丝氨酸苏氨酸激酶受体ACVR2B
2025-07-31
来源:
Mabnus
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2B型丝氨酸/苏氨酸激酶受体(Activin receptor type-2B,ACVR2B)是一种Ⅱ型跨膜蛋白。ACVR2B是激活素A受体2B型,属于TGF-β超家族的II型受体丝氨酸/苏氨酸激酶。主要表达在脑、睾丸和甲状腺中,在肌肉发育和神经功能中发挥关键作用。

ACVR2B的表达分布

ACVR2B广泛分布于多种组织,在脑、睾丸及肌肉中表达突出,且具有跨物种保守性。其表达水平与配体(如Activin)亲和力及下游信号调控(如TGF-β通路)密切相关,尤其在肌肉发育和神经功能中发挥关键作用。

丝氨酸苏氨酸激酶受体ACVR2B

(数据来源 uniprot)

ACVR2B的功能

1. ACVR2B 是一种跨膜丝氨酸/苏氨酸激酶受体,主要功能是与1型受体(如ACVR1B)结合形成复合物,介导激活素信号从细胞膜向胞内传递。该信号通路调控多种关键生理过程,包括神经元分化与存活、毛囊发育、垂体FSH分泌、伤口愈合、免疫抑制、癌变以及卵巢卵泡发育。

2. 在该复合物中,ACVR2B是主要的配体结合受体(识别激活素A/B、抑制素A),1型受体(如ACVR1B)负责下游信号转导。激活素结合ACVR2B后激活其激酶活性,进而磷酸化并激活1型受体。激活的1型受体随后磷酸化SMAD2/3蛋白C端的丝氨酸残基。

3. 磷酸化的SMAD2/3与受体解离,在胞质中与SMAD4形成复合物并转运入核,最终介导激活素诱导的基因转录。

4. ACVR2B信号受到双重调控:a)抑制性SMAD7:通过FKBP1A被招募至ACVR1B,阻止SMAD2/3与受体结合;b)抑制素B:通过共受体IGSF1结合ACVR2B,拮抗激活素信号转导。

 丝氨酸苏氨酸激酶受体ACVR2B

(数据来源 uniprot)

ACVR2B的结构

ACVR2B是由ACVR2B基因编码的长度为512 AA,分子量约57.7 kDa的Ⅱ型丝氨酸/苏氨酸激酶受体跨膜蛋白,包含胞外区、跨膜区和胞内区结构域。

胞外结构域:具有特征性配体结合域,特异性识别激活素A/B、抑制素A等配体。

胞内激酶域:含保守的丝氨酸/苏氨酸激酶活性,可磷酸化Ⅰ型受体(如ACVR1B)。

受体复合物形成:需与Ⅰ型受体(如ACVR1B)形成异源二聚体复合物才能启动下游信号传导。

丝氨酸苏氨酸激酶受体ACVR2B

(数据来源:AlphaFold)

ACVR2B的信号通路

经典SMAD2/3信号通路:ACVR2B磷酸化I型受体的GS结构域,激活其激酶活性。I型受体进一步磷酸化下游转录因子SMAD2/3。磷酸化的SMAD2/3与SMAD4结合形成复合物,转位至细胞核,调控靶基因(如肌源性基因 MyoD、Myogenin)的表达,影响细胞分化、增殖或肥大。

非经典信号通路:a)MAPK通路:ACVR2B可通过激活MAPK(如ERK、p38)独立于SMAD传递信号,参与细胞应激反应和迁移;b)SMAD1/5/8通路:在病理条件下(如进行性骨化性纤维发育不良,FOP),ACVR2B与突变型ALK1(如ALK2-R206H)结合,异常激活SMAD1/5/8,导致异位骨化;c)NOX4-ROS轴:在骨关节炎中,Activin A-ACVR2B轴通过激活NADPH氧化酶4(NOX4)产生活性氧(ROS),放大SMAD2/3信号,加剧软骨破。

