摘要:你知道吗?我们身体里的细胞并不是散沙一盘,它们通过一种叫做“紧密连接”的结构紧密相连,既维持了组织的完整性,也控制着物质进出。Claudins家族就是构成这堵“细胞围墙”的核心砖块。但科学家们发现,在癌症中,这些“砖块”的分布和功能全乱了套:有的莫名消失,导致癌细胞更容易“越狱”扩散;有的却异常活跃,反过来助纣为虐,促进肿瘤生长和耐药。更妙的是,这种“混乱”恰恰给了我们攻击癌细胞的绝佳机会——针对特定Claudins(比如CLDN18.2)的抗体药物和CAR-T细胞疗法已经崭露头角,为胃癌、胰腺癌等难治性肿瘤带来了新的曙光。
一、 Claudins的生理与病理变身
想象一下,我们的上皮和内皮组织就像一堵坚固的城墙,而紧密连接(Tight Junctions) 就是城墙中最关键的密封条,防止“外敌”(有害物质)入侵,也维持内部的秩序。 最初,科学家以为另一种叫occludin的蛋白是主角,结果敲除它的基因后,城墙居然没塌!这才顺藤摸瓜,发现了真正的核心家族——Claudins。
这个家族有27个成员(啮齿类动物),结构很像,都有四个跨膜区域,像钉子一样铆在细胞膜上,伸出两个“小手”(胞外环)和邻居手拉手,共同封堵细胞间的缝隙。你可别小看这些“小手”,它们决定了这堵墙是密不透风,还是留有专门的“离子通道”。比如,CLDN5擅长“密封”,而CLDN15则擅长“开孔”,调节着钠、氯等离子的通行。
它像一颗铆钉,四个跨膜域(I-IV)锚定在细胞膜上,两个胞外环(ECL)负责与相邻细胞“握手”连接。
在正常组织里,每个成员各司其职,分布很有讲究(见下表),共同维护不同器官的特有屏障功能。但到了癌细胞里,剧情就急转直下了。这些本应老实待在“城墙”上的蛋白,要么玩失踪,导致屏障崩溃,癌细胞获得“移动自由”;要么过度表达,甚至错误地跑到细胞核里,直接调控基因,变身成促进生长、侵袭的“邪恶开关”。它们从尽职的“建筑工”,变成了搅乱战局的“双面间谍”。
表1:不同Claudin在正常组织中的分布与功能
表1展示了不同Claudin蛋白在人体各正常组织中的特异性分布,这是它们能成为精准靶点的基础。
二、 癌症中的“混乱名单”:Claudins如何被操控?
癌细胞可不是随机胡来,它们通过精密的机制,对Claudins进行“宏观调控”和“微观改造”,为己所用。
首先,是遗传层面的改动。比如,一些转录因子像Slug、Snail,能直接按住CLDN1的“启动开关”,让它沉默,这在侵袭性乳腺癌里很常见。反过来,在宫颈癌中,另一个叫Twist1的因子,则会强力激活CLDN4的表达。
更隐蔽的招数是表观遗传修饰,即不改变DNA序列,而是通过给DNA“戴帽子”(甲基化)或调整组蛋白“缠绕松紧”(乙酰化)来影响基因表达。例如,在卵巢癌和膀胱癌中,CLDN4基因的“帽子”被摘掉(去甲基化),导致它异常活跃,促进转移。而在结直肠癌中,一种叫EZH2的酶会给CLDN23基因缠上“锁链”(组蛋白甲基化),让它沉默。
还有配体依赖的调节,简直像一把特制的钥匙。在乳腺癌里,雌激素(17β-雌二醇)通过ERβ受体这把“钥匙”,能特异性地打开CLDN6的表达。 你看,癌细胞利用我们体内原有的信号分子,悄无声息地改写了自己的属性。
三、 是敌是友?Claudins在癌症中的“人格分裂”
这是最让人着迷的部分——同一个Claudin,在不同癌症甚至同一癌症的不同阶段,可能扮演完全相反的角色。
有时候,它们是“守护者”(肿瘤抑制因子)。 当它们正常工作时,能牢牢锁住癌细胞。比如,CLDN7在结直肠癌中就是个“好人”,它的缺失会激活致癌的Wnt/β-连环蛋白通路,让肿瘤疯长。在三阴性乳腺癌中,低表达CLDN3、CLDN4等蛋白,往往预示着更差的预后。
但更多时候,它们被策反成了“破坏者”(肿瘤促进因子)。 CLDN1在口腔鳞癌中能激活金属蛋白酶,像剪刀一样剪开细胞外基质,为侵袭开路。CLDN4在乳腺癌中通过与LXRβ蛋白“勾结”,激活AKT信号通路,给癌细胞送去“生长信号”。而CLDN18,尤其亚型CLDN18.2,在胃癌、胰腺癌中过度表达,能通过EGFR/RAS/ERK通路驱动肿瘤。
