Metalloproteases

摘要：抗体-药物偶联物（ADCs）已成为一类有前景的抗癌药物。目前，食品药品监督管理局已批准12种化合物，其中2种后来被撤回。此外，还有几种其他化合物目前正在不同的临床开发阶段。尽管在不同类型的肿瘤中观察到显著的抗肿瘤活性，但不良事件和耐药性的发展在它们的使用中代表了重大挑战。在过去几年中，越来越多的临床试验一直在测试这些药物与其他抗癌药物的不同组合，例如传统化疗、免疫检查点抑制剂、单克隆抗体和小分子靶向药物，报告了基于可能的协同效应和在不同类型的肿瘤中改善治疗结果的潜力的有希望的结果。在这里，我们将回顾ADCs与其他抗肿瘤药物的组合，旨在描述当前的最新技术和未来的发展方向。 1.引言 抗体-药物偶联物（ADCs）是抗癌药物中发展最快的类别之一。在过去的几年中，已有几种ADCs被批准作为癌症治疗的单药疗法（见表1和2），还有许多其他药物目前正在临床开发中。 ADCs由三个主要成分组成：单克隆抗体（mAb）、连接子和细胞毒素药物（也称为有效载荷）（见图1）。有效载荷通过连接子与mAb连接。一旦mAb组分与其目标抗原结合，抗原-ADC复合物就会被肿瘤细胞内化，并且在肿瘤部位投递和释放有效载荷。目前，连接子被分类为可切割和不可切割。在可切割连接子中，存在不同程度的稳定性：不太稳定的连接子在被切割时可能会触发旁观者效应，释放远离目标肿瘤细胞的有效载荷，导致邻近细胞的破坏。不可切割连接子在循环中稳定，在内部化后响应溶酶体酶释放有效载荷。考虑到旁观者效应被认为是ADC活性的重要组成部分，优化连接子稳定性对ADC效果至关重要。三种组分在血液中的比例因使用的连接子类型和分子的整体完整性而异。 图1. 抗体-药物偶联物（ADC）的特异性。不同组分和特异性的ADC的图形表示。每个ADC都因其靶点、有效载荷和连接体的不同而与其他ADC不同。它可以与不同的药物结合。BCMA：B细胞成熟抗原；EGFR：表皮生长因子受体；HER2：人类表皮生长因子受体2；FRα：叶酸受体α；Trop-2：滋养层细胞表面抗原-2；MMAE：单甲基奥瑞他汀E；MMAF：单甲基奥瑞他汀F。 尽管最初有效，但肿瘤细胞最终会对ADCs产生抗性，限制了它们的使用。已经描述了几种抗性机制，包括抗原水平的变化（如表达改变或突变）、内吞作用机制和囊泡运输的变化、溶酶体活性缺陷（pH、蛋白酶）、促凋亡和抗凋亡因子的不平衡、信号通路的改变、药物外排泵活性增加。为了克服抗性，正在积极研究几种策略，包括改进ADC组分，如改变细胞毒素剂，以减少外排泵的亲和力，改变连接子，使用双特异性或双表位ADCs，以及开发组合策略。与其他抗癌药物的组合策略被视为提高ADCs效果和克服抗性的潜在方法，最终改善治疗结果。理想的组合应该是与以协同方式促进抗肿瘤效果的药物，同时具有最小的重叠毒性。迄今为止，ADCs与其他药物的组合主要在血液恶性肿瘤领域获得批准（见表3）。其中，brentuximab vedotin（BV）和polatuzumab vedotin（PV）已与化疗药物和利妥昔单抗联合开发，用于治疗各种类型的B细胞和T细胞淋巴瘤。此外，gemtuzumab ozogamicin（GO）与化疗联合已获批准用于治疗急性髓系白血病（AML）。最近，enfortumab vedotin（EV）和pembrolizumab的组合已获得食品药品监督管理局（FDA）批准，用于治疗局部晚期或转移性尿路上皮癌（la/mUC），与标准护理相比，这种组合显示了改善的总生存期（OS）。 尽管已有这些批准，但仍有很大的改进空间，并且有许多正在进行的试验正在评估ADCs与各种抗癌药物的组合。在研究最多的组合中，与化疗的组合经常面临毒性的挑战，这可能取决于非靶向毒性，但也取决于ADC的特性，如可切割连接子的存在和高药物-抗体比率。另一方面，尽管许多临床试验评估了与免疫检查点抑制剂（ICIs）的组合，但只有上述EV与pembrolizumab的组合显示了与之前标准疗法相比的OS益处。最后，双重ADC靶向剂阻断可以提高治疗效果的假设仍然很有趣，特别是随着新一代ADCs的发展。在这里，我们将回顾ADCs与其他抗癌药物组合的主要临床结果。 2.临床开发中的组合：ADCs与化疗的组合 ADCs所释放的细胞毒素有效载荷与化疗药物之间的协同作用来自于对肿瘤细胞的双重细胞毒素影响，类似于使用具有不同作用机制的药物的传统化疗组合。这种方法旨在防止通常与单一药物治疗相关的抗性发展。然而，将ADCs与细胞毒素药物结合存在挑战，主要是由于重叠毒性的风险。理想的化疗伴侣应该能够增强效果而不是增加毒性。深入理解细胞周期以及不同药物作用的阶段，以及了解化疗如何影响表面抗原表达的调节，可能有助于决定要开发的组合。目前正在开发多种ADCs与细胞毒素药物的组合，用于实体瘤和血液恶性肿瘤的治疗。某些组合已经获得批准，用于治疗淋巴瘤和白血病（见表3）。在以下段落中，我们将概述ADCs与化疗组合的主要临床发现（见表S1）。 2.1.ADCs 作为单一药物与化疗联合使用的批准：临床试验的主要结果 2.1.1.Gemtuzumab ozogamicin （GO）是一种通过可切割连接子与一种细胞毒素抗生素卡利奇霉素衍生物相连的重组单克隆抗体，靶向CD33抗原。2000年5月，FDA加速批准了GO用于治疗不适合常规化疗的CD33阳性复发性急性髓系白血病（AML）患者。然而，III期SWOG S0106试验发现，将GO添加到化疗[柔红霉素和阿糖胞苷（DA）]中与单独化疗相比，在结果上没有统计学上显著差异，并且组合臂的死亡率更高。基于这些结果，2010年6月，辉瑞自愿从市场上撤回了GO。尽管如此，GO在III期ALFA-0701试验中与DA一起使用替代的分次剂量计划进行了进一步评估，并在II期AML-19试验中作为单药治疗。在ALFA-0701试验中，将较低分次剂量的GO与化疗结合使用，结果显示无事件生存期（EFS）和总生存期（OS）有显著改善，尽管GO组中3级（G3）或更高不良事件（AEs）的频率更高（主要是感染和皮肤毒性）。基于这些结果，GO在2017年被FDA重新批准，与DA或作为单药治疗用于治疗CD33阳性新诊断的AML患者。2020年6月，基于AAML0531试验的结果，该批准被扩展到儿科人群，该试验表明与单独化疗相比，接受GO和化疗组合治疗的患者有更好的结果。其他研究还探讨了GO与其他化疗方案在AML患者中的组合，如阿糖胞苷和米托蒽醌以及高剂量阿糖胞苷、米托蒽醌和全反式维甲酸。此外，正在进行的研究正在探索GO、米托蒽醌和依托泊苷（NCT03839446）以及脂质体阿糖胞苷-柔红霉素（NCT05558124）对同一患者群体的联合应用。 2.1.2.Brentuximab vedotin （BV）是一种抗CD30单克隆抗体，通过蛋白酶可切割连接子与抗有丝分裂细胞毒素单体auristatin-E（MMAE）相连。基于其已证明的临床疗效和对霍奇金淋巴瘤（HL）和间变性大细胞淋巴瘤患者的批准，BV进一步与其他治疗方案联合进行了研究。在涉及未经治疗的HL患者的I期试验中，BV与标准ABVD（多柔比星-博来霉素-长春新碱-氮烯咪胺）方案或修改后的AVD（不含博来霉素的ABVD）方案联合进行了评估。结果显示，完全缓解（CR）率相当，但ABVD臂的G3不良事件（AEs）率显著更高，特别是肺毒性。基于这些结果，得出结论BV不应在含有博来霉素的方案如ABVD中使用。III期ECHELON-1研究比较了BV加AVD与标准ABVD方案在以前未经治疗的III期或IV期HL患者中的疗效。实验臂与ABVD组相比，在无进展生存期（PFS）和OS率方面有所提高，并且安全性可控。基于这些结果，2018年3月，FDA批准了BV与AVD的组合用于治疗以前未经治疗的III/IV期HL。BV加化疗与单独化疗相比的优越性也在以前未经治疗的外周T细胞淋巴瘤（PTCL）患者中得到证明。在III期ECHELON-2试验中，标准CHOP（环磷酰胺-多柔比星-长春新碱-泼尼松）方案与实验臂BV加CHP（由于与BV的神经毒性重叠，省略了长春新碱的修改CHOP）进行了比较，实验臂在PFS和OS方面都有所提高，G3或更高AEs的发生率相似。这种组合已在2018年11月获得FDA批准。2022年11月，治疗中出现了一个重大进展，FDA批准了涉及BV的第三种组合与化疗。这一批准代表了对2岁以上以前未经治疗的高风险经典HL（cHL）儿科患者的可用治疗选择的显著补充。III期AHOD1331研究表明，与标准ABVE-PC（多柔比星-博来霉素-长春新碱-依托泊苷-泼尼松-环磷酰胺）臂相比，BV与多柔比星、长春新碱、依托泊苷、泼尼松和环磷酰胺的组合有更优越的结果。目前正在进行许多其他试验，探索与血液恶性肿瘤的不同化疗方案的组合。一项包括1500名患者的大型III期试验比较了新组合方案BrECADD（BV加到依托泊苷、环磷酰胺、多柔比星、氮烯咪胺、地塞米松）与强化BEACOPP（博来霉素-依托泊苷-多柔比星-长春新碱-丙卡巴肼-泼尼松）方案在新诊断的高风险HL患者中的效果。初步结果表明新方案不逊色。 2.1.3.Polatuzumab vedotin Polatuzumab vedotin（PV）由一种抗CD79b单克隆抗体通过可切割连接子与MMAE相连。PV作为单药并未获得批准，但在2019年6月，基于一项Ib/II期试验的结果，该试验比较了其与苯达莫司汀和利妥昔单抗的疗效和安全性，PV获得了FDA的批准，用于治疗复发或难治性（R/R）弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBCL）患者的治疗。在不同的淋巴瘤亚型中，与其他化疗组合中，最显著的是III期POLARIX试验，该试验比较了R-CHP与标准R-CHOP方案在未经治疗的DLBCL患者中的组合。实验臂在PFS方面有所获益，OS率相似。这项研究促成了2023年4月FDA批准PV-R-CHP组合用于未经治疗的DLBCL，未另行规定（NOS）或高级别B细胞淋巴瘤（HGBL）的治疗。 2.1.4.Inotuzumab ozogamicin Inotuzumab ozogamicin（INO），一种通过可切割连接子与卡利奇霉素有效载荷相连的抗CD22抗体，基于III期IN-NOVATE试验的结果，获得了FDA批准，作为单药用于治疗R/R B细胞前体急性淋巴细胞性白血病（ALL）患者。一项单臂II期试验研究了INO与mini-hyper CVD（环磷酰胺-长春新碱-甲氨蝶呤-阿糖胞苷）联合使用，有无blinatumomab，在B细胞ALL患者中的疗效。它在OS方面显示出有希望的疗效，并且在加入blinatumomab的臂中，生存结果更加有利。在带有费城染色体阴性B细胞ALL的老年患者（≥60岁）亚组中，超过70%的患者经历了G3-4血液学毒性。因此，需要进一步调整和改进组合方案，以提高耐受性。其他研究评估了INO与各种化疗药物联合使用的疗效和安全性。 2.1.5.Trastuzumab emtansine Trastuzumab emtansine（T-DM1）是一种ADC，它通过不可切割连接子将针对人表皮生长因子受体2（HER2）的人源化单克隆抗体曲妥珠单抗与美登素毒素-DM1结合起来。它成为了第一个获得批准用于实体恶性肿瘤治疗的ADC，基于III期EMILIA试验，该试验包括晚期乳腺癌（BC）患者，并与拉帕替尼加卡培他滨相比，在PFS和OS方面有所获益。在KATHERINE研究的结果之后，T-DM1也获得了批准，用于新辅助治疗后仍有残留疾病的HER2阳性BC患者，并已在其他HER2阳性实体肿瘤中进行了评估。T-DM1与化疗方案（如多西他赛和卡培他滨）的组合治疗没有带来任何改善，并与增加的毒性相关。II期TRAXHER2试验评估了T-DM1与卡培他滨联合使用与单独T-DM1在转移性BC（mBC）患者中的疗效和安全性。组合臂的患者经历了更高频率的G3-4 AEs，而在临床结果上没有任何显著益处。在两项Ib/IIa期研究中，也证明了由于重叠毒性导致的AEs增加，这些研究评估了T-DM1与多西他赛和紫杉醇，有无帕妥珠单抗，在mBC或局部晚期BC（LABC）患者中的组合。虽然这种联合用药显示出显著的临床活性，但由于不良事件（AEs）的发生，其临床应用受到限制，导致频繁的剂量减少和中断。