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ITGA4(CD49D)信号通路、病理作用与靶向治疗药物研究梳理

2026-07-13     来源:本站     点击次数:48

整合素alpha 4(ITGA4),又称CD49D,是整合素家族的关键亚基。它通过与β1或β7亚基结合,形成功能性异二聚体α4β1(VLA-4)和α4β7,在免疫细胞的黏附、运输及迁移中扮演核心角色。VLA-4还能介导白细胞在活化内皮细胞上的聚集。鉴于ITGA4在多发性硬化、炎症性肠病等多种自身免疫性疾病的病理过程中发挥关键作用,它已成为治疗干预的重要靶点。

ITGA4的表达分布

ITGA4主要分布于巨核细胞、红细胞、干细胞、NK细胞以及T细胞中。在T细胞亚群中,CD49D主要在CD4+和CD8+ T细胞上表达。值得注意的是,在慢性淋巴细胞白血病(CLL)患者中,CD4+和CD8+ T细胞表面的CD49D表达水平与健康对照组相比显著升高,这提示ITGA4可能在CLL的免疫病理过程中扮演着重要角色。

 ITGA4的结构

ITGA4是一种由1032个氨基酸组成的单次跨膜I型膜蛋白。其前体经蛋白酶切割后,形成由二硫键连接的重链和轻链。胞外域包含七叶β-螺旋桨结构,是识别纤连蛋白、VCAM-1及MAdCAM-1等配体的关键区域;跨膜区为单次α螺旋;胞内尾区较短,含Paxillin等接头蛋白结合位点,其磷酸化修饰(如Ser1027)可调控信号转导。ITGA4主要与β1或β7亚基形成异二聚体(分别为VLA-4和α4β7),通过特异性识别配体中的Q-I-D-S或L-D-T序列,介导细胞与基质或内皮的黏附。

ITGA4的信号通路和调控

ITGA4本身虽不具备酶活性,但通过与β1或β7亚基形成异二聚体,构建了连接细胞外环境与细胞内骨架的独特双向信号转导机制。在“由内而外”的传导过程中,趋化因子或抗原刺激激活Rap1并招募Talin等接头蛋白,促使整合素胞外域从低亲和力弯曲构象转变为高亲和力伸展构象,从而介导白细胞在血管内皮上的滚动、牢固黏附及外渗。而在“由外向内”的传导中,整合素与VCAM-1等配体的结合激活FAK和Src家族激酶,进而启动下游级联反应:PI3K/AKT通路驱动细胞骨架重组与迁移,MAPK/ERK通路抑制凋亡以维持细胞存活,Rho GTPase途径则通过调节伪足形成进一步支持细胞的运动与侵袭。

ITGA4相关疾病

ITGA4(整合素α4)的功能异常与多种疾病密切相关,尤其在自身免疫性疾病和肿瘤领域表现显著。在多发性硬化症(MS)中,ITGA4介导的淋巴细胞穿越血脑屏障是疾病发展的关键环节,靶向该分子的疗法(如Natalizumab)已证实有效。在炎症性肠病(IBD)中,ITGA4与β7亚基形成的异二聚体(α4β7)引导淋巴细胞归巢至肠道黏膜,加剧炎症反应,使其成为克罗恩病和溃疡性结肠炎的重要治疗靶点。此外,ITGA4的异常表达还参与多种恶性肿瘤的进展,如慢性淋巴细胞白血病(CLL)中T细胞表面CD49D(ITGA4)的高表达与疾病预后相关,以及卵巢癌中ITGA4/ITGB2复合物促进腹膜转移,凸显其在肿瘤侵袭和转移中的作用。

ITGA4的靶向治疗

ITGA4及其相关整合素的靶向治疗已涌现出多款单抗药物。Natalizumab作为靶向CD49D的药物,早在2004年便获批用于多发性硬化及克罗恩病。针对α4β7整合素的药物研发也取得了显著进展:武田制药的Vedolizumab已获全球多国批准,通过阻断α4β7与MAdCAM-1相互作用抑制免疫细胞迁移,近期KEPLER试验更证实其对2岁及以上UC患者的疗效;Amgen开发的Abrilumab在2b期研究中显著提升了中重度UC患者的临床缓解率;而Etrolizumab目前正处于全球Ⅲ期临床试验阶段,专注于炎症性肠病的治疗。

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抗体
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