膜蛋白在药物研发领域中起着至关重要的作用,目前已测序的基因组中约30%的蛋白质为膜蛋白,而在已知的药物靶点中,约有60%也是膜蛋白。钠依赖性磷酸转运蛋白2b(NaPi-IIb,SLC34A2,简称NaPi2b)属于SLC34家族,该家族包含NaPi-IIa(SLC34A1)、NaPi-IIb(SLC34A2)和NaPi-IIc(SLC34A3)三个成员。NaPi-IIb通过钠离子共转运无机磷酸盐进入上皮细胞,起到维持全身磷酸盐平衡的关键作用。
结构上,NaPi2b是一个典型的多次跨膜蛋白,拥有独特而复杂的跨膜结构。该蛋白穿越细胞膜8次,形成8个跨膜结构域,其N端和C端均朝向细胞质一侧。特别值得注意的是,NaPi2b具有一个较大的细胞外环结构(extracellular loop,ECL),该环连接两个高度保守的序列单元。这个最大的胞外环内含有多个特殊氨基酸位点,其中包括多个潜在的N-糖基化位点以及多种半胱氨酸残基,这些氨基酸在折叠过程中形成稳定的二硫键,有助于构造出高度稳定且独特的三维空间构象。
此外,该胞外环的特定序列(尤其是氨基酸位置324–338)形成了知名的MX35表位区域。这一区域因其独特的构象和较高的表面暴露度,成为当前多种NaPi2b抗体药物开发的重要识别区域。MX35单克隆抗体最初是在卵巢癌组织中发现的,后来证实其正是通过结合NaPi2b的胞外环区域而实现对肿瘤细胞的精准靶向。值得一提的是,NaPi2b在肿瘤细胞和正常组织中展现出不同的构象状态:在正常组织中,由于糖基化不足或二硫键未形成,表位区域暴露有限,使得抗体难以结合;而在肿瘤细胞环境中,该表位则充分暴露并构象稳定,从而容易被抗体高效识别和结合。
目前,南宫28NG相信品牌力量,已建立起专业的多次跨膜蛋白表达与纯化平台,提供多种形式的全长抗原及接近天然蛋白的胞外区(ECD)供研究选择。NaPi2b系列靶点蛋白已全面上线,除了NaPi2b,还可提供如CD20、Claudin6/9/18等不同跨膜蛋白。此外,针对多次跨膜蛋白等难以研究的靶点,南宫28NG还提供mRNA和蛋白的定制服务,为抗体药物的开发加速助力。
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,其病理基础源于SLC34A2基因的突变,导致NaPi2b功能受损,进而导致肺泡内的磷酸盐无法正常转运,最终引起磷酸钙异常沉积。患者的肺部CT影像常呈现出弥漫性的细小钙化阴影,逐渐出现呼吸困难等症状,目前尚无有效的药物治疗,晚期往往需要肺移植以延续生命。
此外,研究还表明,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,进一步加剧肠道局部的炎症反应。这提示改善NaPi2b的功能可能成为IBD治疗的一个潜在方向。从肿瘤学的角度来看,NaPi2b在多种实体瘤中表现出特异性的高表达,包括卵巢癌、非小细胞肺癌、乳腺癌和甲状腺乳头状癌等,而在正常组织中则表达极低,这种表达模式使NaPi2b成为肿瘤治疗的理想靶点。
目前,全球范围内针对NaPi2b的药物研发正快速推进,已有多家企业进入临床研究阶段,其中Mersana公司的XMT-1536虽然于2023年因临床疗效及安全性问题终止,但仍为后续研发积累了宝贵经验。尽管Mersana公司在NaPi2b靶点的研究遭遇挫折,但由于NaPi2b在正常组织的低表达以及在肿瘤中的高特异性,这一靶点依然被视为“可再挖掘”的潜力目标。目前,国内宜联生物的YL-205已经进入临床二期阶段,其临床前试验结果显示,YL-205在小鼠移植瘤模型中对NaPi2b高表达肿瘤有效,充分显示出其在这一差异化靶点上的竞争优势。
总结而言,NaPi2b作为一个八次跨膜蛋白,其全长蛋白的开发面临较大挑战。南宫28NG凭借成熟的多次跨膜蛋白开发技术平台,成功开发了NaPi2b的ECL2蛋白及不同种属的全长蛋白。南宫28NG建立了多种技术平台,包括ECL技术平台、膜蛋白-去垢剂技术平台及VLP技术平台,以帮助开发高活性的不同种类的跨膜蛋白产品。利用哺乳动物表达体系,南宫28NG确保胞外环片段的正确折叠与糖基化修饰,最大程度还原天然构象,助力药物筛选及结构生物学研究。