因此，需要寻找一个可以安全与T-DM1联合使用的不同的搭档。一个有前途的潜在组合可能涉及吉西他滨，它已被证明可以在胰腺导管腺癌细胞和乳腺癌细胞中上调HER2的表达。目前，没有正在进行的临床试验评估这种组合。 2.1.6.Trastuzumab deruxtecan Trastuzumab deruxtecan (T-DXd) 是一种由抗HER2单克隆抗体和拓扑异构酶I抑制剂exatecan衍生物DXd组成的抗体-药物偶联物（ADC）。T-DXd已获得FDA批准，用于治疗HER2阳性和HER2低表达的转移性乳腺癌（mBC）患者以及HER2阳性胃腺癌患者。此外，FDA还加速批准了T-DXd用于治疗转移性HER2突变非小细胞肺癌（NSCLC），并授予其突破性疗法认定，用于治疗HER2阳性转移性结直肠癌（mCRC）和晚期HER2阳性实体瘤患者。目前正在进行的临床试验正在研究T-DXd的组合。I/IIb期Destiny-Breast07试验正在探索各种方案，包括T-DXd与紫杉醇的组合，用于HER2阳性mBC患者。另外，另一项Ib期研究Destiny-Breast08将评估五种不同的方案，结合T-DXd与卡培他滨、阿那曲唑和氟维司群在HER2低表达mBC患者中的组合。涉及T-DXd和化疗的治疗组合的研究不仅限于乳腺癌。在晚期HER2阳性胃癌中，Ib/II期Destiny-Gastric03试验目前正在评估T-DXd与细胞毒性化疗药物[5-氟尿嘧啶（5-FU）、卡培他滨、奥沙利铂]和/或免疫治疗药物的组合。 2.1.7.Mirvetuximab soravtansine Mirvetuximab soravtansine（MIRV）是一种由人源化叶酸受体α（FRα）靶向单克隆抗体连接到通过抑制微管动力学诱导有丝分裂停滞的maytansinoid DM4的ADC。根据III期SORAYA试验的结果，FDA授予MIRV优先审查，并在2022年11月加速批准用于治疗表达FRα的铂类耐药上皮性卵巢癌患者。MIRV已在一项Ib期试验中与卡铂联合用于铂类敏感、复发性卵巢癌患者。该组合显示出临床活性和可管理的安全性概况。 2.2.未批准的ADC与化疗的组合 2.2.1.Anetumab ravtansine Anetumab ravtansine（AR）是一种由完全人IgG1抗间皮素单克隆抗体通过可裂解连接子连接到微管抑制剂DM4的ADC，已在体外研究中显示出对表达间皮素的肿瘤（如间皮瘤、胰腺癌、NSCLC和卵巢癌）具有高细胞毒性活性。在晚期或转移性实体瘤患者中显示出令人鼓舞的临床活性，特别是在间皮瘤患者中。Ib期试验的结果表明，与聚乙二醇化脂质体多柔比星的组合在铂类耐药卵巢癌患者中显示出临床活性和耐受性。 2.2.2.Depatuxizumab mafodotin Depatuxizumab mafodotin（Depatux-M）是一种针对表皮生长因子受体（EGFR）的ADC。它由人源化重组单克隆抗体ABT-806组成，通过不可裂解连接子连接到抗微管剂单甲基奥瑞他汀F（MMAF）。在II期INTELLANCE 2试验中，研究了Depatux-M和替莫唑胺（TMZ）的组合用于复发性EGFR扩增的胶质母细胞瘤患者。这项研究比较了单独使用Depatux-M或与TMZ联合使用与单独使用洛莫司汀或TMZ。组合臂与对照臂相比显示出改善的OS，表明潜在的临床益处。Depatux-M臂中最常见的不良事件是可逆的角膜上皮病变G3-4。意大利神经肿瘤协会进行的多中心研究进一步研究了这种组合治疗在复发性胶质母细胞瘤患者中的应用，并报告了类似的结果。然而，需要进行更大规模的前瞻性研究以确认其有效性并进一步探索其安全性。目前没有正在进行的研究。 2.2.3.Lorvotuzumab mertansine Lorvotuzumab mertansine（LM）是一种通过可裂解连接子连接到maytansinoid DM1的人源化抗CD56单克隆抗体。在一项I/II期试验中，它与卡铂和依托泊苷联合使用，与单独使用卡铂和依托泊苷进行了比较。这项研究涉及未经治疗的广泛期小细胞肺癌患者，但在安全性和有效性方面都取得了令人失望的结果。该药物不再开发，没有正在进行的LM研究。 3.在临床开发中的组合：ADC与ICIs的结合 开发ADC与ICIs组合的基本原理在于它们互补的免疫调节效应。ADC针对特定的肿瘤抗原，并可能增强肿瘤抗原呈递和T细胞浸润，这种效应可以由ICIs补充。在临床前和早期临床研究中探索了许多ADC与ICIs的组合。FDA最近批准EV与pembrolizumab联合用于la/mUC患者，标志着新组合开发的重要里程碑。这里我们将回顾评估ADC与ICIs组合疗法的临床试验（表S2）。 3.1.作为单一药物批准的ADC与ICI的组合：临床试验的主要结果 3.1.1.Enfortumab vedotin EV是一种针对Nectin-4的ADC，由完全人源化单克隆抗体连接到MMAE。它在预先治疗过的la/mUC患者中作为单药治疗显示出生存益处，并在2023年12月与pembrolizumab联合获得FDA批准。组合的有效性依赖于EV触发免疫原性细胞死亡和增强T细胞浸润的能力。Pembrolizumab进一步增强了抗肿瘤免疫反应，补充了EV的作用。批准基于EV-302/KN-A39试验的结果，该试验证明了与基于顺铂的化疗相比，接受EV和pembrolizumab治疗的la/mUC患者的PFS和OS有显著改善，确认EV与pembrolizumab作为一线la/mUC的新标准治疗。进一步扩大EV组合的临床探索，VOLGA试验（NCT04960709）评估其与durvalumab和tremelimumab在新辅助和辅助设置中的组合，在肌肉浸润性BC（MIBC）患者中。这项试验针对不符合顺铂基础化疗条件的患者群体，解决了MIBC管理中的一个重要未满足需求。基本原理是利用EV诱导免疫原性细胞死亡的能力与两种ICIs的免疫调节效应相结合。这旨在改善手术前的疾病控制并延迟复发。 3.1.2.Brentuximab vedotin BV与ICIs的组合已成为几项临床试验的焦点。I/II期试验CheckMate 436评估了BV与nivolumab在R/R原发性纵隔B细胞淋巴瘤（PMBL）患者中的组合。这项试验显示了显著的抗肿瘤活性和可管理的安全性概况，强调了BV与nivolumab的疗效和安全性。此外，BV还在另一项涉及R/R HL患者的I/II期研究中进行了检查，与ipilimumab、nivolumab或两者联合使用。这些组合显示出高度活性，并保持了普遍有利的安全性概况，随访报告表明PFS方面的益处。目前，正在进行的II期和III期试验（NCT04561206, NCT03138499）旨在进一步评估nivolumab与BV的组合。此外，还进行了一项涉及BV和pembrolizumab的小队列研究，作为对10例R/R HL患者的单中心回顾性分析。该研究在客观反应率（ORR）和完全代谢反应率方面揭示了令人印象深刻的结果，以及快速的最佳反应时间中位数。正在进行的II期临床试验（NCT04609566）将评估这种组合在先前程序性细胞死亡1（PD-1）抑制剂进展后的转移性实体瘤患者中的疗效和安全性。其他研究也在进行中，评估BV和pembrolizumab在R/R HL、R/R T细胞淋巴瘤和复发性PTCL中的组合（NCT05180097, NCT05313243, NCT04795869）。 3.1.3.Trastuzumab emtansine 基于T-DM1可能引发抗肿瘤免疫并使肿瘤细胞对ICIs敏感的证据，该药物已在各种临床试验中与atezolizumab和pembrolizumab联合评估。2期KATE2试验评估了T-DM1与atezolizumab在先前治疗过的HER2阳性晚期BC患者中的组合。尽管它没有显示出整体人群PFS的显著改善，但亚组分析表明PD-L1阳性肿瘤患者有PFS优势。这些发现导致了III期KATE3试验（NCT04740918）的启动，重点关注HER2阳性和PD-L1阳性LABC/mBC患者。此外，一项Ib期试验研究了atezolizumab与T-DM1在HER2阳性早期BC（eBC）、LABC或mBC中的组合，显示出可接受的安全性概况，以及与mBC相比，eBC肿瘤中增强的适应性免疫反应。在另一项研究中，调查了T-DM1和pembrolizumab在HER2阳性mBC患者中的组合，该方案显示出临床活性并且耐受性良好。然而，由于队列样本量小，生物标志物分析受到限制，需要进行更大规模的研究以确定反应的预测标记。 3.1.4.Trastuzumab deruxtecan 在BC患者中进行的II期DESTINY-Breast01和III期DESTINY-Breast04试验的结果，以及来自临床前模型的数据，正在研究新的组合策略，将T-DXd和ICIs纳入HER2表达肿瘤。一项Ib期研究评估了T-DXd与nivolumab在HER2表达晚期乳腺癌或尿路上皮癌中的组合。这项研究报告了有希望的结果，在HER2阳性患者中疾病控制率（DCR）为90.6%，在HER2低表达BC患者中为75%，安全性可接受，PFS方面有益处。Ib/II期BEGONIA试验更深入地研究了T-DXd，这次将其与durvalumab结合用于未经治疗的HER2低表达三阴性BC（TNBC）。初步结果令人印象深刻，显示100%的ORR。预计会有更多数据阐明PD-L1表达对这些结果的影响。此外，目前正在进行的Ib期试验正在研究T-DXd与pembrolizumab的组合，针对HER2表达的晚期/mBC或NSCLC患者。管线中的另一项研究是胃癌的Ib/II期试验，DESTINY-Gastric03（NCT04379596）。此外，正在进行的临床试验正在评估T-DXd、durvalumab和pertuzumab在HER2阳性mBC中的安全性和抗肿瘤活性（NCT04538742, NCT04784715）。 3.1.5.Sacituzumab govitecan Sacituzumab govitecan（SG）由抗Trop2的单克隆抗体连接到伊立替康的活性代谢物SN-38组成。该药物已获得FDA批准，作为乳腺癌和尿路上皮癌的单一药物治疗。TROPHY-U-01队列3评估了SG与pembrolizumab在铂类方案进展后的转移性尿路上皮癌患者中的组合，显示出令人鼓舞的ORR和临床获益率，以及可管理的安全性概况。除此之外，正在进行的研究正在评估SG在各种其他临床环境和更早期治疗阶段的活性。例如，EVOKE-02 II期试验正在评估SG与化疗和ICIs作为非致癌基因成瘾NSCLC患者的一线治疗（NCT05186974）。同样，一项I/II期研究探索了SG与ipilimumab和nivolumab作为一线治疗的潜力，用于不适合顺铂的晚期尿路上皮癌（UC），为代表未满足的医疗需求的患者群体展示了抗肿瘤活性。 3.1.6.Tisotumab vedotin 基于innovaTV 204试验的发现，FDA加速批准了tisotumab vedotin（TV），该药物针对组织因子并与MMAE连接，用于复发或转移性宫颈癌（r/mCC）患者。Ib/II期试验innovaTV 205/GOG-3024/ENGOT-cx8的剂量扩展臂评估了TV与卡铂作为一线治疗或与pembrolizumab作为第一或第二/三线治疗在r/mCC患者中的组合。该研究达到了其主要终点，展示了有希望的抗肿瘤活性和可接受的安全性概况。 3.1.7.Mirvetuximab soravtansine 临床前数据表明MIRV可能激活单核细胞并在卵巢癌细胞中上调免疫原性细胞死亡标志物。在这些发现的基础上，Ib/II期FORWARD II研究进一步探讨了MIRV与pembrolizumab和bevacizumab的组合，重点关注铂类耐药卵巢癌患者。MIRV与pembrolizumab的组合通常耐受性良好，G3 AEs较少。补充这些发现，正在进行的额外研究正在子宫内膜癌患者中进行（NCT03835819）。 3.2.