藥物靶標的選擇和藥物靶向傳遞的能力是藥物開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵所在。最常見(jiàn)的藥物靶標是膜蛋白，例如G蛋白偶聯(lián)受體、離子通道和轉運體，很少有人將相鄰細胞之間的緊密連接(TJ)膜蛋白作為藥物靶標。最近，TJ在細胞生物學(xué)方面的進(jìn)展，揭示了TJ的屏障功能和防御功能，表明以TJ作為藥物開(kāi)發(fā)的靶標有著(zhù)廣闊前景。
屏障功能和藥物傳遞
緊密連接膜蛋白Occludin和Claudin是控制物質(zhì)穿過(guò)內皮和上皮細胞間連接的關(guān)鍵部件，直到上世紀90年代被發(fā)現之后，對細胞間路徑/TJ機制的研究才開(kāi)始逐步取得進(jìn)展。研究人員建議，將以TJ為靶標的藥物傳遞系統分為兩類(lèi)：第一代TJ調節劑(沒(méi)有針對TJ的特異性成分)和第二代TJ調節劑(即針對TJ的特異性成分)。
第一代TJ調節劑疏水分子的吸收主要通過(guò)簡(jiǎn)單擴散從細胞膜頂部進(jìn)入上皮細胞。相反，親水分子不能通過(guò)上皮細胞層。
調整TJ屏障為低通透性藥物的傳遞提供了可能。其實(shí)，早在20世紀60年代，人們就開(kāi)始把TJ調整基因作為滲透促進(jìn)劑進(jìn)行研究。最初，常用表面活性劑和螯合劑增加藥物的滲透性，后來(lái)發(fā)現膽鹽和脂肪酸也能增加藥物的滲透性。進(jìn)一步研究這些滲透促進(jìn)劑的作用機制后發(fā)現，有一些是通過(guò)細胞間途徑來(lái)提高藥物滲透性的--通過(guò)EDTA激活蛋白激酶 C耗竭細胞外鈣和調節連接的完整性，導致細胞間隙擴大。目前臨床上常用鈉鹽作為吸收促進(jìn)劑-- 原理是通過(guò)磷脂酶C激活誘導鈣依賴(lài)型肌動(dòng)蛋白細絲收縮，從而打開(kāi)TJ。其他調節TJ的滲透促進(jìn)劑包括一氧化氮供體、甾體洗滌劑�；鈮A和黏附聚合物。
雖然這些物質(zhì)增強了藥物的滲透性，但在使用過(guò)程中也伴隨著(zhù)很多問(wèn)題：靶分子的組織特異性非常低、有毒物質(zhì)侵入、破壞細胞膜等。
第二代TJ調節劑Occludin調節劑通過(guò)Oc鄄cludin調節TJ的公認方法是防止毗鄰Occlu din分子的相互作用。研究曾經(jīng)表明，一種與Occludin細胞外區域相對應的合成肽，可以調節TJ的滲透性。據觀(guān)察，TJ滲透性的變化和Occludin水平下降之間存在聯(lián)系，而當用Occludin肽調節細胞時(shí)，TJ的其他成分，如Zo-1、Zo-2和Cingulin并沒(méi)有受到影響。
另一種與Occludin細胞外環(huán)相對應的短肽(14個(gè)氨基酸)可能是腸道和氣道上皮細胞TJ調節子的一個(gè)新原型。此外，融入Oc鄄 cludin的睪丸特異性配體肽能夠特異、可逆地調節血睪屏障。因此，這些肽可以作為Oc cludin細胞外環(huán)路的拮抗劑，通過(guò)干擾細胞側膜 Occludin分子間的相互作用來(lái)調節TJ。一個(gè)分子靶向分子融合到一個(gè)Occludin調節器，就可以產(chǎn)生一個(gè)新的藥物輸送策略。
Claudin調節劑Claudin是TJ發(fā)揮屏障功能和選擇性離子運輸的一個(gè)關(guān)鍵分子。與Occlud in相似， Claudin也是由四個(gè)跨膜蛋白和兩個(gè)細胞外區域組成。但目前尚未有用與Claudin細胞外區域相對應的合成肽來(lái)調節TJ的相關(guān)報道。產(chǎn)氣莢膜梭菌腸毒素(CPE)有兩個(gè)功能域：N端細胞毒性域和C末端受體結合域。19 97年發(fā)現了CPE受體；1999年發(fā)現Claudin-4是相同的CPE受體。C端CPE(C-CPE)處理的結果是，緊密連接的完整性下降，同時(shí)Claudin-4水平下降。還有研究發(fā)現，C-CPE增強空腸吸收的能力是臨床用作吸收促滲劑的癸酸鈉的400多倍。此外，Claudin-1和Claudin-5缺陷小鼠的數據顯示，Claudin -1、Claudin-5通過(guò)表皮給藥和通過(guò)血腦屏障給藥都是有效的。
防御功能和藥物開(kāi)發(fā)
TJ的防御功能對維持細胞極性發(fā)揮了極其重要的作用。極性細胞表面蛋白不對稱(chēng)分布，如離子通道、載體和受體。TJ防御功能失調導致膜蛋白極性位置的改變，這表明Claudin可間接參與藥物靶點(diǎn)。
