膜蛋白在药物研发领域中扮演着至关重要的角色。目前已测序基因组中,约有30%的蛋白质为膜蛋白,而在已知的药物靶点中,这一比例更是达到了约60%。钠依赖性磷酸转运蛋白2b(NaPi-IIb,SLC34A2,简称NaPi2b)归属于SLC34家族,该家族还包括NaPi-IIa(SLC34A1)和NaPi-IIc(SLC34A3)等成员。NaPi-IIb蛋白通过钠离子共转运,有效地将无机磷酸盐输送进上皮细胞,从而帮助维持全身的磷酸盐平衡。
在结构上,NaPi2b属于典型的多次跨膜蛋白,具有独特且复杂的跨膜构造。整条蛋白跨越细胞膜共8次,形成了八个跨膜结构域,N端和C端均朝向细胞质。值得一提的是,NaPi2b的细胞外环(extracellular loop, ECL)显得特别显眼,其连接着两个高度保守的序列单元。这个细胞外环不仅含有多个特定氨基酸位点(如N295、N308、N313等)和半胱氨酸残基(如C303、C322、C328等),还通过二硫键的形成来增强其结构的稳定性,进而促进一个高度稳定且独特的三维空间构象的形成。
特别是该细胞外环中的特定序列(尤其是氨基酸位置324–338)构成了著名的MX35表位区域。由于该区域具有独特的构象特点和较高的表面暴露度,成为当前多种以NaPi2b为靶点的抗体药物开发的关键识别区域。MX35单克隆抗体最初是在卵巢癌组织筛选中发现的,此抗体通过结合NaPi2b的胞外环区域,实现了对肿瘤细胞的精准靶向。
更为重要的是,该胞外环在肿瘤细胞与正常组织中显示出显著不同的构象状态。在正常组织中,NaPi2b的胞外环因糖基化不足或者二硫键未形成而无法完整暴露,从而难以被抗体结合;而在肿瘤细胞环境下,该表位则充分暴露,更容易被抗体高效识别。
在疾病相关性方面,NaPi2b在多种疾病中扮演着重要角色。例如,肺泡微石症是一种罕见的遗传病,其病理基础在于SLC34A2基因突变导致NaPi2b功能受损,进而导致肺泡内磷酸盐无法正常转运,最终引发磷酸钙异常沉积。此病患者在肺部CT影像中可见弥漫性的细小钙化阴影,随着病情发展逐渐出现呼吸困难等症状,而目前尚无有效药物可供治疗,患者往往需要依赖肺移植来延续生命。
研究还指出,炎症性肠病(IBD)患者的肠黏膜中NaPi2b的表达水平显著降低,导致肠道对磷酸盐的吸收减少,进而加重了当地的炎症反应。这提示改善NaPi2b的功能可能为IBD的治疗提供新的思路。此外,NaPi2b在多种实体瘤中表现出特异的高表达,如卵巢癌、非小细胞肺癌及乳腺癌等,而在正常组织中的表达水平极低,这一表达模式使NaPi2b成为理想的肿瘤治疗靶点。
目前,针对NaPi2b的靶向药物研发正在全球范围内快速发展,已有多家企业进入临床研究阶段。尽管Mersana公司因临床疗效及安全性问题暂停了其XMT-1536项目,但在研发过程中积累的经验对后续研究仍具有重要价值。国内企业宜联生物的YL-205已经进入临床二期研究,临床前试验表明该药物在小鼠移植瘤模型中对高表达NaPi2b的肿瘤表现出良好的疗效。由于国内尚有较少企业布局NaPi2b靶点,YL-205有望在这一领域抢占先机。
NaPi2b作为八次跨膜蛋白,其全长蛋白的开发面临不少挑战。近岸蛋白公司充分利用其成熟的多次跨膜蛋白开发技术平台,成功研发出NaPi2bECL2蛋白及不同种属的NaPi2b全长蛋白。此外,采用哺乳动物表达体系的近岸蛋白还确保了胞外环片段的正确折叠与糖基化修饰,尽可能还原其天然构象,并提供多种温和、高效的去垢剂,实现了全长NaPi2b蛋白及其他多种跨膜蛋白的稳定增溶与纯化。这些创新技术无疑为药物筛选及结构生物学研究打下了坚实基础,并致力于推动全新的生物医药研发进程。
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