未经批准的ADCs与ICIs的组合 3.2.1.Ladiratuzumab vedotin Ladiratuzumab vedotin (LV) 是一种新型ADC，它将抗LIV-1单克隆抗体与MMAE结合，通过蛋白酶可裂解的连接子。LIV-1是一种具有锌转运蛋白和金属蛋白酶活性的跨膜蛋白，在黑色素瘤、乳腺癌和前列腺癌中主要表达，而在正常组织中的表达有限。早期研究表明其具有有希望的抗肿瘤活性，特别是在经过大量治疗的转移性三阴性乳腺癌(TNBC)中。LV与pembrolizumab的组合已在TNBC患者的一线治疗中进行了评估，显示出良好的耐受性概况和临床活性。目前正在进行的研究正在探索LV与atezolizumab在局部晚期和转移性TNBC中的组合(NCT03424005)。 3.2.2.Disitamab vedotin Disitamab vedotin (RC48-ADC) 是一种抗HER2 ADC，由一种新型抗HER2单克隆抗体(hertuzumab)组成，通过可裂解的连接子与MMAE结合。在HER2阳性和HER2阴性的la/mUC人群中观察到了有希望的数据。在Ib/II期试验中，RC48-ADC与toripalimab（一种已知在UC中具有临床活性的抗PD-1抗体）联合进行了研究。该组合在la/mUC患者中显示出75%的ORR。对于HER2阳性和PD-L1阳性的患者，ORR甚至更高。然而，在HER2 2+、1+、0的患者中，以及PD-L1水平低于1的患者中也观察到了抗肿瘤活性。同样的组合在表达HER2的晚期胃癌或胃食管交界处的患者中进行了探索，发现结果相似且积极。 3.2.3.Anetumab ravtansine 在胸膜间皮瘤患者中进行的Anetumab ravtansine（AR）与pembrolizumab联合治疗的研究表明，与单独使用pembrolizumab相比，其稳定疾病率和中位无进展生存期（PFS）更高，尽管这些差异没有统计学意义，可能的原因是样本量较小。此外，在胰腺癌的Ib期研究中，AR与免疫疗法或化疗的组合显示出良好的DCR和耐受性。 3.2.4.Belantamab mafodotin Belantamab mafodotin (BM) 是一种使用针对B细胞成熟抗原(BCMA)的单克隆抗体开发的新型ADC。BCMA是肿瘤坏死因子(TNF)受体超家族的一部分，表达在正常和恶性浆细胞以及晚期B细胞上。抗体部分通过蛋白酶抗性的连接子与MMAF连接。BM在治疗R/R多发性骨髓瘤(MM)中的有效性已在几项临床研究中进行了评估，显示出PFS、OS的益处和可管理的安全性概况。这些结果最初导致了其在经过四线或更多治疗的R/R MM患者中单药治疗的FDA批准。然而，在2022年11月，由于DREAMM-III研究的结果没有达到FDA的加速批准指南(NCT04162210)，这一批准被撤回。在实验研究中，将BM与OX40激动剂结合使用已被证明可以增强抗癌效果，导致肿瘤内T细胞和树突状细胞的活性增加。像DREAMM-5这样的临床试验正在探索这种方法，研究BM与各种免疫疗法的组合，包括抗PD-1和抗诱导性T细胞共刺激因子(ICOS)抗体，以及γ-分泌酶抑制剂。这项试验对23名患者的初步分析表明，通过剂量调整，BM与抗ICOS的组合显示出令人鼓舞的临床活性和可管理的安全性概况[106]。此外，DREAMM-4研究调查了BM和pembrolizumab的组合，得出结论，这种组合产生了有利的ORR，并且安全性概况与BM单药治疗相当。 3.2.5.Datopotamab deruxtecan Datopotamab deruxtecan (Dato-DXd) 是一种新型ADC，由一种人源化抗TROP2 IgG1单克隆抗体组成，通过可裂解的连接子与强效DNA拓扑异构酶I抑制剂连接。TROPION系列的早期试验评估了Dato-DXd在不同阶段的多种肿瘤中的有效性和安全性，揭示了在NSCLC和TNBC中具有有希望的临床活性。早期试验中令人鼓舞的结果导致了Dato-DXd与ICIs的进一步探索。例如，TROPION-Lung02试验研究了Dato-DXd与pembrolizumab ±化疗在转移性NSCLC患者中的组合，报告了可接受的安全性概况和临床活性。这导致了正在进行的研究，如TROPION-Lung07和TROPION-Lung08，旨在探索Dato-DXd与ICIs的组合，有或没有化疗，可能作为一线治疗。在转移性TNBC中，Ib/II期BEGONIA试验评估了Dato-DXd和durvalumab的组合，无论PD-L1表达水平如何，都显示出非常鼓舞人心的79%的ORR，安全性概况与两种药物的已知概况一致。此外，其他研究正在评估从围手术期治疗到晚期疾病治疗的不同阶段的BC中相同的组合(NCT06112379, NCT05629585, NCT06103864)。最后，TROPION-PanTumor03将评估Dato-DXd作为单药治疗以及与其他抗肿瘤药物的组合，用于各种实体癌症类型(NCT05489211)。 4.在临床开发中的组合：ADC与靶向疗法（单克隆抗体和小分子药物）的结合 ADC与小分子靶向疗法（如酪氨酸激酶抑制剂（TKI）或其他药物）或单克隆抗体（mAb）的组合具有巨大潜力，因为它们可能提供增加的选择性，从而可能提高治疗的有效性。这里我们将回顾评估ADC与裸mAb和小靶向药物组合疗法的临床试验（表S3）。 4.1.作为单一药物批准的ADC与靶向疗法的组合：临床试验的主要结果 4.1.1.Brentuximab vedotin ECHELON-3研究评估了BV、lenalidomide和rituximab在不适合进行造血干细胞移植（HSCT）或CAR-T疗法的R/R DLBCL患者中的新型组合疗法。该研究涉及10名患者，显示出70%的ORR和可管理的安全性概况，表明这种三联方案在R/R DLBCL中具有有希望的疗效，目前随机研究阶段正在进行中。 4.1.2.Polatuzumab vedotin PV目前正在评估与rituximab和双特异性抗体的组合。Ib/II期研究将PV与mosunetuzumab（一种针对CD20和CD3的双特异性抗体）结合使用，在复发/难治性B细胞非霍奇金淋巴瘤（non-HL）中显示出有希望的安全性和疗效，特别是对于治疗选择有限的老年患者。此外，一项II期研究评估了rituximab与PV或pinatuzumab vedotin在类似患者群体中的疗效，显示出疗效，由于反应持续时间更长和更好的安全性概况，更倾向于rituximab-PV。Ib/II期研究评估了PV与obinutuzumab和lenalidomide在经过大量预处理的难治性滤泡性淋巴瘤患者中的组合。此外，PV还与bcl-2抑制剂venetoclax以及作为三联疗法的一部分与venetoclax和rituximab一起进行了研究。Ib期研究调查了PV与venetoclax和rituximab在R/R DLBCL中的组合，显示出有希望的活性和有利的安全性概况。相同的组合在R/R滤泡性淋巴瘤患者中进行了探索，用obinutuzumab替换rituximab，也取得了令人鼓舞的结果。 4.1.3.Inotuzumab ozogamicin INO和rituximab的组合在I/II期试验中进行了探索，用于DLBCL的滤泡性淋巴瘤患者，显示出高抗肿瘤活性和可管理的安全性概况。III期试验未能证明实验臂与标准治疗相比的优越性。I期试验评估了INO与temsirolimus在R/R CD22阳性B细胞non-HL患者中的组合。由于在治疗剂量下毒性高，得出结论认为这种药物组合的进一步开发不可行，尽管显示出临床活性。另一项早期阶段试验探索了INO与bosutinib在R/R费城染色体阳性ALL或慢性髓性白血病的淋巴细胞性爆发阶段的组合，显示出ORR方面的临床活性和良好的耐受性概况。 4.1.4.Loncastuximab tesirine Loncastuximab tesirine (LT) 是一种抗CD19 ADC，与pyrrolobenzodiazepine二聚体细胞毒素SG3199相连。LOTIS-2试验的结果导致FDA批准LT作为单一药物用于治疗R/R大B细胞淋巴瘤（DLBCL、转化DLBCL和HGBL）患者。I/II期研究探索了LT和ibrutinib在DLBCL和mantle cell lymphoma患者中的组合，显示出抗肿瘤活性和可管理的毒性。目前的评估包括其与rituximab在R/R滤泡性淋巴瘤和各种DLBCL设置中的组合(NCT04998669, NCT05144009, NCT04384484)。 4.1.5.Trastuzumab emtansine 在KAITLIN、MARIANNE和KRISTINE的III期试验中，无论在早期还是晚期HER2阳性BC中使用T-DM1与pertuzumab的组合，与标准护理相比均未显示出改善的临床活性。II期试验TEAL探索了T-DM1、lapatinib和nab-paclitaxel与trastuzumab、pertuzumab和paclitaxel在新辅助HER2阳性BC中的组合。实验臂与标准臂相比具有更高的活性。III期研究HER2CLIMB-02调查了T-DM1和tucatinib在晚期HER2阳性BC中的组合，在2023年圣安东尼奥乳腺癌研讨会上展示了结果。这种组合与对照臂相比显著改善了PFS，也在脑转移患者中显示出反应。然而，它与更高的AEs率相关，尽管通常可管理。Neratinib，一种不可逆的panHER抑制剂，通过抑制下游途径有潜力克服曲妥珠单抗耐药性。在一小部分HER2阳性mBC患者中，该组合产生了63%的ORR和可接受的安全性概况。其他研究正在探索T-DM1与ribociclib或alpelisib在HER2阳性mBC患者中的组合，显示出良好的耐受性和有希望的活性。 T-DM1和pertuzumab的组合在HERACLES-B试验中用于HER2阳性晚期结直肠癌患者，但试验未能达到其主要终点（ORR ≥ 30%）。另一项研究调查了osimertinib plus T-DM1在晚期EGFR突变和HER2阳性NSCLC患者中的组合，显示出有限的疗效。 4.1.6.Enfortumab vedotin I期试验评估了EV与SG在mUC中的组合，显示出显著的临床活性，有完全反应的证据。EV与erdafitinib正在I期研究中进行评估，涉及转移性尿路上皮癌患者(NCT04963153)。另一项试验正在调查EV与cabozantinib在局部晚期或转移性尿路上皮癌受试者中的组合(NCT04878029)。 4.1.7.Sacituzumab govitecan 临床前证据表明，在TNBC模型中将SG与聚腺苷二磷酸核糖聚合酶（PARP）抑制剂组合使用可能有益。SG和rucaparib的组合已在Ib SEASTAR研究中进行了评估，用于晚期TNBC、晚期铂类耐药卵巢癌以及具有同源重组修复基因突变的实体瘤患者。尽管显示出活性迹象，但由于安全问题，特别是高骨髓抑制率，需要进一步调查。几项研究正在调查SG加talazoparib在转移性TNBC（mTNBC）中的组合，以及berzosertib[一种强效且选择性的小型分子Rad3相关激酶（ATR）抑制剂]在SCLC和对PARP抑制剂进展的同源重组缺陷肿瘤中的组合(NCT04826341)。最近发表了调查SG和berzosertib的I期试验的初步结果：在12名可评估患者中有3名观察到客观反应，正在进行的II期扩展队列目前正在评估疗效。 4.1.8.Mirvetuximab soravtansine Ib/II期FORWARD II评估了MIRV与pembrolizumab和bevacizumab在铂类耐药卵巢癌患者中的组合。与bevacizumab的组合得到了支持，证据表明其增强了抗肿瘤活性，这归因于bevacizumab促进肿瘤渗透和ADC暴露的能力。它显示出显著的有效性，在无论铂类敏感性状态如何的患者中都提高了反应。该组合在高FRα表达肿瘤患者和之前未接受过bevacizumab的患者中特别有效。这些发现表明，MIRV与bevacizumab的组合可能是卵巢癌标准疗法的一个有希望的替代方案，即使是之前接受过治疗的患者。目前正在进行的I期研究正在评估MIRV与rucaparib在复发性子宫内膜癌、卵巢癌、输卵管癌或原发性腹膜癌患者中的组合(NCT03552471)。