摘要:Claudins 是一類構成細胞緊密連接的跨膜蛋白家族,在維持細胞屏障功能、離子交換和細胞遷移中起關鍵作用。當 Claudins 的表達或功能異常時,會促進癌癥的侵襲與轉移,例如在胃癌、乳腺癌和結直腸癌中,特定 Claudins 的過表達與腫瘤惡性程度及不良預后密切相關。近年來,針對 Claudins 的靶向治療取得顯著進展,如靶向 Claudin 18.2 的單克隆抗體聯合化療已在胃腸癌中顯示出療效,CAR-T 細胞療法也在臨床試驗中展現潛力。本文將系統解析 Claudins 的生物學功能、在癌癥中的異常調控機制,并展望其作為治療靶點的未來前景,為理解癌癥發生發展及精準治療提供新視角。一、Claudins:細胞屏障的 “建筑師”1.1 緊密連接的核心組件
人體細胞間的 “防火墻”——緊密連接(TJs),由 Claudins、occludin 和 tricellulin 等蛋白共同構成,其中 Claudins 是決定屏障選擇性的關鍵分子。這類蛋白含有四個跨膜結構域,通過胞外環形成 “孔道” 或 “屏障”,控制離子和水分子的通過 [圖 1]。例如,Claudin 5 作為 “屏障型” 蛋白,可密封細胞間隙,而 Claudin 15 則形成 “通道型” 結構,允許陽離子通過。
1.2 動態調控的生理功能
Claudins 的功能并非一成不變:它們的半衰期短至 4 小時(如 Claudin 4),通過快速更新維持屏障動態平衡。在腎臟中,Claudin 16 和 19 協同調控鎂離子重吸收;在胃腸道,Claudin 2 形成陽離子通道,參與水分代謝。這種精準調控一旦失衡,便可能為癌癥滋生埋下隱患。
二、Claudins 的 “叛變”:癌癥進展的推手2.1 組織特異性表達的紊亂
正常組織中,Claudins 呈現嚴格的組織特異性表達(表 1)。例如,Claudin 18.2 僅在胃黏膜上皮細胞表達,而在胃癌中,其異常表達可促進腫瘤細胞與癌相關成纖維細胞的相互作用,加速轉移。在乳腺癌中,Claudin 3/4 的過表達與雌激素受體(ER)陰性、HER2 陽性亞型相關,預示更具侵襲性的表型。
2.2 促癌機制:從信號紊亂到轉移 “幫兇”
上皮 - 間質轉化(EMT):Claudin 1 在肝癌中通過激活 c-Abl/Raf/ERK 通路誘導 EMT,使上皮細胞獲得遷移能力 ;
化療耐藥:Claudin 1 在結直腸癌中通過上調 EPHA2 酪氨酸激酶,增強 AKT 信號,導致 5 - 氟尿嘧啶耐藥;
免疫微環境重塑:卵巢癌中 Claudin 6 的高表達與樹突狀細胞、NK 細胞浸潤負相關,營造免疫抑制環境。
三、Claudins 調控的 “黑匣子”3.1 基因與表觀遺傳的雙重操控
轉錄因子干預:Slug 和 Snail 轉錄因子可抑制 Claudin 1 的 mRNA 表達,在乳腺癌中促進細胞侵襲;
DNA 甲基化:胃癌中 Claudin 11 啟動子的高甲基化導致其表達沉默,與幽門螺桿菌感染及腫瘤進展相關;
組蛋白修飾:卵巢癌中 Claudin 3/4 的過表達與 H3K27me3 等抑制性甲基化丟失有關。
雌激素通過 ERβ 調控 Claudin 6 的表達,在乳腺癌中抑制細胞遷移;而在子宮內膜癌中,ERα 卻通過 Claudin 6 促進腫瘤生長。這種矛盾性揭示了 Claudins 調控的復雜性。
四、靶向 Claudins:從實驗室到臨床的突破4.1 單克隆抗體:精準 “狙擊”
Zolbetuximab(IMAB362):靶向 Claudin 18.2 的 IgG1 抗體,在 III 期 SPOTLIGHT 試驗中,聯合 mFOLFOX6 使胃腸癌患者無進展生存期(PFS)延長至 10.61 個月,較安慰劑組提高近 2 個月;
Claudin 4 靶向抗體:KM3900 抗體可通過抗體依賴細胞毒性(ADCC)殺傷胰腺癌細胞,且對正常細胞無明顯毒性。
4.2 細胞療法:CAR-T 的新戰場
Claudin 18.2 特異性 CAR-T 細胞在 I 期臨床試驗中展現療效,客觀緩解率(ORR)達 48.6%,疾病控制率(DCR)73.0%,為胃腸癌患者帶來希望。此外,mRNA 疫苗聯合 CAR-T(如 BNT211)可增強 T 細胞擴增,在 Claudin 6 陽性實體瘤中 ORR 達 33%。
4.3 抗體 - 藥物偶聯物(ADC):“生物導彈” 的升級
針對 Claudin 6 的 ADC 藥物(如 CLDN6-23-ADC)在臨床前模型中顯示出對生殖細胞腫瘤的選擇性殺傷,為卵巢癌和睪丸癌治療提供新思路。
五、挑戰與未來:Claudins 靶向治療的 “雙刃劍”5.1 臨床應用的瓶頸
異質性難題:胃癌中 Claudin 18.2 的表達異質性導致部分患者對 Zolbetuximab 無響應;
免疫原性風險:CAR-T 治療中,針對 Claudin 18.2 的 CAR 結構可能引發細胞因子釋放綜合征(CRS);
正常組織毒性:Claudin 18.2 在正常胃黏膜的表達可能限制藥物劑量提升。
聯合免疫治療:Zolbetuximab 與 PD-1 抑制劑聯用的 ILUSTRO 試驗正在探索中,有望克服免疫抑制微環境 ;
液體活檢:血液中 Claudin 4 的檢測可作為胰腺癌轉移的標志物,輔助療效監測;
AI 輔助靶點篩選:通過機器學習分析 Claudin 表達與免疫細胞浸潤的關聯,優化患者分層。
從 1998 年 Claudin 1 的發現,到如今 Zolbetuximab 獲批 III 期臨床試驗,Claudins 已從基礎研究的 “冷門” 靶點,成長為精準治療的 “熱門” 方向。盡管挑戰重重,但其在腫瘤特異性表達和功能中的核心地位,使其成為破解癌癥轉移和耐藥的關鍵鑰匙。未來,隨著單細胞測序、AI 藥物設計等技術的融入,Claudins 靶向治療或將開啟實體瘤個體化治療的新篇章。
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