IGF1R(胰岛素样生长因子1受体,CD221)是一种位于细胞表面的二型酪氨酸激酶受体,由两个细胞外的α亚基和两个细胞内的β亚基组成,编码于15q25-26染色体。它通过结合IGF1、IGF2和胰岛素激活,调控细胞生长、增殖和存活。IGF1R的异常与多种疾病相关,尤其在肿瘤转化和恶性细胞存活中发挥关键作用。
IGF1R组成
一、IGF1R的结构和其受体
IGF1R是一种由1367个氨基酸组成的I型膜蛋白,与胰岛素受体(IR)序列同一性达57%,结构高度相似。IGF1R和IR以二聚体形式存在,每个原聚体包含L1、CR、L2、FnIII-1、-2、-3、跨膜和激酶域。IGF1结合位点由一个亚基的L1和CR结构域及另一个亚基的α-CT’和FnIII-1’结构域共同构成。IGF1R-IGF1复合物呈不对称Γ形,只有一个IGF1分子结合,表现出负协同效应,阻止第二个配体结合。
IGF1R的结构和其受体
二、IGF-1R信号通路
IGF-1R信号通路分为经典和非经典两类。经典通路通过RAS-RAF-MEK和PI3K-AKT-mTOR,促进细胞增殖和存活,抑制凋亡。非经典通路涉及与Rack1、GPCR、PKA及EGFR的相互作用,调控更广泛的细胞反应。IGF1结合激活IGF1R,招募IRS和适配蛋白,激活PI3K(α、β、γ、δ亚型)、MAPK和JAK/STAT通路,促进肿瘤细胞代谢、增殖、转移及免疫调节。SHC蛋白主要激活BRAF/MAPK和JAK/STAT信号,参与肿瘤进展和免疫调控。
IGF-1R信号通路
IGF-1R信号通路在不同组织中发挥特异性作用:脂肪细胞通过PI3K/Akt促进分化,肝细胞通过RAS/RAF促进增殖,肌细胞通过Akt抑制GSK-3β防止萎缩,睾丸促进类固醇酶表达,胸腺通过MAPK和PI3K/AKT调控T细胞发育。此外,IGF-1R与整合素和E-钙黏蛋白信号通路互作,增强癌细胞运动和侵袭。
IGF-1R信号通路
三、IGF1R的靶向治疗
针对IGF1R的治疗策略包括小分子药物、靶向IGF1R的单克隆抗体及双特异性抗体等。Teprotumumab-TRBW是一种靶向IGF1R的单克隆抗体,于2020年获批,主要用于治疗格雷夫斯眼病和尤文肉瘤。Viridian Therapeutics开发的Veligrotug(VRDN-001)是一款抗IGF1R抗体,2024年12月16日宣布其在慢性甲状腺眼病(TED)III期临床试验THRIVE-2中取得积极结果,有效缓解复视和眼球突出症状。此外,Viridian公司还有另一款长效IGF1R抗体VRDN-003,正在进行III期临床试验。该药物优化了给药方案,支持每4至8周一次低剂量注射,配合自动注射器,注射时间不到半分钟,提升患者用药便利性和依从性。
IGF1R的靶向治疗
Lonigutamab作为首个皮下注射抗IGF-1R药物,在TED患者中展现出与静脉注射同等显著疗效。二期临床数据显示,50mg负荷加每周25mg皮下注射显著改善突眼症状,且以较低药物暴露实现有效治疗,疗效具有临床意义且具竞争力。
IGF1R相关研发药物
目前,国内多家企业正在加速开发IGF-1R靶点相关分子,IGF-1R作为多种肿瘤和代谢疾病的重要靶点,相关的小分子药物、单克隆抗体及双特异性抗体等治疗策略不断推进。