另一项Ib期试验正在评估MIRV与SL-172154在铂类耐药卵巢癌患者中的组合，SL-172154是一种由人类信号调节蛋白α (SIRPα) 和通过人类Fc连接的CD40L组成的融合蛋白(NCT05483933)。 4.2.未批准的ADC与靶向疗法的组合 4.2.1.Belantamab mafodotin BM与lenalidomide和dexamethasone的组合已在两项临床试验中进行了评估：针对未经治疗的MM患者的BelaRd研究和针对R/R MM患者的DREAMM-6研究。这两项研究表明，在不同剂量水平下G3 AEs的比例高达94%。然而，这些AEs通常可以通过剂量调整来管理，并且有显著的临床活性迹象。III期试验DREAMM-8目前正在探索BV与dexamethasone和pomalidomide在R/R MM中的组合(NCT04484623)。其他正在进行的组合方案包括BM与lenalidomide和daratumumab在复发或新诊断的MM中的组合(NCT04892264)，BM加bortezomib和dexamethasone(NCT04246047)等。 4.2.2.Anetumab ravtansine 一项II期试验评估了AR与bevacizumab的组合，与paclitaxel与bevacizumab在铂类R/R卵巢癌患者中的比较，报告了AR和bevacizumab组合的较差结果，导致研究终止。 4.2.3.Patritumab deruxtecan Patritumab deruxtecan由一种抗HER3 mAb组成，通过可裂解的连接子连接到拓扑异构酶I抑制剂。临床前发现表明，EGFR-TKI的治疗增加了HER3的表达，从而提高了patritumab deruxtecan的抗癌活性，为正在进行的研究提供了理由，该研究正在评估patritumab deruxtecan加osimertinib在晚期EGFR突变NSCLC患者中的组合(NCT04676477)。 4.2.4.Coltuximab ravtansine Coltuximab ravtansine (SAR3419)是一种ADC，由一种抗CD19 mAb与可裂解的连接子结合到DM4。在R/R DLBCL的II期研究中，作为单一药物显示出有希望的活性，PFS和OS方面都有益处。进行了一项II期试验，将rituximab与R/R DLBCL患者联合使用。未达到主要目标ORR，目前没有正在进行的研究探索这种药物。 4.2.5.Moxetumomab pasudotox Moxetumomab pasudotox (MOXE)是一种ADC，由一种mAb抗CD22与假单胞菌外毒素A (PE38)链接。该药物于2018年获得FDA批准，用于治疗经过预处理的毛细胞白血病(HCL)患者。2023年7月，阿斯利康公司决定由于使用不足和其他治疗选择的可用性，将该药物撤出市场。 5.讨论和未来方向 在过去的几年中，进入临床前和临床开发的ADC数量显著增加。除了批准的单一药物化合物外，其中一些也已经与其他抗癌药物联合批准，而许多其他药物正在不同的临床开发阶段和组合中进行测试。组合疗法被视为提高ADC疗效的可能性。通过与化疗和最近的ICIs的组合，取得了最显著的成果。与化疗的批准组合已在血液恶性肿瘤领域得到发展。如上所述，BV已获批准与传统化疗联合用于HL和T细胞淋巴瘤，通过替换化疗药物之一（由于重叠毒性）加入已建立的化疗方案中。虽然成功，ADC与标准化疗的组合也存在一些挑战，特别是确定正确的剂量和治疗时间表，从而在毒性和疗效之间取得平衡。在像GO与DA治疗AML的重新批准这样的情况中，需要较低的分数剂量计划。最近批准用于血液恶性肿瘤组合的药物是PV。这种药物没有作为单一药物治疗获得批准，而是直接与rituximab和bendamustine或R-CHP联合批准用于治疗复发和治疗naive DLBCL，后者仅基于PFS的改善。因此，当将ADC与化疗联合使用时，应特别注意毒性，并采用谨慎的剂量递增方案。此外，应在随机试验中证明明确的临床益处和对标准化疗方案的优越性。 除了与化疗的组合外，支持ADC与ICIs组合的临床前证据促使进行几项临床试验，旨在评估这种组合的安全性和有效性。EV与pembrolizumab的组合于2023年12月获得FDA批准，用于治疗尿路上皮癌，基于III期试验的结果，该试验显示OS有所改善。其他组合的结果正在等待中。 尽管ADC在不同肿瘤类型中观察到强大的抗肿瘤活性，但ADC的使用仍然面临几个挑战，包括安全性以及患者选择，这两个因素在考虑组合策略时可能变得更加相关。关于安全性，ADC与裸mAb之间存在显著差异。ADC具有与其连接的化疗药物、ADC的组成以及正常组织中目标表达相关的剂量限制毒性。另一方面，选择那些更有可能受益的患者仍然是一个未解决的问题。尽管需要，但在大多数情况下，抗原表达并未与抗肿瘤活性明确相关。 目前许多试验正在进行（图2），可能在不久的将来更好地定义这类化合物在癌症治疗中的作用以及它们在组合方案中的整合。新型结构的出现，如双特异性ADC，允许同时针对多种抗原，潜在地增强特异性和有效性，免疫刺激性抗体结合物（ISACs）或针对免疫检查点的药物结合物（IDCs），旨在将ADC的细胞毒性与免疫刺激性特性融合，从而放大抗肿瘤免疫反应，也可能为创新策略开辟新的可能性。研究预测性生物标志物和开发解决肿瘤微环境复杂性的创新临床前模型可能有助于将发现转化为临床相关策略。探索这些创新方式及其整合到组合策略中的潜力可能会改变癌症治疗的格局。 图2. 正在进行的试验。正在进行的研究的图形表示：活跃未招募、招募中、活跃尚未招募。数据来源于ClinicalTrial.gov，更新日期为2024年1月。CT：化疗；mAb：单克隆抗体；Mono：单药治疗；Ph：阶段；TA：靶向药物；MIX：三种或更多药物的组合。 6.结论 在过去的十年中，ADC的开发取得了相当大的进展。越来越多的临床试验现在正在探索新型ADC及其与其他疗法的组合。在这些组合中，涉及化疗的组合是最先获得血液恶性肿瘤批准的。然而，它们需要特别注意，因为与毒性相关。另一方面，与ICIs的组合可能呈现较少的重叠毒性。未来的试验将需要解决最有可能从这些组合中受益的患者的最佳选择标准。最近，FDA批准了第一种ADC与ICI的组合，用于治疗尿路上皮癌患者。与此同时，正在进行的试验调查了各种肿瘤类型中与小靶向药物和mAb的组合，迄今为止产生了有限的结果。为了确保基于ADC的治疗组合在未来的成功开发，建立临床前理由、进行仔细的早期临床试验，并在II期和III期临床试验中为评估定义明确的疗效终点至关重要。 为促进抗体行业的交流与创新，2024年10月16-17日第七届金秋十月抗体产业发展大会如约而至。会议旨在为研究人员提供一个互动交流的平台，有助于推动抗体产业的进一步发展。 会议内容 时间：2024年10月16-17日 地点：上海张江（酒店定向通知） 规模：600-800人 主办单位：生物制品圈、抗体圈 演讲支持：Entegris、瑞孚迪、AS ONE CORPORATION 会议费用：免费FREE!（仅收取100元报名定金，含参会学习、茶歇、会议手册，定金概不退还），先到先得，报完即止！ 报名方式：扫描下方二维码或点击文章最底部“阅读原文”→ 填写表格 → 报名成功（报名志愿者，承担一定工作，请慎重考虑，免交定金）！ 组委会获得报名信息后，根据报名信息进行初筛，并进一步与报名者沟通确认，实现精准邀请。最终有机会进入大会微信群（严格审核通过）。 日程安排 更多嘉宾正在邀请中 识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入 生物制品微信群！ 请注明：姓名+研究方向！ 版 权 声 明 本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。

摘要：胶原蛋白（CLG）属于纤维蛋白家族，由左手螺旋的α多肽链组成，这些链自身和轴向扭曲形成右手超螺旋。在化学结构中，它主要包含脯氨酸、羟脯氨酸、甘氨酸和羟赖氨酸。它以纤维的形式自然存在于真皮中，为皮肤提供适当的密度和弹性。本综述旨在介绍胶原蛋白的类型、影响其结构的因素以及其在人体功能中的不寻常作用。此外，还概述了含有胶原蛋白或其衍生物的化妆品的特点、这些产品配方的特性以及使用它们的效果。市场上有许多含有CLG的化妆品和医美产品。它们以注射剂的形式存在，属于最古老的组织填充剂；口服和外用产品，如霜剂、凝胶、精华液或化妆品面膜。分析的研究表明，使用含有胶原蛋白或其肽的产品可以改善皮肤的整体状况并延缓老化过程，通过减少皱纹深度、改善水合作用（在口服制剂的情况下）、减少跨表皮水损失（TEWL），以及改善皮肤密度和弹性。此外，生物活性CLG肽的口服应用对指甲有积极影响，减少了它们的断裂频率。 1.引言 化妆品行业是近年来发展最好的行业之一。化妆品市场提供无数种不同配方的产品，以便每个人都能找到适合自己的化妆品。消费者对化妆品成分的意识也在定期增加，这促使生产化妆品和医美产品的公司提供广泛的活性成分，这些成分针对特定的皮肤属性。化妆品的主要目的是改善外观。"医美产品"一词描述了一种具有治疗效果的化妆品，因为据信其活性成分含量较高。在法律眼中，它和化妆品一样受到相同的法律规范。化妆品中最常用的成分之一是胶原蛋白（CLG）。它是由氨基酸组成的结构蛋白，形成胶原蛋白纤维，具有非凡的强度和高度的弹性。这种蛋白由三条左手α多肽链组成，它们围绕自身和轴向扭曲形成右手超螺旋。其结构根据其功能和发生地而变化。CLG是人体最重要的蛋白质之一，因为它负责维持组织和器官的适当结构，并且占总身体蛋白量的三分之一。它出现在提供适当弹性和强度的主要器官中。它也是皮肤的基本构建块；没有CLG，皮肤将无法正常发挥其功能。真皮中的CLG蛋白不断被重建，它们的纤维特别抗拉伸和撕裂。它在化妆品行业的成功归功于皮肤生物相容性，因为它是皮肤的天然成分。随着年龄的增长，天然胶原蛋白的产生减少，这就是为什么化妆品和医美产品的生产商提供产品，允许从内到外补充这种成分。化妆品行业不断发展，寻找新的创新解决方案，因此化妆品中胶原蛋白的来源已经成为许多研究的主题。目前，在化妆品中测试和使用最好的CLG是海洋来源的。在用于化妆品和美容目的的CLG产品中，可以区分胶原蛋白填充剂，它们属于最古老的组织填充剂组；用于皮肤局部使用的含有CLG或其水解产物的产品；以及口服产品。每种形式都旨在以某种方式补充皮肤中这种蛋白的流失。考虑到CLG是大分子蛋白，无法穿过表皮屏障，所以在局部产品中使用其水解产物，即较小的肽片段，分子量较低。 这项工作旨在展示胶原蛋白蛋白的不寻常结构，它在皮肤中，也在全身中不可替代的作用，这使它成为具有各种作用机制的化妆品产品中非常有趣的成分。本文介绍了含有CLG或其衍生物的化妆品类型，它以何种形式出现，以及它如何影响皮肤属性，以及研究证实的作用效果。 2.胶原蛋白的特性  2.1.结构和生物合成  胶原蛋白是哺乳动物大多数结缔组织细胞外基质中占主导地位的纤维蛋白家族。它们是负责结缔组织结构和生化属性的基本蛋白，在皮肤的情况下，它们约占其干重的70%。这些是天然聚合物，构成人体总蛋白质量的1/3，主要执行构建功能。它们具有独特的形式，根据其功能和发生地而变化。在生物体中常见的CLG是I型。它的存在，例如在骨组织中，提供了弹性和强度。胶原蛋白是皮肤、肌腱、韧带、软骨和血管壁的纤维成分。它们也存在于骨骼和牙齿以及心脏、肺和肝脏等内部器官中。 在结构上，胶原蛋白是最复杂的天然聚合物之一。在这些蛋白质分子的构建中可能涉及超过20种氨基酸。无论CLG的类型如何，最丰富的氨基酸是脯氨酸（Pro）、羟脯氨酸（Pro-OH）、甘氨酸（Gly）和羟赖氨酸（Lys-OH）。CLG蛋白的独特结构由三条左手多肽α链组成，即所谓的前胶原。它们相互缠绕，具有共同的轴，从而形成称为原胶原的右手超螺旋。 超螺旋由氢键、静电相互作用和范德华力结合在一起。除了三螺旋域外，非螺旋片段，即端肽，也参与了胶原蛋白的结构（图1a）。它们出现在CLG大分子的末端或构建在超螺旋结构中。三螺旋的存在及其含量范围从I型CLG的96%到XII型CLG的不到10%。