表2:不同Claudin在各类癌症中的表达与临床意义
这份超长的表格汇总了各Claudin成员在数十种癌症中的表达情况及其与患者预后的复杂关联,是篇“黑名单”也是“线索图”。
它们还深度介入肿瘤微环境。比如,低表达Claudins的“claudin-low”型三阴性乳腺癌,肿瘤相关巨噬细胞特别多,形成了免疫抑制的“保护伞”。 靶向这些免疫细胞,能显著提升化疗效果。
更头疼的是,它们还和化疗耐药纠缠不清。CLDN1高表达能让结直肠癌细胞对5-FU“无动于衷”; CLDN4则会让卵巢癌对PARP抑制剂“爱答不理”。它们像是给癌细胞穿上了一层“防弹衣”。
四、 化身为“导航标”:Claudins的诊断价值
虽然狡猾,但这种异常表达恰恰成了癌细胞的“马脚”。由于许多Claudins在正常成人组织里表达有限,却在肿瘤中“崭露头角”,它们成了潜在的肿瘤标志物。
比如,CLDN4在肺腺癌、胰腺癌中高表达,甚至在癌前病变阶段就升高了,更妙的是,它能极好地区分转移性腺癌和间皮瘤,特异性接近100%。 CLDN6作为“癌胚抗原”,在正常组织几乎“静默”,却在卵巢癌、睾丸癌中“复活”,是理想的靶点候选。在消化道肿瘤中,CLDN18和CLDN7的检测,也能帮助病理医生做出更精准的诊断。
科学家甚至尝试给抗CLDN4的抗体装上放射性“追踪器”,注射到体内后,用SPECT-CT扫描,就能让胰腺癌肿瘤在影像上“显形”。这为癌症的早期发现和精准定位提供了新思路。
五、 打响“定点清除”战:靶向Claudins的疗法曙光
理论再好,也得看疗效。目前,针对Claudins的疗法主要沿着几条路线推进,其中最耀眼的明星,非CLDN18.2莫属。
1. 单克隆抗体:精准的“生物导弹”
Zolbetuximab就是针对CLDN18.2的“明星抗体”。它像一枚精确制导导弹,找到胃癌、胃食管结合部腺癌细胞表面的CLDN18.2并结合,不仅能直接抑制信号,还能调动免疫细胞(ADCC/CDC效应)来杀伤癌细胞。关键的III期SPOTLIGHT研究证实,在CLDN18.2高表达、HER2阴性的晚期患者中,Zolbetuximab联合化疗,比单纯化疗能显著延长患者的生存期(中位OS:18.23 vs 15.53个月)。这意味着,一部分胃癌患者终于有了除HER2、PD-1之外的第三个重要靶点。
2. CAR-T细胞疗法:训练免疫“特种兵”
CAR-T在血液瘤里大杀四方,在实体瘤却屡屡碰壁。Claudins的高特异性表达,成了突破实体瘤屏障的绝佳入口。目前,针对CLDN18.2和CLDN6的CAR-T疗法已进入早期临床试验。科学家把能识别Claudins的“导航头”装在T细胞上,这些改造后的“特种兵”就能深入肿瘤内部进行杀伤了。
3. 其他策略与未来探索
还有更“野”的思路,比如利用梭菌肠毒素(CPE),它天然就能结合CLDN3/4并形成孔洞“毒杀”癌细胞,或者把它当成“运输车”,搭载化疗药进行靶向投送。甚至一些天然产物(如龙葵中的solasodine)和益生菌代谢物,也被发现能通过调节CLDN2、CLDN1的表达来抑制癌症。
表3:靶向Claudins的临床试验
这张表列出了部分已开展或正在进行的靶向Claudins的临床试验,让我们看到了从实验室走向病床的坚实脚步。
结语
梳理下来,Claudins的世界远比想象中复杂精彩。它们不再是简单的“细胞胶水”,而是调控生命活动、影响癌症命运的关键枢纽蛋白。它们的“人格分裂”——既是屏障卫士,又是癌变帮凶——恰恰反映了癌症本身的复杂性。
目前,靶向CLDN18.2的疗法已经为我们撕开了一道口子,证明了这条道路的可行性。但挑战依然巨大:如何克服耐药?如何将CAR-T等疗法安全有效地用于实体瘤?如何找到最可能获益的患者群体(预测性生物标志物)?
着对Claudins调控网络更深入的解码,我们有望开发出更多样、更精准的武器。也许有一天,针对不同Claudins的“鸡尾酒疗法”会成为常态,将癌症真正变为可控的慢性病。这条路很长,但方向已经点亮,值得我们持续关注。