Claudin下調和腫瘤Claudin水平減少可能與細胞極性失調和惡性腫瘤有關(guān)。事實(shí)上，Claud in-1在乳腺癌和結腸癌中是降低的；Claudin-7在浸潤性乳癌和頭頸癌中是下降的。這些癌癥中TJ蛋白表達減少與大家普遍接受的觀(guān)念是一致的，即腫瘤形成伴隨著(zhù)TJ斷裂，這一過(guò)程在癌癥細胞失去凝聚力、侵襲性、缺乏分化中可能起著(zhù)重要作用。此外，Claudin-4過(guò)度表達伴有體內、外胰腺細胞侵入可能性的顯著(zhù)減少。致癌Raf-1轉染到唾液腺上皮細胞株，導致Claudin-1下調和TJ功能損失。這些研究結果顯示，一個(gè)激活的Claudin屏障保持細胞極性可能是一種新型抗腫瘤劑，能夠阻礙惡性腫瘤的進(jìn)展。最近，研究人員研究表明，低甲基化Claudin-4等位基因與Claudin-4在卵巢癌細胞株的過(guò)度表達相一致。而且，脫甲基劑細胞治療導致Claudin-4陰性卵巢癌細胞發(fā)生了Claudin-4的表達。除了Claudin、Occludin啟動(dòng)子的 CpG島在人肝癌和小鼠黑色素瘤中高度甲基化，Occludin的后生遺傳沉默至少在某種程度上也可能參與了腫瘤的發(fā)展。綜合考慮，Claudin和 O c鄄cludin表達的外遺傳控制可能也是一種新的腫瘤治療策略。
Claudin上調和腫瘤Claudin缺失被認為是細胞黏附缺失機制和癌癥轉移發(fā)展的重要步驟。然而，許多Claudin(如 Claudin-3和Claudin-4)在多種癌癥(如卵巢癌、前列腺癌和乳癌)中表現為典型的上調。這提示Claudin在腫瘤發(fā)生中有正面影響作用。Claudin-1和Claudin-4均在鱗狀細胞癌中表達，Claudin-3和Claudin-4表達與卵巢癌細胞的侵襲、活力和細胞存活的增加有關(guān)。
考慮到Claudin在TJ屏障和維持細胞極性中扮演了重要角色，Claudin上調似乎和腫瘤發(fā)生相矛盾。對于這種差別有兩種解釋?zhuān)菏紫�，Claudin過(guò)度表達可能導致TJ屏障功能障礙。Claudin在外側膜形成異型和同型條帶，相鄰的條帶彼此聯(lián)合，從而形成TJ屏障。條帶中 24個(gè)Claudin家族成員的組合對于TJ屏障性質(zhì)具有關(guān)鍵性決定作用，其比例發(fā)生改變可引起TJ屏障遺漏結構的形成。這表明，在某些生理條件下 Claudin對于TJ屏障起著(zhù)主導的負調控作用。其次，在初始轉移階段，Claudin可直接發(fā)揮作用。Claudin過(guò)度表達促進(jìn)了基質(zhì)金屬蛋白酶 (MMP)的活性。MMP是一個(gè)前轉移因子，介導膜型基質(zhì)金屬蛋白酶(MT-MMP)。Claudin-1和 Claudin-3/Claudin-4 通過(guò)分別加工口腔鱗狀細胞癌細胞和卵巢上皮細胞中的MMP，增強侵入活動(dòng)。C laudin和MT-MMP并不受限于TJ條帶，并在細胞膜中局部擴散。所以，Claudin也許能夠固定MMP和M T-MMP，這導致侵入機制復合物的形成。這些研究結果表明，有些Claudin可以針對腫瘤藥物，像 CPE在Cla udin表達腫瘤中表現出抗腫瘤活性，如對乳腺癌、卵巢癌和胰腺癌細胞。
總之，細胞極性異常靶因子可能是發(fā)現藥物的最佳候選。以claudin為基礎的策略，可以促使開(kāi)發(fā)一種新型藥物。
相關(guān)鏈接
上皮細胞連接復合體位于細胞側膜的頂部，由三種成分構成：TJ、黏附連接和橋粒。黏附連接和橋粒處相鄰細胞間隙為15～20納米，而在TJ處相鄰細胞膜彼此緊密相接，細胞間隙完全封閉，被稱(chēng)為吻合點(diǎn)。在一些簡(jiǎn)單的上皮層中，黏附連接和橋粒對相鄰細胞的機械連接發(fā)揮重要作用，而TJ對細胞間的封閉有至關(guān)重要的作用。
1993年，Furuse等人發(fā)現了TJ帶的第一個(gè)成分膜蛋白Occludin；1998年他們又發(fā)現了新的TJ帶成分--Claudin-1和Claudin-2。
TJ具有兩個(gè)重要功能：屏障作用和防御作用。屏障功能對組織劃分有重要作用，可調節藥物傳遞到靶組織的能力。細胞都具有極性，轉運體和受體等膜分子的定位都由TJ控制，防止膜兩側物質(zhì)自由進(jìn)出。在某些疾病狀態(tài)下，例如癌癥，TJ的功能異常會(huì )導致細胞極性破壞，表明TJ蛋白可能是一個(gè)藥物靶向分子。
上一篇：光明和三鹿牛奶漲價(jià)獲批 牛奶迎來(lái)再次漲價(jià)潮 2008-03-28
下一篇：7800萬(wàn)港元 維他奶集團收購新加坡統一食品 2008-03-28
海博微信公眾號
海博天貓旗艦店