丝氨酸苏氨酸激酶受体ACVR2B

(数据来源 OddrunElise O, et al. Biomolecules vol. 2020)

ACVR2B与疾病

骨关节疾病:骨关节炎:激活素A-ACVR2B信号通过NOX4-ROS轴放大SMAD2/3通路,加剧软骨破坏。阻断该信号可延缓关节退化。

肌肉萎缩性疾病:a)肌营养不良症:ACVR2B是肌肉生长抑制素(Myostatin)的主要受体,后者抑制肌肉生长。通过可溶性ACVR2B-Fc诱饵受体阻断该信号,可显著增加肌肉质量和力量(小鼠实验中肌肉量提升达61%);b)癌症恶病质与化疗性肌萎缩:ACVR2B抑制剂(如sACVR2B-Fc)可预防肌肉流失,改善肌肉功能。

肥胖与代谢紊乱:a)脂肪肝(MASLD):抑制ACVR2B信号可改善西方饮食诱导的代谢功能障碍相关脂肪变性肝病,减少肝脏脂肪沉积和纤维化,并降低总胆固醇水平。b)II型糖尿病:单抗药物Bimagrumab(靶向ACVR2A/B)在临床试验中显示双重效果——减少体脂(平均-20.5%)同时增加瘦体重(+3.6%),改善胰岛素敏感性和血糖控制。

肺动脉高压(PAH):ACVR2B信号失衡促进血管重塑。药物Sotatercept(ACVR2A-Fc融合蛋白)通过捕获配体恢复BMP/激活素通路平衡,改善肺血管阻力及患者运动能力,已获FDA批准。

 丝氨酸苏氨酸激酶受体ACVR2B

(数据来源 左: Swagata M, et al. Cell death discovery vol. 2024

右: Ruochen Du, et al. Biochemical pharmacology vol. 2024 )

ACVR2B的靶向治疗

罗特西普(Luspatercept)是由Acceleron Pharma, Inc.研发的一款靶向ACVR2B和GDF11的Fc融合蛋白药物。其主要的作用机制是作为ACVR2B的抑制剂和GDF11抑制剂,通过抑制ACVR2B信号通路(Smad2/3 信号传导)促进红细胞成熟,用于治疗非输血依赖性地中海贫血。分别于2019年11月8日和2022年1月25日在美国和中国批准上市。

丝氨酸苏氨酸激酶受体ACVR2B

(数据来源:Pierre F, et al. N Engl J Med. 2020)

比马格鲁单抗(Bimagrumab)是由MorphoSys AG研发的一款靶向ACVR2B和ACVR2A的单克隆抗体药物。其主要的作用机制是作为ACVR2B的抑制剂和ACVR2A调节剂,阻断ACVR2B信号以增加瘦体重,用于治疗肥胖和Ⅱ型糖尿病。于2013年9月26日在美国批准开始2期临床试验。

丝氨酸苏氨酸激酶受体ACVR2B

(数据来源:Steven B H, et al. JAMA Netw Open. 2021)

Cibotercept(RKER-012)是由Keros Therapeutics, Inc.研发的一款靶向ACVR2B和TGF-β的Fc融合蛋白药物。其主要的作用机制是作为ACVR2B的调节剂和TGF-β抑制剂,选择性抑制TGF-β配体(如GDF8/11),改善肺血管病变,用于治疗肺动脉高压。于2023年10月27日在美国批准开始2期临床试验。

BIIB-110是由AliveGen USA, Inc.研发的一款靶向ACVR2B的重组蛋白药物。其主要的作用机制是作为ACVR2B的抑制剂,调节ACVR2B信号通路,用于治疗肌肉萎缩。于2024年3月18日在美国批准开始1期临床试验。

LAE-103是由来凯医药科技(上海)有限公司研发的一款靶向ACVR2B的单克隆抗体药物。其主要的作用机制是作为ACVR2B的调节剂,通过抑制ACVR2B减少肌肉萎缩,用于治疗肝硬化和肌肉纤维化。于2025年6月30日首次申请临床试验。

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