大多数类型的胶原蛋白纤维形成精致的网络，除了I型和II型，其纤维厚且抗拉伸。天然的胶原蛋白超螺旋对胃蛋白酶、胰蛋白酶和糜蛋白酶等蛋白酶具有抵抗力。 图 1. (a) 胶原纤维的结构；(b) 胶原结构中的主要氨基酸。 唯一能够降解这些大分子的酶被称为胶原酶；它们是细胞外基质金属蛋白酶。每个链大约包含1000个氨基酸。CLG多肽的氨基酸组成特征是酸性氨基酸，即谷氨酸（Glu）和天冬氨酸（Asp），以及碱性氨基酸，即赖氨酸（Lys）和精氨酸（Arg）的等摩尔量。在胶原蛋白多肽链中最常见的重复序列（图1b）是Gly-X-Y-，其中Gly构成第三个氨基酸残基，X和Y是氨基酸残基：Pro（约28%）和Pro-OH（约38%）。在胶原蛋白结构中发生的弯曲数量，由于Gly-X-Y序列的规律重复中断，决定了其弹性。更好的聚集可能性由更大的灵活性提供，例如在膜结构中。三螺旋的独特结构和氨基酸之间的强键使胶原纤维保持其灵活性并且抗拉伸。胶原蛋白蛋白由许多基因编码，这就是它们在结构和功能上是异质的。多亏了这一点，生物体保护自己免受这些重要大分子的损失。此外，在翻译后修饰过程中发生的变化对于维持胶原蛋白蛋白的异质性很重要，这些蛋白在细胞外空间不断合成和降解。这意味着绝大多数CLG纤维由多种类型的CLG组成。在CLG出现在细胞外空间之前，它经历了一些修饰，如羟基化、糖基化和三重前胶原粒子的创建过程。产生的前胶原被排出细胞外。然后，使用肽酶，去除端肽并形成原胶原分子。CLG生物合成的下一阶段是原胶原分子之间的交联形成。最后，自发地结合成微纤维，然后是纤维和成熟的胶原纤维。I型CLG是最常见的类型，在人体中发现。它构成骨骼结缔组织、皮肤或其他器官有机内容的85-90%。它主要负责组织的拉伸强度和骨骼的刚度。它可以在骨骼中找到，这是与皮肤I型CLG相同的基因的产物。这两种胶原蛋白彼此显著不同，这是翻译后修饰的结果。许多因素可以刺激或抑制胶原蛋白的生物合成。这发生在基因表达的不同阶段。TGF-β（转化生长因子β）是最重要的刺激因素之一，它通过诱导编码这种蛋白的基因的启动子的活性，影响成纤维细胞中I型CLG的产生。除了TGF-β，以下因素也对合成有刺激作用：FGF（成纤维细胞生长因子）、EGF（表皮生长因子）和各种PDGF（血小板衍生生长因子）的亚型。相反的效果，即抑制CLG生物合成，由干扰素α和TNF（肿瘤坏死因子）等展示。 2.2.胶原蛋白的类型 所有胶原蛋白结构的一个特征是形成所谓的绳索，即右手超螺旋，这是由三条左手、单一多肽链围绕自己的轴缠绕而成。每种CLG在生物合成过程中有不同的起始阶段。共同步骤包括细胞内反应和三螺旋形成、翻译后修饰、酶促糖基化和赖氨酸羟基化、前胶原的蛋白酶裂解，以及自然交联。迄今为止，在人体组织中已检测到30种不同形式的胶原蛋白，它们执行不同的功能并具有不同的结构（表1）。此外，它们在组织中的位置和含量也有所不同（表1）。 胶原蛋白的多态性可能源于编码参与这些蛋白质生物合成的酶的基因表达的差异。另一个假设是这些蛋白质的多样性是由翻译后修饰中发生的变化引起的。描述亚基组成有助于基于罗马数字编号的命名法（I-XXIX）。阿拉伯数字表示它们由哪些多肽链组成（α1-α6）。胶原蛋白家族分为两个主要组：纤维胶原和非纤维胶原。在哺乳动物中，它们由11个基因编码，并且是胶原蛋白家族中最早被发现的。这个组的共同特征是长中心三螺旋。纤维分子的直径为1.5纳米，长度为300纳米。表1展示了纤维胶原组，考虑到个别类型CLG的功能、位置和特性。在电子显微镜下可见的CLG纤维的特征性横向条纹是由大分子的聚集引起的。它们中的绝大多数是异型的。这意味着它们由不止一种类型的胶原蛋白制成（表2）。这种现象通过存在于骨骼和角膜中的CLG纤维得到证实，主要由I型和V型胶原蛋白组成。然而，皮肤的结构特点是I型和III型的共存，在软骨中，有II型、III型、IX型和XI型的组合。纤维胶原组的组成约占动物体内发现的所有CLG蛋白的90%。纤维CLG类型是I、II、III、V、XI、XXIV和XXVI。 非纤维CLG不形成典型纤维。在这群胶原蛋白中，我们可以区分基底膜、形成微纤维、锚定、形成六角网络系统、含有跨膜域的FACITs型—MACITs和MULTIPLEXINs型的胶原蛋白。个别类型CLG与上述组的关系及其在体内的位置如表2所示。 2.3.胶原蛋白的物理化学特性 胶原蛋白的分子量约为300,000 Da，直径约为14-15 Å（埃），长度为2800 Å。胶原蛋白具有很高的水结合能力，使其成为结构化、增稠和创造凝胶的良好成分。它具有与其在表面的行为相关的属性：形成乳液、泡沫、稳定、粘附、凝聚、成膜特性，以及对胶体的保护功能（图2）。此外，CLG是一个很好的表面活性剂。它可以穿透无脂结构。它具有良好的生物相容性和低免疫原性。CLG的特性取决于身体的年龄段。随着年龄的增长，由于老年动物中胶原蛋白的交联更多，溶解度趋于减少。衰老过程导致蛋白质结构的交联，并影响其机械特性。成熟的CLG具有高度交联的结构，通常不溶于水。水溶性和酸溶性CLG只能从年轻组织中获得。 图 2. 胶原蛋白的特性。 基于对胃蛋白酶消化的敏感性，已经检查了与年龄相关的CLG溶解度差异。研究表明，随着成熟，胶原蛋白在醋酸中的溶解度迅速降低。像其他蛋白质一样，在某些因素的影响下会发生变性。如果胶原蛋白通过热变性，弱键（氢键、偶极-偶极、离子键或范德华力）被打破，而共价键保持完整。CLG发生热变性的温度（所谓的熔点）取决于水分含量、环境的pH值和交联程度。三螺旋解开，链分离。冷却的变性纠缠链团吸收周围所有的水。这种变性的胶原蛋白称为明胶。明胶本身是一种水溶性蛋白质的混合物，主要来自胶原蛋白。由于它部分降解，更多的活性基团通过氢键与水发生相互作用，因此它通常比CLG结合更多的水。由于它们的结构作用和与身体的相容性，胶原蛋白和明胶通常用作医学、制药和化妆品行业的生物材料，明胶是一种更便宜的材料。胶原蛋白是一种高度交联的材料，通常不溶于水和油，因此在化妆品制剂的情况下，通常被水解成更小的肽。 2.4.胶原蛋白在身体中的作用 胶原蛋白在身体中执行多种功能（图3）。它们最重要的是维持结构完整性，并负责细胞粘附、分化、生长、存活和再生的过程。CLG存在于身体的各种组织中（表1和2），其结构根据其位置和功能而变化。 图 3. 胶原蛋白在身体中的主要作用。 胶原蛋白的基本任务是连接细胞，这就是为什么它是大多数器官的构建块，特别是皮肤、骨骼、牙齿、软骨、血管和眼睛的角膜。同时，它保护内部器官，如肾脏、胃和肝脏，围绕它们创建灵活的支架。它还参与再生过程，并由于其结合水的能力，确保皮肤的适当水合。在免疫系统中，它防止致病微生物和有毒物质的进入。它确保皮肤细胞更新过程的连续性，并维持适当的水合水平，这影响其弹性、外观和状况。它加速伤口愈合，形成疤痕，并促进结缔组织的重建。胶原蛋白增加矿物质的吸收并增加骨密度。它刺激软骨细胞的活性，并支持软骨组织内的保护过程，为软骨提供适当的形状和抗拉伸能力。它负责产生滑液和软骨的状况。此外，它还降低引起炎症和风湿痛的酶的活性。CLG 纤维也可以是某些药物的载体，包括干扰素。它提供对滋养毛囊和确保其正常生长至关重要的必需氨基酸。其蛋白质在循环系统的功能中也起着重要作用，因为它们是血管壁的组成部分。循环系统的功能直接取决于血管壁的组成和结构。胶原蛋白作为一种纤维支撑蛋白，与血管壁细胞外基质的结构相互作用，赋予它们适当的弹性和机械强度。CLG 的重组织可能会损害静脉和动脉在输送血液方面的有效功能。它还显著影响循环系统疾病的发展。 胶原蛋白是构成人体血管的最大蛋白质组；I型和III型约占血管中所有CLG的90%。它们是血管的主要支撑蛋白——无论是健康的还是受损的。然而，在支持血管功能方面，我们可以区分非纤维胶原，如形成微纤维的VIC胶原，以及与纤维胶原类型XII和XIV结合的胶原。在血管内层的基底膜中，还有IV型胶原的网络，VII型的锚定，以及作为细胞和基底膜之间连接器的XV、XVIII和XIX型胶原。由于它们的纤维非常坚硬，它们的主要机械作用是在血液流动的压力下限制血管的扩张。胶原分子之间的键的数量影响血管壁的机械功能的质量，以及组织内交联胶原纤维的组织以及它们与其他基质成分的相互作用。 2.5.体内胶原蛋白缺乏的影响 在一个健康、年轻的身体中，胶原蛋白每年大约被替换3公斤，并被系统地重建，但随着时间的推移，再生CLG纤维的能力消失了。体内的水平从25岁开始下降，50岁之后急剧下降，60岁之后，身体不再合成这种蛋白。然而，内源性胶原蛋白生物合成的减少并不仅限于成年期。在年轻人中也可以观察到其浓度的下降（见图4），这是由遗传和激素决定的。这一过程还受到压力和其他外部因素的青睐，绝经期期间CLG生物合成过程也会受到干扰。 图4. 体内胶原蛋白缺乏的主要影响。 然后，雌激素水平下降，这影响这种蛋白的合成并改变其性质。CLG纤维变得更少弹性和更细。在各种外部因素的影响下，如机械负荷、激素变化或疾病，结构可能会发生变化。增加的体力活动和从事极限运动有助于增加胶原蛋白纤维的破坏和它们合成的干扰。加速纤维分解也是由过度暴露于阳光、过高和过低的温度，以及化妆品中含有的某些化合物引起的。这些变化可能导致（见图4）运动问题、脊柱和关节疼痛。随着年龄的增长，负责胶原蛋白自然更新的维生素A、C和E以及矿物质（铜）的浓度下降。CLG蛋白合成及其在骨组织中的转化的干扰可能导致骨脱钙、脆弱和易于骨折。最明显的症状是皮肤紧致度的丧失和整体状况的恶化。头发变得脆弱并过度脱落，这可能导致过早脱发。 3.胶原蛋白对皮肤的重要性  在真皮结构中起主要作用的是胶原蛋白纤维；它们构成结缔组织的80%，皮肤干物质的72%，以及构成身体的所有蛋白质的30%。此外，它们还可以在下面的结缔组织、软骨、肌腱和肌肉中找到。它们以网络结构存在，通过交叉和交织在一起（见图5）。尽管它们轻微可伸展，但它们以显著的撕裂强度为特征。CLG纤维切割蛋白多糖基质的凝胶，从而赋予其拉伸强度。它们不断被重建——新的CLG取代了受损的旧蛋白。然而，它可能被破坏，例如，被紫外线（由于光交联）、糖分子（由于糖化）和自由基（由于疾病、吸烟、压力或从事高水平运动而释放）。皮肤中有一个自然机制调节胶原蛋白的产生。 图 5. 年轻肌肤与老化肌肤的比较。 酶类-基质金属蛋白酶在这一过程中扮演重要角色，例如，一个被紫外线损伤的胶原蛋白分子会被MMP 1（基质金属蛋白酶D）切割成片段。从切割的肽中产生的这些片段（例如，三肽）成为成纤维细胞的反馈，它们将能够产生新的、结构正确的胶原蛋白。化妆品程序在很大程度上基于这一知识，其机制是破坏旧的CLG纤维，然后从它们产生信号肽，并随后刺激成纤维细胞产生新的CLG。在表皮和真皮之间，有一个基底膜，这是一层薄的细胞间物质，上皮细胞靠其休息。细胞通过半桥粒和点状连接连接到膜上，以提供适当的支持和细胞增殖。这也允许它正确地粘附到真皮。此外，基底膜参与血管和无血管上皮之间的营养物质交换以及上皮细胞的分化。基底膜由以下几部分组成：i. 透明层，位于上皮细胞下方；它包含特征性的糖蛋白，如纤维连接蛋白、层粘连蛋白和内皮蛋白，它们确保粘附，即基底膜对上皮细胞和结缔组织元素的粘附；ii. 密集层，由IV型胶原蛋白构成，形成多层网络，支撑基底膜；iv. 网状层，由由III型胶原蛋白组成的网状纤维。锚定纤维的构建块是参与将基底膜附着在结缔组织基质上的VII型胶原蛋白。透明层和密集层形成基底膜，除了存在于上皮中，还覆盖脂肪和肌肉细胞。胶原蛋白蛋白以其对物理、化学以及尤其是机械因素的高抗性而闻名。多亏了这一点，CLG能够在细胞水平上结合结构元素。通过将单个组织元素结合在一起，它确保了它们的完整性。它还在更高级别的细胞组织中履行这一功能，例如在皮肤中，它确保了由结缔组织构成的真皮与上皮组织的完整性。因为CLG纤维形成一个有序的空间网络，细胞外基质的其他元素可以通过受体附着在它们上面。当机械刺激被激活时，网络变形，然后在因素不再活跃时恢复到初始状态。多亏了这种变形的胶原蛋白网络能力，附着在纤维上或位于其附近的元素在压力下不会被损坏，并可以继续正常执行其功能。CLG的另一个重要特性是其结合水的能力。为了使蛋白质纤维保持其性质和结构，适当的水合是必要的。皮肤因此适当地紧张和有弹性，并可以作为保护屏障，并对机械因素具有抵抗力。