人源MAdCAM1(Mucosal Addressin Cell Adhesion Molecule-1,黏膜地址素细胞黏附分子-1)是一种主要在黏膜组织血管内皮表达的细胞黏附分子。它可以结合免疫细胞表面的α4β7整合素,从而促使免疫细胞(如淋巴细胞)定向迁移到肠道黏膜,介导炎症反应。关于MAdCAM1靶点的研究在免疫学和炎症性肠病领域具有重要意义。
MADCAM1的表达分布
MADCAM1在高内皮微静脉(high endothelial venules,HEV)及小肠固有层微静脉中高度表达,在结肠和脾脏中表达水平较低。在胰腺和脑组织中检测到极微量表达,而在胸腺、前列腺、卵巢、睾丸、心脏、胎盘、肺、肝脏、骨骼肌、肾脏及外周血白细胞中未见表达。

(数据来源 uniprot)
MADCAM1的结构
MADCAM1是由MADCAM1基因编码的长度为382 aa,分子量约40.1 kDa的I型跨膜蛋白,属免疫球蛋白超家族(IgSF),包含胞外区、跨膜区和胞内区结构域,对驱动淋巴细胞向黏膜组织的归巢具有重要作用。
胞外区(19-317 aa):胞外区包含2Ig-样结构域和1个Mucin样结构域。a)两个N端Ig结构域(IgD1-IgD2):D1为IgV型,D2为IgC2型,特异性结合整合素α4β7,介导淋巴细胞稳定黏附于内皮细胞;b)黏蛋白样结构域(Mucin-like domain):紧邻D2结构域,高度糖基化,携带负电荷,结合 L-选择素(CD62L),启动淋巴细胞在内皮上的滚动;c)近膜IgA同源结构域(IgD3):与免疫球蛋白A具有同源性,功能尚不明确。
跨膜区(318-338 aa):单次跨膜α螺旋,锚定于细胞膜。
胞内区(339-382 aa):位于细胞质内,参与膜定位调控。
(数据来源 PDB: 4HCR)
MADCAM1的信号通路
MAdCAM1通过α4β7-MAdCAM1轴,受肠道菌群调控,在癌症免疫监视和免疫治疗(小鼠及人类)中起关键作用,轴的完整性影响免疫治疗对肿瘤的控制效果。
生态平衡(Eubiosis)状态:肠道中(如肠球菌属等)细菌可维持肠道黏膜层(mLNs、lamina propria)MAdCAM1正常表达。肠系膜淋巴结(mLNs)中,经mLN-启动的IL-17+RORγt+α4β7+调节性T细胞(Treg),借助高内皮静脉(HEV)上的α4β7-MAdCAM1轴,使肠道黏膜层的免疫抑制性α4β7+Treg细胞外排,迁移到肿瘤及肿瘤引流淋巴结(tdLNs),参与免疫调控。
菌群失调(Dysbiosis)状态:使用抗生素(Antibiotics)后,肠道菌群紊乱,会诱导肠道黏膜层和mLNs中MAdCAM1表达下调。如肠球菌属细菌减少,破坏α4β7-MAdCAM1轴,影响免疫监视,削弱免疫治疗效果。
(数据来源 Fidelle M, et al. Science. 2023)
MADCAM1与疾病
MAdCAM-1/α4β7通路是免疫细胞肠道归巢的核心枢纽,整合力学刺激、趋化信号与磷酸化网络,调控炎症与癌症进程,是自身免疫病治疗的重要靶点。
炎症性肠病(Inflammatory bowel disease,IBD):溃疡性结肠炎(UC)与克罗恩病(CD):炎症部位肠道内皮细胞高表达MAdCAM-1,促进α4β7⁺淋巴细胞浸润,加剧肠道炎症。靶向阻断MAdCAM-1可减少免疫细胞迁移,成为IBD的核心治疗策略。MAdCAM-1介导的免疫细胞浸润激活IL-6/p-STAT3和TNF-α/NF-κB通路,驱动慢性炎症。
(数据来源:He R, et al. Front Immunol. 2023)
结肠炎相关癌症(Colitic Cancer):IBD慢性炎症可诱发结肠癌变。MAdCAM-1在癌变组织中高表达,促进CD8+、CD68+等免疫细胞浸润,加速肿瘤进展。抗MAdCAM-1抗体可抑制肿瘤发生并阻断炎症信号通路。
(数据来源:Ozawa N, et al.Int J Cancer. 2024)
MADCAM1的靶向治疗
PF-00547659(Vedolizumab,维得利珠单抗)是由辉瑞研发的一款靶向MADCAM1的单克隆抗体药物。其主要的作用机制是作为MADCAM1的抑制剂,用于治疗溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis,UC)和克罗恩病(Crohn's disease,CD)。Vedolizumab是一种全人源化单克隆抗体,阻断α4β7/MAdCAM-1结合,直接作用于肠道,具有高度选择性的作用机制。II期研究表明,其对UC患者有效,但在CD患者中未显示出优于安慰剂的效果。于2017年12月5日首次批准3期临床试验,但目前已经终止。
(数据来源:Sandborn WJ, et al. Gastroenterology. 2020)
Ontamalimab(SHP-647)是由Takeda研发的一款靶向MADCAM1和CD3的单克隆抗体药物。其主要的作用机制是MADCAM1的抑制剂,用于治疗溃疡性结肠炎和克劳恩病。目前处于3期临床终止阶段。
(数据来源:Schulze LL, et al. J Crohns Colitis. 2023)
PT-002是由Pandion Therapeutics研发的一款靶向MADCAM1和IL-2R单克隆抗体药物。其主要的作用机制是作为MADCAM1调节剂和IL-2R激动剂,用于治疗自身免疫性疾病。目前处于临床前阶段。
我们收集整理一批MADCAM1相关抗体序列信息。文档可关注公众号,号内回复“ MADCAM1 ”下载。
