进巨噬细胞吞噬活性，因此期
望通过 CRT 基因与其他肿瘤靶向基因，如与肿瘤细
胞膜上 PD-L1 结合的 PD-1 嵌合，构建获得融合蛋
白达到靶向免疫治疗的目的。这种方式是借助机体
自身的免疫力而非传统药物治疗，尤其是可以避免
肿瘤治疗中放化疗所带来的各种副作用。但是目前
大部分关于 CRT 免疫治疗的研究都停留在细胞、动
物水平上，离临床治疗应用还有一段距离。如在人
体运用的安全性问题 ；获得的融合蛋白纯度 ；以及
大规模生产的运输和保存等问题。
目前，应在保证这种基因治疗临床运用的安全
性的大前提下，尽可能更多地了解 CRT 免疫调节的
机制，以及和其他基因构建获得的融合蛋白与机体
相互作用的方式。随着研究的深入，CRT 作为一种
免疫治疗方式的前景将会更加广阔。
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（责任编辑 狄艳红）