靶向治疗的“多面手”：丝氨酸蛋白酶抑制剂Serpins

靶向治疗的“多面手”：丝氨酸蛋白酶抑制剂SerpinsSerpins超家族概述丝氨酸蛋白酶抑制剂（Serpins,serineproteaseinhibitors）通过抑制丝氨酸蛋白酶，调节各种生理过程，包括凝血、炎症、免疫反应和细胞迁移。迄今为止，在人体中已鉴定出37种Serpins，常见的有抗凝血酶（AT，SerpinC1）、α1-抗胰蛋白酶（A1AT，SerpinA1）、纤溶酶原激活物抑制剂-1（PAI-1，SerpinE1）、补体C1酯酶抑制剂（C1INH，SERPING1）等。Serpins的调节功能（源自参考文献：doi:10.3389/fmed.2019.00025）Serpins具有高效广泛的功能，参与调节机体内许多重要的生命过程，如止血、肺纤维化、神经元信号传导、炎症等。Serpins在各种生理和进化环境中普遍存在4个核心特征：1）作为抑制剂，作用于靶蛋白酶活性增强部位；2）独特的“自杀式”抑制作用机制；3）能够靶向一系列不同的蛋白酶靶点；4）丝蛋白结构易于对抑制活性进行异构微调。Serpins的抑制机制Serpins的作用机制涉及剧烈的构象变化。Serpins具有天然的易变性。它们的功能像分子“捕鼠器”，反应中心环（RCL）是目标蛋白酶的诱饵。当蛋白酶与RCL结合时，会形成可逆的Docking（Michaelis）复合物。在特定位点（P1-P1'）发生裂解时，Serpin会发生构象变化而变得稳定，并以非活性形式困住蛋白酶。这种复合物会造成Serpin和蛋白酶双双失活，即所谓的“自杀性抑制”，通过血液循环排出。在某些情况下，Serpins可作为底物，不以共价连接蛋白酶，导致活性蛋白酶与其解离，使Serpins以裂解形式存在。Serpins作用机制（源自参考文献：doi:10.1186/gb-2006-7-5-216）Serpins从科研到临床Serpins在多种疾病的发生发展中起着关键作用，具有巨大的治疗潜力。如SerpinA1（α1-抗胰蛋白酶）是一种急性时相炎症反应蛋白，是机体中最重要的丝氨酸蛋白酶抑制剂，约占丝氨酸蛋白酶抑制活力的90%。营养不良、严重肝病及肾病综合征等可致SerpinA1合成减少或大量丢失。以Serpins为靶点的药物开发靶点适应症SerpinA1α-1抗胰蛋白酶缺乏症、肺气肿、皮炎等SerpinB1呼吸系统疾病、肺部疾病、囊性纤维化、自身炎症性疾病等SerpinB13Ⅰ型糖尿病SerpinC1血栓形成、抗凝血酶缺乏症等SerpinF1糖尿病黄斑水肿、视网膜色素变性、青光眼等SerpinF2心血管疾病、视网膜病变、中风、肺栓塞等SerpinG1遗传性血管性水肿、移植排斥反应等SerpinH1特发性肺纤维化、肝纤维化、肝硬化、非酒精性脂肪性肝炎等义翘神州Serpins助力科研义翘神州的产品支持Serpins相关研究，并助力多篇文章发表在国内外学术期刊：案例1：来自多伦多大学的Eleftherios团队研究生物体中KLK6与α1-抗胰蛋白酶（A1AT，SerpinA1）之间的关系。KLK6是丝氨酸蛋白酶家族一员，主要在CNS中合成。血清KLK6是卵巢癌不良预后的生物标志物。研究结果证实SerpinA1是KLK6的主要抑制剂。WB验证制备的单抗与人A1AT重组蛋白（货号：10306-H08H，购自义翘神州）的反应性。泳道1：人A1AT重组蛋白（500ng/孔），泳道2：人A1AT重组蛋白（250ng/孔）。（源自参考文献：DOI:10.1515/cclm-2017-0017）案例2：俄勒冈健康与科学大学XiaoruiShi团队为了研究组织血管周围巨噬细胞（PVM/Ms）异常与小鼠内皮屏障破坏之间的关系，将PEDF（SerpinF1）重组蛋白注射至小鼠体内，发现其能够改善耳蜗内点位和听力，上调内皮屏障中紧密连接蛋白和粘附连接蛋白的表达。PEDF可恢复耳蜗内电位（EP）和听力功能。（A）对照组；（B）暴露于噪声的动物和（C）经PEDF处理（货号：50235-M08H，购自义翘神州）暴露于噪声的动物。（D）3组EP的平均值。（源自参考文献：Doi:10.1096/fj.13-232892）案例3：纤溶酶原激活物抑制物-1（PAI-1,SerpinE1）在食管鳞状细胞癌ESCC中高表达，对肿瘤转移具有重要作用。目前靶向PAI-1的抗体和抑制剂在体内实验中尚未表现出良好的治疗效果。北京大学肿瘤医院寿成超团队开发了一种抗体药物，发现对PAI-1亲和力最高的mAb-1E2和mAb-2E3对ESCC的迁移和侵袭具有较强抑制作用。用酶联免疫吸附法（ELISA）测定抗PAI-1单抗与PAI-1重组蛋白（货号：10296-H08H，购自义翘神州）的结合亲和力。（源自参考文献：Doi:10.7150/jca.77888）免责声明：义翘神州内容团队仅是分享和解读公开的研究论文及其发现，专注于介绍全球生物医药研究新进展。本文仅作信息交流用，文中观点不代表义翘神州立场。随着对疾病机制研究的深入，新的实验结果或结论可能会修改或推翻文中的描述，还请大家理解。本文不属于治疗方案推荐，如需获得治疗方案指导，请前往正规医院就诊。【参考文献】1.SanrattanaW,MaasCanddeMaatS.SERPINs-FromTraptoTreatment.Front.Med.2019.doi:10.3389/fmed.2019.000252.Ruby,etal.Anoverviewoftheserpinsuperfamily.GenomeBiology.2006.doi:10.1186/gb-2006-7-5-216K3.orbakis,etal.Studyofkallikrein-relatedpeptidase6(KLK6)anditscomplexwithα1-antitrypsininbiologicalfluids.ClinicalChemistryandLaboratoryMedicine(CCLM),2017.DOI:10.1515/cclm-2017-00174.Zhang,F.etal.Perivascularmacrophage-likemelanocyteresponsivenesstoacoustictrauma—asalientfeatureofstrialbarrierassociatedhearingloss.TheFASEBJournal,2013.doi:10.1096/fj.13-232892:10.1096/fj.13-2328925.Zheng,Y.