Cadherins(CDH家族)靶点

一、Cadherins/CDH家族简介

Cadherins(钙黏附蛋白,CDH家族)是一类依赖 Ca²⁺ 的跨膜细胞黏附分子,在维持组织结构稳定、细胞极性以及发育过程中发挥关键作用。CDH蛋白通常由胞外结构域(ECD)、跨膜区和胞内区组成,其中ECD介导同源或异源细胞黏附,并通过与细胞骨架和信号分子相互作用,参与多种信号通路调控。

在肿瘤发生与进展过程中,CDH 家族成员的异常表达或功能失调与上皮-间质转化(EMT)、肿瘤侵袭、转移及耐药密切相关。近年来,多个 CDH 靶点逐渐进入抗体药物、ADC 及其他靶向治疗的研发视野,成为实体瘤领域的重要研究方向。

二、Cadherins/CDH家族成员分类与结构特征

Cadherin 超家族在进化上高度保守,但在人类及其他哺乳动物中,其分类体系、结构特征与功能分工最为清晰,也最直接关联疾病研究与药物研发。根据胞外结构域组成、胞内尾部特征及功能差异,哺乳动物 Cadherin 超家族通常分为以下几大子家族:经典型Cadherins(Classical Cadherins)、原型Cadherins(Protocadherins)与非典型Cadherins(Atypical Cadherins)。

Main structures and functions of three cadherin subfamilies

Figure 1. Main structures and functions of three cadherin subfamilies [1]

2.1 经典型Cadherins(Classical Cadherins,药物研发最相关)

经典型Cadherins是哺乳动物中与药物研发关联度最高的CDH家族成员。其胞外区通常由5个cadherin repeats(EC1–EC5)构成,依赖Ca²⁺维持天然构象,经单次跨膜区锚定于细胞膜,胞内尾部含p120-和β-catenin 结合位点,可连接细胞骨架形成黏附连接。功能上,该类蛋白介导稳定的细胞-细胞黏附,在上皮完整性维持及EMT、肿瘤侵袭转移中发挥核心作用。人类代表靶点包括CDH1、CDH2、CDH3、CDH5、CDH6;非人类模型中亦存在结构更复杂的Classical Cadherins(如G-cadherin,棘皮动物)。该类靶点已被广泛用于抗体和ADC开发,但对天然构象和表位选择高度敏感。

2.2 非典型Cadherins(Atypical Cadherins,结构高度多样)

非典型Cadherins是一类结构高度多样的 CDH 家族成员,其胞外区通常含有大量cadherin repeats,并可伴随EGF-like或LamG等结构域,胞内尾部多不含经典catenin结合位点。该类蛋白在细胞极性建立、组织形态建成及多条信号通路调控中发挥重要作用。人类代表性靶点包括CDH17、CDH23、FAT1–FAT4、DCHS1/2;非人类模型中亦存在进化保守成员(如FAT类cadherins,棘皮动物)。近年来,该类靶点在实体瘤中的研发关注度逐步提升,但其超大分子与构象复杂性对抗体和ADC开发提出了更高挑战。

2.3 原型Cadherins(Protocadherins,以神经系统为主)

原型Cadherins是Cadherin超家族中以细胞识别功能为主的一类成员。其胞外区通常包含6-7个cadherin repeats,依赖Ca²⁺稳定构象,但胞内尾部缺乏典型catenin结合位点,不直接介导稳定的细胞骨架连接。原型Cadherins主要参与神经系统发育、突触形成及神经回路精细调控。人类代表成员包括PCDH7、PCDH9、PCDH10及PCDHα/β/γ基因簇;在非人类物种中亦发现功能保守成员(如PCDH9,棘皮动物)。该类靶点在肿瘤药物开发中的直接应用有限,目前研究重点更多集中于神经疾病相关领域。

三、热门Cadherins/CDH靶点及临床研究进展

CDH3/P-cadherin

  • 主要表达组织:上皮/肿瘤
  • 相关疾病:乳腺癌、卵巢癌
  • 药物研发关注度:Very High
  • 主要研发方向:ADC、双抗
  • 研究难点:表位与内吞
CDH3临床研究进展

CDH6/Cadherin 6

  • 主要表达组织:肾、卵巢
  • 相关疾病:RCC、卵巢癌
  • 药物研发关注度:High
  • 主要研发方向:ADC
  • 研究难点:同源家族交叉
CDH6临床研究进展

CDH17/Cadherin 17

  • 主要表达组织:胃肠道
  • 相关疾病:胃癌、结直肠癌
  • 药物研发关注度:High
  • 主要研发方向:ADC、CAR-T
  • 研究难点:膜外结构复杂
CDH17临床研究进展

四、缔码生物Cadherins靶点全系列产品助力药物研发

Cadherins/CDH家族靶点虽具临床潜力,但在抗体与ADC开发中面临共性挑战:胞外结构域高度依赖Ca²⁺稳定构象、表位掩蔽,家族成员序列相似易交叉反应,超大或非典型成员结构复杂增加表达纯化难度。科研策略需多角度组合,包括全长或多片段ECD蛋白、活细胞流式筛选、表位映射及功能验证。

为应对这些难题,缔码生物提供全系CDH产品:覆盖多种属、多结构域蛋白、活细胞流式抗体、参照抗体及稳转细胞株,助力科研人员高效完成抗体筛选、表位映射及功能验证,加速从靶点选择到候选药物研发的全流程。

CDH1 CDH3 CDH6 CDH10 CDH11 CDH17 HDGC CDH19

参考文献:

[1] Chess MM, Douglas W, Saunders J, Ettensohn CA. Genome-wide identification and spatiotemporal expression analysis of cadherin superfamily members in echinoderms. Evodevo. 2023 Dec 20;14(1):15.