由于大多数生化反应发生在水环境中，高水分含量对表皮和真皮的正常功能至关重要。在干燥的皮肤中，观察到新陈代谢的下降。研究表明，胶原蛋白分子在细胞增殖过程中也发挥作用，这得益于它们结合细胞因子的能力，以及在皮肤细胞分裂刺激中的刺激是非常非常重要的，特别是在皮肤缺陷再生的过程中。根据研究，来自鱼胶原蛋白（甘氨酸和羟脯氨酸）的氨基酸，当应用于皮肤时，可能对成纤维细胞和角质形成细胞产生的细胞因子数量产生影响。经皮鱼CLG刺激了以下细胞因子的合成和分泌：FGF和TGF。TGF-β在皮肤成纤维细胞中是CLG稳态的重要调节器，刺激前胶原I和IL，并减少MMP-1转录。 3.1.外部因素对胶原蛋白纤维的影响 胶原蛋白不断因外部因素（图6）而改变其结构。胶原蛋白结构被诸如紫外线辐射、激素变化、机械负荷、血管变化和炎症等因素所破坏。 图 6. 影响胶原蛋白结构的因素。 被损坏的胶原蛋白被胶原酶（基质金属蛋白酶）切割，以便被新的、正确交联的胶原蛋白所替代。在损伤胶原蛋白蛋白的因素中，我们还可以区分在压力影响下产生的自由基。饮酒、吸烟或饮食不当，如高糖饮食导致胶原蛋白发生糖化，以及缺乏例如黄酮类等抗炎因素。有毒化合物可能是阻碍胶原蛋白合成的因素，例如重金属如汞、铅或镉。 3.1.1.胶原蛋白糖化 由于糖化过程，所谓的AGE（高级糖化终产物）即高级糖化化合物的产物有能力在蛋白质中形成交联。糖化（图7）是还原糖与蛋白质、脂质或核酸之间的非酶促反应。体内蛋白质的酶促糖基化是一个有意的过程，发生在特定地点，而糖化，即非酶促糖基化，是自发的。其严重程度取决于体内简单糖的含量，例如葡萄糖。AGEs直接和间接地导致许多细胞结构的破坏，包括通过诱导氧化应激。 图 7. 胶原蛋白纤维糖化的步骤，(A) 赖氨酸糖化（红色字体表示葡萄糖分子附着在赖氨酸上并形成希夫碱）；(B) 通过糖化交联的胶原蛋白纤维（红线表示糖化过程中形成的键）；(C) 异常胶原蛋白纤维（红线表示纤维间形成的键）。 蛋白质糖化涉及还原糖（葡萄糖、果糖、葡萄糖-6-磷酸）与蛋白质的氨基基团发生反应，并分阶段进行。最初，自由氨基基团（主要是精氨酸或赖氨酸）与糖的羰基基团相互作用。作为这一作用的结果，形成了一个希夫碱，接下来在下一阶段被重排成烯醇胺。下一阶段，即产物转化为酮胺是不可逆的。烯醇胺和酮胺是糖化的早期产物，而最终糖化产物则是作为美拉德反应的结果而形成的。就胶原蛋白分子而言，天冬酰胺、多脯氨酸或谷氨酰胺参与希夫碱的形成。它们与糖的羰基基团反应——通常是葡萄糖和半乳糖的醛基或果糖的酮基。在生物体中，糖化过程发生得很慢，需要数周时间，因为只有一小部分葡萄糖以含有自由醛基的形式存在（开放形式），这可以与蛋白质的氨基基团发生反应。因此，这一过程主要涉及半衰期长的蛋白质，如胶原蛋白。然后它们变得对蛋白酶具有抵抗力，这加速了它们的老化过程。由于IV型胶原蛋白糖化，它负责基底膜的结构，其周转过程显著减慢。然而，I型胶原蛋白和蛋白多糖的糖化导致它们的纤维变硬并减少了它们的弹性。AGE形成过程由铜和锌催化，被例如抗坏血酸（还原剂）抑制。蛋白质的糖化被胰岛素抵抗、高血糖以及抗氧化因子如维生素E、维生素A和硒的低水平促进。最终糖化产物可能不仅是内源性的——它们的来源也可能是食品，在这些食品中由于热处理而形成了AGEs。 3.1.2.紫外线辐射对胶原蛋白纤维的影响 紫外线辐射具有高度的生物活性。被特定物质吸收的辐射可能会引起其物理化学性质的变化，例如，电离或加热。此外，它还可能引发光化学反应，如氧化、还原、分解或聚合。紫外线辐射导致角质层（SC）增厚，这是由于其生发层细胞分裂增加的结果。SC越厚，它吸收的辐射就越多。皮肤直接接触紫外线对组织没有好处，主要暴露的结构是蛋白质。大约50%的UVA辐射到达真皮。然而，在损伤发生之前，身体激活了各种防御机制。通过刺激个别膜受体，将辐射到达皮肤的信息传递到细胞核，在那里激活了不同基因的转录。激活编码金属蛋白酶的基因，它们攻击胶原蛋白、透明质酸和弹性蛋白分子，并形成真皮的基质。还激活了c-Jun转录因子，其目的是在细胞修复任何损伤之前抑制CLG合成。人体可能在一天内由于不小心暴露于阳光而失去高达20%的正常皮肤胶原蛋白。 UVB辐射刺激表达负责成纤维细胞、黑色素细胞和角质形成细胞凋亡的基因。在组织培养研究中，从晒黑的皮肤收集的成纤维细胞和角质形成细胞的寿命比未晒黑区域的细胞短。由于辐射，还发生了弹性变性过程，其中无定形、增厚的弹性蛋白纤维向真皮上层移动，在那里它们取代了胶原蛋白纤维。紫外线引起胶原蛋白的光交联和光降解。由于光交联，纤维之间形成了异常连接，这改变了它们的机械特性。辐射影响下产生的自由基也能进一步反应，也具有有害影响（见图8）。由于皮肤表面的辐射，UV射线的能量很容易被细胞色素如NADH2、NADPH、核黄素、色氨酸和顺式尿刊酸等吸收。 图8. 年轻和老化皮肤中成纤维细胞和胶原蛋白纤维的比较。 成纤维细胞大小的减少刺激细胞内活性氧的产生。在年轻人类皮肤真皮中，完整的胶原蛋白纤维与细胞相互作用以维持正常的细胞展开和大小（左）。相比之下，在老化的人类皮肤真皮（右）中，破碎的胶原蛋白纤维无法支持正常的细胞展开，这导致细胞大小减少。塌陷细胞的一个显著特征是细胞内活性氧的产生增加。 色素的激发发生在分子氧的参与下，导致氧化产物和氧自由基的形成，包括高度活性的羟自由基HO*。自由基刺激合成维持光交联损伤CLG的胶原酶。自由基与CLG纤维的反应导致组织僵硬度和密度增加，形成皮肤色素沉着和皱纹。然而，皮肤长期暴露于紫外线辐射可能导致风湿性疾病的发展、抑制伤口愈合过程和癌症的发展。在对来自鱼鳞的胶原蛋白进行UV辐射影响研究中，观察到CLG分子的构象变化和水分丧失。 最初，吸收的UV射线导致蛋白质结构的松弛，然后是其降解。在辐射的影响下，稳定三螺旋的氢键被破坏，这导致构象变化和胶原蛋白分子从螺旋结构转变为线圈结构。光降解是由于肽键的破坏以及新产物的形成：苯丙氨酸和酪氨酸。此外，由于辐射暴露，观察到CLG的光学活性和粘度最初增加然后迅速下降。在小鼠皮肤胶原蛋白的研究中，观察到290-320 nm波长辐射导致I型和IV型交联。IV型胶原蛋白产生了3,4-二羟基苯丙氨酸（DOPA），它参与皮肤老化，而氨基酸组成的分析显示，在UV射线的影响下，芳香族氨基酸的数量减少。考虑到先前对胶原蛋白光稳定性的研究，可以得出结论，UV辐射不仅对蛋白质发生的组织有害，而且对含有这种成分的制剂也有害，例如化妆品。总之，紫外线辐射导致胶原蛋白的缺乏，因为它将其稳态从生产转移到降解。 4.含有胶原蛋白的化妆品特性  CLG来自许多来源；主要的是牛肉，特别是来自牛骨和皮肤。由于牛疾病的存在，这些疾病威胁人类生命，如BSE（牛海绵状脑病）、TSE（可传播性海绵状脑病）、FMD（纤维肌发育不良）和特别是疯牛病，科学家正在寻找一个替代的、更安全的胶原蛋白来源。牛胶原蛋白的一个主要缺点是大约3%的总人口对其过敏，这使得它难以使用。牛跟腱用于获得I型CLG。IV型来自胎盘绒毛，而II型来自鼻子或关节软骨。在不同发育阶段使用牛。使用胎儿的真皮来加强肌腱和改善伤口愈合，而新生牛的真皮用于治疗疝气，也用于整形和重建手术。成年牛的心包在治疗疝气和肌肉加强中使用。猪胶原蛋白广泛用于工业目的；使用猪骨和皮肤。猪肉CLG与人类非常相似，但不会引起那么多过敏反应。与牛胶原蛋白一样，存在人畜共患病的风险。使用成年猪的真皮和小肠粘膜来加强肌腱，治疗疝气，支持伤口愈合，以及在整形和重建手术中使用。 目前，最安全的胶原蛋白来源被认为是海洋。提取动物胶原蛋白过程复杂、昂贵且耗时。由于对陆地动物中防御反应的发生和疾病发生的担忧，开始研究海洋来源（见图9）。海洋CLG比来自陆地动物的胶原蛋白有许多优点：主要是没有疾病、环保、由于较低的体温（比陆地动物）更好的吸收、由于低分子量更大的吸收、生物污染物和有毒物质的存在最小（几乎可以忽略不计）、更低的免疫原性和代谢兼容性。 图 9. 胶原蛋白的来源和应用 海洋来源包括使用鱼、海星、水母、海绵、海胆、章鱼、鱿鱼、乌贼、海葵和虾。淡水鱼和海水鱼被用来获得鱼胶原蛋白，特别是它们的皮肤、骨骼、鳍和鳞片。这些鱼部分在鱼加工过程中被视为废物，因此使用它们来获得CLG可以减少环境污染。主要从大西洋鳕鱼、银鲤鱼、日本鲈鱼、鲭鱼和鲽鱼的皮肤以及鲤鱼、黄花鱼和日本鲈鱼的骨骼中获得I型CLG。其他动物来源包括鸡、袋鼠尾巴、大鼠尾腱、鸭腿、马腱、鳄鱼皮肤和骨骼、羊皮、青蛙皮肤，有时甚至是人皮。由于与其他来源相比其免疫原性较低，使用重组人胶原蛋白。成年马的心包用于加强肌腱、治疗和愈合伤口以及治疗疝气。从马皮和关节软骨中分离出I型和II型。从鸡颈中获得I型、II型、III型和V型，以I型为主。鸡爪也是胶原蛋白的丰富来源。I型也从牛蛙的输卵管中获得。 4.1.化妆品中使用的胶原蛋白来源 由于胶原蛋白具有天然保湿因子的特性和保湿性，它是许多化妆品的基本成分。化妆品行业不断发展，寻找创新有效的产品，这使得胶原蛋白来源成为众多研究的主题。用于化妆品的CLG来自多种来源：从牛到猪再到海洋。然而，正如前文提到的，猪肉和牛胶原蛋白与动物传染病的风险相关。研究促进了对海洋来源CLG的结构和物理化学特性的理解，这与动物来源构成了显著的差异。从水母，更具体地说，从R. pulmo物种中提取的CLG具有与人类胶原蛋白I型相似的生物活性。研究表明，某些人类受体可以识别来自水母的胶原蛋白。因此，对于水母CLG，细胞粘附、增殖和迁移的反应相似。水母中蛋白质的含量约为60%。测试结果表明，氨基酸水平与脊椎动物CLG相似，但观察到的羟脯氨酸含量要低得多。这表明相对低的变性温度，范围在26至29.9°C之间。化妆品用途的CLG另一个来源是乌贼皮肤。Sepia lycidas物种含有2%至35%的胶原蛋白在冻干干物质中。然而，阿根廷鱿鱼皮肤含有大约35.6%的CLG。在海洋来源中，鱼类是CLG最有价值的来源。主要原因是75%的鱼体重是胶原蛋白。鱼皮主要用于获得I型CLG。II型存在于软骨中。根据研究，观察到最高胶原蛋白含量的是在银鲤鱼、棕色蟾鱼、鳕鱼和罗非鱼中。如前所述，根据其来源，海洋胶原蛋白可以分为两类——从无脊椎动物或脊椎动物中分离。从海绵中获得的IV型胶原蛋白用于化妆品中的干性皮肤，而从鲑鱼皮肤中获得的I型CLG在化妆品中具有保湿特性。为了提取的肽适合用于化妆品，它必须被正确分离和纯化。由于CLG的三螺旋结构中存在强交联，它在冷水中溶解度差。尽管加热可以提高溶解度，但需要对动物组织进行化学处理，因此使用稀酸和碱来断裂这些链接。最常用于提取组织中CLG的酸是醋酸，以及乳酸和柠檬酸。由于对CLG酸提取的研究，观察到从鲑鱼皮肤中分离的CLG比从鳕鱼皮肤中分离的更易溶。然而，CLG在端肽区域也有很强的分子间共价键，这不能单独被醋酸断裂——在这种情况下，也使用酶，例如胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、胶原酶。由于它们的使用，胶原蛋白的溶解度和提取效率提高。最常用的酶是胃蛋白酶。由于其作为天然保湿因子和保湿特性的好处，许多化妆品制剂含有CLG（见图10）作为主要成分。基于海洋胶原蛋白的制剂是充满希望的替代品，由于不断发展和寻找创新有效的产品。它们将根据其来源在组成和特性上有所不同。像CLG这样的高分子量蛋白质不能被角质层吸收，因此它们留在表面，防止水分流失——它们保持皮肤适当的水分并保护受伤组织免受微生物侵害。 图 10. 含胶原蛋白的产品类型 4.2.胶原蛋白填充剂 胶原蛋白填充剂的使用是在微创美容医学中不断发展的一种方法，涉及平整皮肤表面，即“抚平”皱纹和例如萎缩性疤痕等地方。它们也用于塑造嘴唇或面部轮廓。填充剂是可以永久或临时填补软组织缺陷并被皮下注射的物质。我们可以区分合成和天然填充剂，它们来自动物组织（异种）、人体组织（同种）和我们自己的组织（自体）。胶原蛋白填充剂属于最古老的组织填充剂之一；它们分为不可吸收的（永久性）和可吸收的（暂时性）。它们的特点是完全生物可降解性；它们还相对便宜且易于生产，非致癌性、非致畸性和非毒性，并提供可重复的结果，这就是为什么它们正在获得流行。它们的一个重要缺点是发生不同程度的副作用，这取决于所使用的制剂，如红斑、肿胀、瘙痒、感染或变色。