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TUhjnbcbe - 2024/2/25 17:16:00
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年4月19日,上海斯丹赛生物公司宣布,其开发的实体瘤CAR-T产品GCC19CART获得美国(FDA)快速通道资格。GCC19CART是一款基于斯丹赛生物自主研发的实体瘤通用的CoupledCAR技术平台的CAR-T细胞疗法,通过靶向GUCY2C以治疗复发难治转移型结直肠癌(R/RmCRC)[1]。这款疗法计划于年中在美国启动I期临床试验。此前,GCC19CART在中国进行的概念验证(PoC)人体试验中取得了积极的结果。此外,辉瑞的GUCY2C/CD3双特异性抗体,也正在国外做临床前研究[2]。近年来,GUCY2C在肿瘤免疫治疗中展现出极大的潜力,尤其是CRCCAR-T免疫治疗。那么,GUCY2C是什么?GUCY2C在结直肠癌免疫治疗中的进展如何?一起来了解一下。

1、GUCY2C的结构及其功能

2、GUCY2C的配体

3、GUCY2C介导的信号转导通路

4、GUCY2C在疾病中的作用

5、GUCY2C靶向治疗及临床前景

1、GUCY2C的结构及其功能

鸟苷酸环化酶C(guanylylcyclaseC,GUCY2C/GCC)属于受体鸟苷酸环化酶家族中的一员[3,4]。该酶是细菌热稳定肠*素的肠道受体,所以GUCY2C又称为热稳定肠*素受体。人GUCY2C基因定位于染色体12q12,其编码产物为一种I型跨膜蛋白,分子量约为kDa[5]。GUCY2C蛋白结构主要由5部分组成:①胞外N末端受体结合区。含40%的自身蛋白,可结合特定的配体;②疏水的跨膜区,将胞外信息传入胞内;③胞质区,即激酶同源区,将信号从结合了配体的受体区转至催化区;④催化区;⑤羧基末端[6,7](图1)。大量研究表明,鸟苷酸环化酶C的激活可刺激胞内第二信使--环磷酸鸟苷(cyclicguanosinemonophosphate,cGMP)的产生,起到调节体内稳态、维持肠道屏障功能、发挥抗炎活性等作用[8]。

图1.GUCY2C结构

在正常人机体组织中,GUCY2C主要表达于肠上皮细胞,在肠外组织和肿瘤中不表达。GUCY2C参与的信号转导通路可调节肠道内水和电解质的平衡[6]。近年来研究发现,GUCY2C在原发性结直肠癌细胞中稳定表达,而在转移性结直肠癌细胞中,GUCY2C异常高表达,被认为是转移性结直肠癌的特异性标志分子[9]。另有数据表明,GUCY2C在胰腺癌、胃癌和食道癌中表达[5,10],提示GUCY2C或可作为这些疾病的潜力靶标。

2、GUCY2C的配体

鸟苷素(guanylin,Gn)和尿鸟苷素(uroguanylin,Ugn)是GUCY2C内源性配体,在人体许多组织器官中都有表达,如肠道、肾、心脏、肺、子宫、卵巢等,其中,在肠道和肾脏的表达尤为丰富[11]。热稳定性肠*素(heat-stableenterotoxin,STa)是GUCY2C的外源性配体,由产肠*素大肠杆菌产生[12]。如图2所示,Gn和Ugn与细菌STa结构相似,都在肽链中含有丰富的半胱氨酸和二硫键,这是它们发挥生物学功能所必须的结构。其二硫键数量将GUCY2C的配体分成2类:2个二硫键的Gn和Ugn;3个二硫键的STa[7]。半胱氨酸和二硫键数目的不同决定它们生物学功能上的差异[13]。有数据表明,Gn、Ugn和STa均可抑制肠道对液体和盐的吸收,但抑制能力有明显的不同[13]。当这些配体(Gn/Ugn/STa)与肠上皮细胞的GUCY2C受体结合后,能激活GUCY2C,使GUCY2C受体具有鸟苷酸环化酶活性,从而发挥生物学效应。此外,Gn、Ugn和STa在蛋白质序列和构象的差异,导致它们同GUCY2C受体结合的亲和力不同,激活GUCY2C受体的能力也不同[13]。

图2.GUCY2C的配体

3、GUCY2C介导的信号转导通路

目前研究表明,GUCY2C通常参与细胞膜离子通道的开启,从而调节细胞内外正常的离子浓度和肠道水电解质平衡,促进肠道的消化吸收,维持肠道功能,保护肠道屏障的完整性。如图3所示,GUCY2C同配体(Gn/Ugn/STa)结合后,GUCY2C激活,介导GTP转化为cGMP,胞内的cGMP浓度增加,导致下游效应器的激活,包括依赖cGMP的蛋白激酶PKGs、磷酸二酯酶PDEs和环核苷酸门控离子(CNG),这一系列信号分子的激活与人体代谢机制密切相关。比如,当GUCY2C诱导的蛋白激酶GII(PKGII)活化时,可磷酸化囊性纤维化跨膜传导调节因子(CFTR)。CFTR经磷酸化后,诱导氯离子等经胞内向胞外流动。有研究表明,当GUCY2C配体缺失时,GUCY2C异常高表达,将导致结直肠上皮细胞稳态失衡,可引起肠道上皮细胞连接形成的肠道屏障被破坏,促进肠道肿瘤的发生,但其具体的调节机制有待进一步阐明[14]。

图3.GUCY2C介导的信号转导通路

4、GUCY2C在疾病中的作用

GUCY2C受鸟苷素、尿鸟苷素和热稳定性肠*素的激活,可调节肠道水、电解质的动态平衡和肠上皮细胞转变和增殖。目前研究发现,GUCY2C主要与肠道疾病相关,以及较少报道的神经疾病。其中,肠道类相关的疾病主要包括功能性胃肠病(例如过敏性肠综合症,便秘,或酸度过量等)、炎症性肠病(例如克罗恩病和溃疡性结肠炎等)、癌症(例如胃肠道癌症)。

在肠道疾病方面,有研究提示,GUCY2C的活化突变,可使肠道环境发生变化,从而导致肠道菌群改变并增加克罗恩病的易感性[15]。另有报道,GUCY2C与先天性失钠性腹泻有关,且家族性GUCY2C腹泻综合症可在成年后发展为炎症性肠病[16]。在神经系统疾病方面,有研究表明GUCY2C选择性地表达于中脑多巴胺神经元上,并以独特的生理机制调控动物的注意力和运动水平[17]。

在胃肠道肿瘤方面,GUCY2C在大肠癌患者外周血中具有较高的阳性表达率,提示GUCY2C在大肠癌复发或转移病例中,可作为患者术后复发和转移的早期检测指标[18]。另有研究表明,GUCY2C在胃黏膜肠上皮化生、异型增生及胃癌中高表达[19]。也有报道,GUCY2C是一种区分原发性和转移性卵巢黏液瘤较特异的标志物[20]。值得

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