由于寻找免疫原性较低的胶原蛋白填充剂，市场上推出了Cosmoderm®和Cosmoplast®（INAMED Aesthetics, Santa Barbara, CA, USA）等制剂。这两种产品都是通过培养人类成纤维细胞获得的，主要含有I型胶原蛋白（高达93%）和III型CLG（7%），以及利多卡因。它们属于同种填充剂，来自已故人士的组织，在获得之前已对其进行了致畸和感染因素的检测。Cosmoderm®专门用于纠正更表浅的皱纹，而Cosmoplast®用于深层皱纹、鼻子和提升嘴角，以及纠正唇部轮廓。使用这些制剂时，不需要进行过敏测试，效果持续时间为3至7个月（Cosmoderm® 3-4个月，Cosmoplast® 3-7个月）。另一种胶原蛋白制剂是Isolagen®（FibroCell Science, Exton, PA, USA），它是从患者的皮肤中获得的，以创建活成纤维细胞培养和细胞外基质的悬浮液。这种制剂的效果会有延迟，因为它与刺激现有组织的重塑和细胞外基质新成分的合成有关。在进行细胞培养所需的时间（约6周）后，通过注射进行给药，建议事先进行过敏测试。异种填充剂的一个代表是Artefill®（Artes Medica, San Diego, CA, USA），含有牛胶原蛋白，这也是效果持续时间最长的填充剂。牛CLG生物降解并在1-3个月后被身体的胶原蛋白所取代。胶原蛋白填充剂也用于填充嘴唇，这类制剂中的胶原蛋白浓度为3.5-6.5%。总之，异种填充剂在医学上有着广泛的应用，例如在手术缝线中，但限制其使用的因素是免疫原性。然而，自体和同种填充剂的特点是治疗成本高，如果产品没有彻底清洁，存在将致病朊病毒或病毒传播给患者的风险。 4.3.含胶原蛋白及其水解产物的口服产品及其效果 典型的CLG水解产物由不同长度的肽组成，这取决于来源，并具有特殊的氨基酸组成。迄今为止，口服含胶原蛋白或其水解产物的制剂主要用于与结缔组织疾病作斗争的人，主要是软骨和关节变化。然而，市场上出现了越来越多的含胶原蛋白的膳食补充剂，其效果是改善皮肤外观并延缓其老化。这样的制剂在美容方面已经流行很长时间了，例如在日本，它们构成了保健品的一个重要类别，而在欧洲则较晚出现。水解CLG在真皮中以两种方式发挥作用（见图11）：首先，游离氨基酸为胶原蛋白和弹性蛋白纤维的形成提供构建块，其次，胶原蛋白寡肽作为配体——它们结合在成纤维细胞膜上的受体上并刺激新CLG、弹性蛋白和透明质酸的产生。文献中描述了关于口服CLG制剂对身体影响的研究，在这些研究中，成纤维细胞的胶原蛋白合成增加（感谢CLG中所含的氨基酸），皮肤细胞的增殖增加，并且由于羟脯氨酸的存在，CLG合成增加。服用胶原蛋白水解产物可增加皮肤水合。许多研究表明，由于摄入水解胶原蛋白，血液中产生了肽（口服后，CLG水解产物被降解为二肽和三肽）。在此之后，它们对皮肤成纤维细胞具有趋化性质，支持它们的重建过程。其他研究表明，一组45-65岁的女性服用含有生物活性CLG肽（BCP）的制剂后，皱纹深度显著减少，例如，与安慰剂组相比，使用八周后皱纹深度的差异为7.2%，这差异在使用最后剂量后的四周增加到20.1%，皱纹深度减少的效果保持在11.5%的水平。在使用BCP八周后，I型原胶原的含量比安慰剂组高出65%，这可能有助于更多天然CLG的合成，从而使皮肤弹性增加，水合更好。在水解鱼胶原蛋白的情况下，由于羟脯氨酸含量较少，而丝氨酸、甲硫氨酸和苏氨酸等氨基酸含量较多，其稳定性比动物胶原蛋白低，因此使用脂质体来增加CLG的生物活性。在大鼠上进行的研究表明，每天补充牛CLG水解产物对外基质蛋白有积极影响——皮肤样本中I型和IV型CLG的含量增加，而负责其降解的酶的数量减少，包括II型胶原酶。基于这样的研究，可以得出结论，补充胶原蛋白水解产物可能会延缓随着年龄增长而发生的外基质变化的形成，这些制剂对氧化应激的缓解作用也得到了证明。在补充口服含CLG的产品时，值得确保适当的维生素C水平，因为它在胶原蛋白纤维的合成中起着重要作用。有许多网站推荐含CLG的小袋膳食补充剂。通常，它们每个小袋含有5000毫克的胶原蛋白，分子量为3000 Da，根据制造商的描述，它具有高吸收性，并提供抗氧化压力的保护。制剂中的CLG来自海洋，更具体地说，来自鳕鱼，旨在恢复皮肤的密度、弹性和水合。根据使用这类产品一个月的客户的反馈，皮肤的水合水平和密度有所改善。 图 11. 胶原蛋白在人体中的传递机制（A-C）；胶原蛋白在体内的效果作用（D） 正如前所述，口服补充胶原蛋白制剂目前非常流行。表3总结了各种出版物中关于这些效果的研究信息。 Bolke及其同事提出了一项研究，旨在研究胶原蛋白补充对皮肤水合、弹性、平滑度和密度的影响。该研究旨在调查饮用保健品ELASTEN®（QUIRIS Healthcare, Gütersloh, Germany）对衰老和皮肤健康的影响。安瓿瓶应该提供2.5克CLG肽、醋栗提取物、锌、生物素、维生素C和天然维生素E混合物。该研究在72名35岁及以上的健康女性中进行，她们服用补充剂或安慰剂12周。然后，使用皮脂测定仪（皮肤水合评估）、皮肤弹性测定仪（皮肤弹性评估）、带有3D相移的体内光学测量的硅酮皮肤复制品（皮肤粗糙度评估）和皮肤超声波（皮肤密度评估）来评估皮肤属性。测试的ELASTEN®胶原蛋白复合物含有短链寡肽，含有5至26个氨基酸，这与人类皮肤中发现的胶原蛋白蛋白的氨基酸序列大部分重叠。它们是天然CLG经酶水解后获得的，并且在消费后在消化道中进一步代谢为生物活性二肽和三肽。然后，它们进入血液和皮肤，在皮肤中积累形成CLG生物基质。 研究表明（见图12），通过口服特定生物活性胶原蛋白肽，可以逆转随年龄增长导致的胶原蛋白合成减少。客观的皮肤测量，如皮肤水合测试和皮肤弹性测试，证实了口服胶原蛋白肽与其他成分一起使用，在三个月后能显著改善皮肤水合、密度、弹性和粗糙度。此外，研究参与者在主观评估中得出结论，他们的皮肤外观有了显著改善。胶原蛋白补充剂没有引起任何副作用，耐受性良好，使用安全。由于胶原蛋白肽是口服的，效果能够达到皮肤的更深层，永久性地改善其生理机能和外观。下一项研究的主题是比较口服胶原蛋白与使用局部胶原蛋白制剂在减少或延缓皮肤老化方面的效果。来自同行评审研究的证据表明，口服和局部使用的胶原蛋白制剂都能改善皮肤水合和弹性，口服给药时皮肤水合得到改善。此外，胶原蛋白已被证明可以减少皱纹和皮肤粗糙度，现有的研究没有显示胶原蛋白补充剂使用有任何副作用。在已发表的研究中，有一项在日本进行的研究，对老化、有皱纹的皮肤患者口服胶原蛋白肽。该研究涉及40岁以上的女性，她们连续56天每天使用10克胶原蛋白或安慰剂。作者观察到与安慰剂组相比，整个实验期间皮肤水合有统计学差异。使用生物电阻抗分析的设备来测试皮肤水合——根据电流通过皮肤的所需时间来确定皮肤水合水平。同一项研究还包括了40岁以上的法国女性，并在连续三个月遵循胶原蛋白治疗方案。在研究结束时，作者发现与安慰剂组相比，胶原蛋白组的水合有显著增加。 图 12. 使用ELASTEN®产品的效果 在另一项研究中，女性被分为四组，根据她们服用的胶原蛋白剂量不同。参与者被跟踪了60天，与安慰剂组相比，根据所服用的剂量，皮肤弹性有统计学上的增加。此外，还注意到老年女性的皮肤弹性在仅仅一个月后就有较早的改善。脆甲综合症是女性中常见的问题，以指甲表面粗糙、剥落、锯齿状为特征。该研究的目的是检查每日口服胶原蛋白肽是否能够缓解脆甲症状并提高其生长速度。试验涉及25名参与者，他们每天服用2.5克特定的胶原蛋白肽（BCP，VERISOL® Gelita，Eberbach，德国）持续24周。在此之后，治疗中断了4周。医生在治疗期间和治疗后评估了指甲生长速率、开裂频率和整体临床改善：研究结果显示，用生物活性胶原蛋白肽治疗促进了指甲生长12%，并且也减少了指甲断裂的频率42%。另外，64%的研究参与者报告说脆甲的整体临床改善，ss%的参与者在治疗后四周经历了改善。研究的结论是，每日口服生物活性胶原蛋白肽有助于提高指甲生长速率，并显著减少指甲断裂的频率。 4.4.用于皮肤和粘膜的胶原蛋白产品 应用于皮肤（见图13）的化妆品中的胶原蛋白不能补充皮肤中的损失；其作用是保留和吸收表皮，即皮肤外层的水分。它还将影响适当的皮肤水合水平。含有天然CLG（天然胶原蛋白，原胶原）的化妆品渗透到表皮，在那里它们积极地结合水分；它们也可以渗透到更深层-真皮-与那里的其他水不溶性蛋白质结合，在那里创建一个亲水层在皮肤表面，连续保留皮肤细胞间隙中的水分。CLG是广泛使用的水凝胶形式的常见成分，包括广泛使用的美容面膜。这类产品应该恢复皮肤弹性，并具有抗衰老特性。它也可以作为增稠剂使用，但是天然CLG的高价格限制了这种选择，而是使用明胶，一种变性形式的CLG，这在分子中要便宜得多，随着其分子中羟脯氨酸的含量增加，它在水中和酸性pH中的溶解度越来越低。因此，化妆品主要使用水解肽，其中包含短多肽和在水中溶解良好的小肽。这样的亲水分子更容易引入化妆品配方，并且由于它们的分子较小，它们可以渗透到皮肤的更深层，并确保其再生。基于对海洋鱼类水解胶原蛋白的研究，研究表明在皮肤的深层，水解CLG的保湿特性非常高，并且可以对皮肤外观产生非常好的效果。水解CLG也在化妆品中被广泛认识，作为具有抗氧化特性的成分和天然保湿因子。其广泛的应用可能性是由于其与人体组织的良好兼容性和完全生物可降解性。已经证明，局部应用和补充水解胶原蛋白可以通过参与各种机制改善皮肤的外观和特性，也可以加速伤口愈合过程，在一项研究中，使用CLG凝胶作为皮肤治疗软膏的研究组A，观察到比不使用凝胶的对照组更高的羟脯氨酸含量。凝胶是一种在皮肤科治疗和化妆品中经常使用的制剂形式，因为其易于应用和非油腻的特性。它以高含水量（95-99%）为特征。其成分是水溶性的或形成胶束。它也有能力创建一层膜，因此它有能力可能，将胶原蛋白凝胶应用于伤口会刺激其旁边的健康细胞启动愈合过程。在化妆品配方中也很重要的是CLG的成膜特性，它被用来在皮肤上创建一层膜，其任务是减少TEWL（经表皮水分流失）并保护皮肤和头发免受表面活性剂的损害。这种特性可以通过将CLG与生物聚合物和/或其他聚合物分子结合来增强，例如聚乙烯吡咯烷酮（PvP）。由于这种化合物与CLG的反应，形成了氢键。CLG的成膜特性也可以通过物质如壳聚糖、丝素蛋白、透明质酸、弹性蛋白或角蛋白来改变。重要的是，在化妆品制备过程中，在冷却后引入CLG，即在乳化过程结束时，以避免蛋白质变性的过程。在化妆品和医学中唯一完全安全的材料是所谓的非端肽胶原蛋白，即没有端肽的I型CLG衍生物。对来自水母“伞”的CLG进行的研究动物在注射了不同剂量的胶原蛋白或其水解产物后暴露于UVA和UVB射线。观察到局部应用于皮肤的水解产物保护天然胶原蛋白免受降解，并且对弹性蛋白也有保护作用。局部CLG护肤产品的无效性可能是由于无法穿透角质层，这阻止了产品到达真皮中的成纤维细胞。因此，当涉及到胶原蛋白产品时，选择的途径和它们将如何使用是重要的。关于化妆品应用的CLG的许多研究都是由化妆品行业进行的，但它们的结果被专利保护，因此在公共领域关于胶原蛋白用途的出版物并不多。 胶原蛋白的其他化妆品形式是乳霜、精华液或面膜。乳霜是复杂的制剂，由亲脂性和亲水性阶段组成。它们具有乳液的特性，即由至少两种不相溶的液体组成的系统，其中一种分散在另一种中，创建o /w（油在水中）、w/ o（水在油中）乳液或多重乳液，例如w /o/w。乳霜在乳液类型、组成和应用方面有所不同。可以区分出用于日常使用的轻盈乳液配方的乳霜，更密集、更紧凑的夜间乳霜，以及用于眼周的精致乳霜，这些乳霜适用于非常敏感的皮肤。 图 13. 胶原蛋白在化妆品中的应用 胶原蛋白已经在乳霜中使用了几十年，因此可以说它改善了皮肤的结构。然而，当应用于皮肤表面时，CLG分子过大，无法穿透表皮屏障。由于CLG渗透性差，化妆品使用部分水解的胶原蛋白，即能够穿透皮肤的氨基酸或肽，但水解CLG的性质与天然胶原蛋白不同。肽越大（超过6-7个氨基酸），它穿透皮肤的深层的可能性就越小。CLG水解后，氢键解离，天然CLG的三螺旋结构变为随机卷曲形态。多肽链也被断裂，导致大量肽的形成。然而，这些结果片段无法重新组装在皮肤层中构建CLG。肽和氨基酸具有有益的生物功能，如水保持和细胞增殖，但它们与CLG本身不同。在一项使用微粒化海洋CLG在乳霜中的研究中，发现它能够穿透角质层。使用一种非侵入性光学设备测量了其在人体皮肤中的穿透深度，该设备使用激光和相机检测光相位变化，这些变化跟随胶原蛋白分子在皮肤深层的存在。在这项研究中，为了促进它们穿透皮肤的深层，胶原蛋白纤维的数量减少了。通过角质层的通道，皮肤的弹性、质地和机械性能得到了改善。此外，在应用了经过测试的胶原蛋白乳霜后，角质层似乎与透明层/颗粒层更好地连接。另一项研究关注局部CLG水解物制剂的即时和长期临床效果，显示在首次应用几分钟内皱纹显著减少，使用三个月后，持续改善是由于肽的作用，这些肽已被证明可以防止由金属蛋白酶诱导的基质损伤。 胶原蛋白产品的另一个例子是精华液。它是一种浓缩的化妆品制剂，含有更高剂量的活性物质，并且应该比乳霜更强大、更快。它可以是乳液、凝胶、牛奶或油的形式，并且具有非常轻盈的质地，这有助于活性成分渗透到皮肤中。在精华液上涂抹乳霜可以防止其蒸发。奶酪中常用的成分是胶原蛋白，它改善了皮肤的弹性和张力，或者为了使活性物质在皮肤中发挥作用，奶酪（和乳霜）配备了载体系统，即能够穿过表皮屏障的微观脂肪体。 在化妆品市场上还有面膜，它们是乳霜或糊状制剂，主要作用是提供高剂量的营养和再生成分。它们被涂抹在清洁过的面部、颈部或领口的皮肤上，用水冲洗掉或通过移除弹性层完全去除。还有用于美容院专业治疗的面膜，以及供个人在家使用的面膜。最常用的面膜是再生和滋养型，例如海藻面膜，保湿或紧致面膜，旨在平滑皮肤，减少皱纹，改善皮肤张力，从而改善面部轮廓和最小化疲劳迹象。天然胶原蛋白水解物是CLG面膜配方中的主要成分，而浸泡在滋养和保湿物质中的CLG片材用于改善面部皮肤对活性物质的吸收。CLG面膜也用于抗衰老和保湿治疗，用于对抗特应性皮炎的人，在那里它们出现为由冻干成分制成的干片，通过浸泡在个人活性物质中激活。它们应该具有提升效果并保持皮肤水分。 关于评估局部使用胶原蛋白产品效果的研究数量，与进行的口服CLG补充剂研究相比要小得多。在一项研究中，参与者在使用含有CLG的产品七天后，皱纹减少，皮肤密度和弹性显著改善。在德国和南非对480名有皱纹、皮肤松弛、疤痕和妊娠纹的患者进行了类似的研究，他们在至少一个月的皮肤准备后，通过经皮形式给予CLG，使用了必要的维生素和乳霜。研究结果表明，与治疗前的状况相比，患者的皮肤改善了60-80%。此外，科学家对患者亚组进行了组织学检查，发现在程序后的第一年，CLG和弹性蛋白的数量显著增加，表皮变厚，主要是棘层。三肽（3%）的抗皱效果在研究中得到了临床医生的确认。结果表明，与安慰剂组相比，它们局部应用在第一个月结束时显著改善了日晒损伤皮肤的状况（皱纹数量减少）。以前的研究表明，口服和局部使用胶原蛋白产品都减少或延缓了皮肤老化，没有证据表明这两种形式中哪一种更好。加速皮肤老化的一个关键参数是糖化过程，特别是在暴露于环境因素如紫外线辐射的情况下。以前的研究表明，胶原蛋白三肽水解物具有抗炎和抗衰老特性，但其确切的作用机制尚未完全了解。在22位可见眼部皱纹的亚洲女性中进行了为期4周的局部应用CLG三肽对面部皮肤的影响研究。年龄范围从30岁到54岁。使用的安瓿含有水解鱼皮提取物，这是一种从Pangasius hypophthalmus的皮肤中获得的CLG水解物，含有4%的Gly-Pro-Hyp，三肽含量超过25%。结果显示皮肤密度和弹性显著改善，皱纹减少。此外，在研究的第四周，皮肤中高级糖化终产物（AGEs）的积累减少，没有任何不良影响。体外研究表明，局部CLG三肽对AGEs的积累、变性胶原蛋白的产生和皮肤成纤维细胞中活性氧的发生具有预防作用。胶原蛋白三肽的局部应用还导致基质中金属蛋白酶的诱导减少，同时增加了I型胶原蛋白的水平。这些研究结果表明，局部使用CLG三肽可能通过抑制氧化应激和糖化过程，改善老化的临床表型。其他研究表明，特应性皮炎患者口服和局部使用CLG三肽可减少瘙痒并改善皮肤水合，因为它具有抗炎特性。 5.过度使用胶原蛋白产品的副作用  上述例子和讨论展示了胶原蛋白的积极作用；通常，这种肽非常易于耐受，口服和外用使用没有观察到不良反应。然而，这并不意味着使用CLG是绝对安全的。首先出现的副作用是过敏反应，这在一些人中可以观察到。这是最简单的副作用。例如，一些人可能对贝类过敏，如果服用海洋胶原蛋白补充剂，甚至可能会发生过敏性休克；此外，其他来源的CLG也可能导致一些过敏问题。此外，来自牛的CLG存在传播疾病的风险，如牛海绵状脑病。在治疗或对照组中，没有研究报告任何副作用，如呕吐、腹泻、恶心或便秘。在Al-Atif的综述中，他报告了一系列试验研究，这些研究没有发现胶原蛋白的不良反应，直到他们观察了参与者。 6.结论 胶原蛋白在身体中具有多种功能。它维持血管的适当弹性，为软骨和骨组织提供机械强度，存在于眼睛的角膜中，当然还有皮肤，它为皮肤提供适当的密度和弹性。随着年龄的增长，皮肤中天然CLG的产生减少。各种外部因素也有类似的影响，例如紫外线辐射导致这种蛋白质的光交联。CLG生产的调节涉及一种名为金属蛋白酶的酶，其任务是切割受损的CLG蛋白，以便可以形成新的CLG蛋白。皮肤中最重要的CLG类型是I型和III型。它是各种化妆品的成分——凝胶、乳霜、美容面膜和精华液，它们加速伤口愈合——也是旨在改善皮肤深层外观的口服补充剂的成分。当以局部产品的形式使用时，由于其高分子量，无法穿透表皮屏障，这意味着它不会到达真皮中的成纤维细胞。因此，使用部分水解的CLG，但其性质将与天然CLG不同。这种蛋白质在应用后留在皮肤表面，防止水分流失，使皮肤更好地水合，从而改善其颜色、亮度和整体外观。它在受损皮肤的情况下还具有抗微生物的保护作用。因此，它已被用于化妆品中的特应性皮肤。为了将胶原蛋白包含在化妆品产品中，必须正确提取和纯化。为了打破其分子中的强交联，使用稀酸和碱。用于改善皮肤外观和延缓其老化过程的口服补充剂越来越受欢迎。它们的行动地点是真皮，那里的游离氨基酸为胶原蛋白和弹性蛋白纤维的合成提供构建块，而CLG寡肽刺激成纤维细胞产生新的胶原蛋白、弹性蛋白和透明质酸。如果我们想暂时改善皮肤的外观或减少皱纹，我们应该使用能够永久或临时填补软组织缺陷的胶原蛋白填充剂。众多研究证实了CLG制剂使用的效果：皱纹深度减少，皮肤密度和弹性提高，经表皮水分流失（TEWL）减少，使用口服补充剂时，它还提供水合。CLG肽还防止金属蛋白酶对细胞外基质造成的损伤。含CLG肽的口服制剂对指甲特别有益；在使用制剂期间和之后观察到指甲脆性的显著减少。所展示的工作当然不能涵盖如此广泛的话题，如胶原蛋白在化妆品中的使用。它只是试图展示这种蛋白质在身体中进行的过程中扮演的巨大角色，以及没有它的存在，身体最大的器官——皮肤将无法正常运作。化妆品市场提供了广泛的胶原蛋白产品，这一点在这项工作中得到了证实，但我们如何使用它们（局部使用、口服或注射）很重要，这取决于皮肤的需要。 最后，值得提及未来研究的潜在途径。这些可能包括探索新配方、研究胶原蛋白使用的长期效果，或深入研究胶原蛋白对皮肤健康影响的分子机制。 识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入 生物制品微信群！ 请注明：姓名+研究方向！ 版 权 声 明 本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。

吡啶分子模块是 2013 年 1 月至 2023 年 12 月批准的小分子药物数据集中出现最频繁的氮杂环，取代了在早期分析中（2003 年 1 月至 2013 年 1 月）占据首位的哌啶。 绝大多数（90%）的吡啶类药物在 2 位含有取代基； 二取代吡啶最为常见（55%），其中 2,5-二取代最为频繁； 有趣的是，这些吡啶类药物中超过 50%是非手性； 这些新的含吡啶药物结构多样，被批准用于治疗广泛的疾病和病症。绝大多数含吡啶的药物用于治疗癌症及癌症相关的副作用和病症。 2013 年 1 月至 2023 年 12 月批准的小分子含吡啶结构药物：54个 不可忽视的含吡啶结构重要药物 Sotorasib（2021 年 5 月批准）AMG-510，这是一种首创药物，被批准用于治疗非小细胞肺癌（NSCLC），它也是一种稳定的阻转异构体，吡啶是其关键片段，因其创新的合成组装而备受关注。 （CAS：296729-00-3） AMB-510是有效的KRAS G12C共价抑制剂，在DNA，RNA或蛋白质水平上选择性靶向KRAS p.G12C突变体，并通过尚未阐明的方式阻止通过KRAS p.G12C突变体的表达和/或肿瘤细胞信号传导， 这可能会抑制表达KRAS p.G12C的肿瘤细胞的生长。 Leniolisib（2023 年 3 月批准）也是一种首创药物，被批准用于治疗活化的 PI3Kδ 综合征（APDS），该药物的紧凑核心含有不少于四个氮杂环（吡啶、哌啶、吡咯烷和嘧啶）。 （CAS：1354690-24-6） Leniolisib (CDZ173)是高效，选择性的 PI3Kδ 抑制剂。Leniolisib 有潜力用于免疫缺陷类疾病的研究。 Voxelotor（2019 年 11 月批准）是一种新的含吡啶药物，被批准用于治疗镰状细胞病，其显著特点是含有间苯二酚醛取代基。Voxelotor (GBT 440) 是一种有效的镰状血红蛋白 (HbS) 聚合抑制剂。具有潜力用于镰状细胞贫血病的研究。 Serdexmethylphenidate CAS：1996626-29-9（2021 年 3 月批准）是右甲哌醋甲酯的前药，用于治疗注意缺陷多动障碍（ADHD）。 治疗偏头痛的吡啶药物 特别值得注意的是有四种被批准用于治疗偏头痛的药物，其中偏头痛“gepant”药物家族的所有三个成员都是在这段时间内最近批准的，即Ubrogepant（2019 年 12 月批准）、Rimegepant（2020 年 2 月批准）和Atogepant（2021 年 9 月批准）。 从结构上看，这些是最引人入胜的药物，含有多个氮杂环，包括两个吡啶。阿托吉泮是乌布吉泮的衍生物，其中阿托吉泮的一个芳基有三个芳基氟取代基，而乌布吉泮没有。这两种药物也因其有趣的螺环系统、多个手性中心和一个有趣的三氟乙基内酰胺基团而引人注目。 Lasmiditan（2019 年 10 月批准）也在这段时间内被批准用于偏头痛的治疗。 含吡啶结构的抗生素药物  这类吡啶类药物还包括三种新的抗生素，即前药Tedizolid phosphate（2014 年 6 月批准）、Delafloxacin（2017 年 7 月批准）和Ozenoxacin（2017 年 12 月批准），后两种是喹诺酮类抗生素。 Tedizolid phosphate (TR-701FA) 是 MAO-A 和 MAO-B 抑制剂，具有抗革兰氏阳性菌的活性。 Delafloxacin (RX-3341; WQ-3034; ABT492) 是一种广谱氟喹诺酮类抗生素。Delafloxacin 具有广泛的活性，对耐药性的金黄色葡萄球菌，肺炎链球菌和肺炎克雷伯菌都有效。 Ozenoxacin 是一种非氟喹诺酮抗菌剂，能够抵抗大多数从在皮肤和软组织感染中分离的微生物。 含吡啶结构的帕金森治疗药物 Opicapone（2020 年 4 月批准）是一种新的帕金森病药物，也是唯一的六取代吡啶药物，因为吡啶氮原子被氧化了。 Opicapone (BIA 9-1067) 是一种有效的第三代儿茶酚-O-甲基转移酶 (COMT)抑制剂，有潜力用于帕金森病和运动波动的研究。Opicapone 降低细胞 ATP 含量，IC50 为 98 μM。 简单吡啶药物分子 Abametapir （2020 年 7 月批准）与Amifampridine（2018 年 11 月批准）分别被批准用于治疗头虱和兰伯特-伊顿肌无力综合征（LEMS），它们是吡啶类药物中结构最小的，一个是简单的联吡啶，另一个是 3,4-二氨基取代的吡啶，这表明两者都可能是潜在的金属螯合剂。 Abametapir 是一种金属蛋白酶 (MMP) 抑制剂，能够靶向对卵孵化和虱子发育至关重要的金属蛋白酶。Abametapir 对头虱和体虱的孵化均有抑制作用。 Amifampridine (3,4-Diaminopyridine) 是一种口服有效和可透过细胞的电压门控钾 (Kv) 通道阻断剂 (PCB)。Amifampridine 对 BoNT/A (HY-P79153) 中毒有明显的逆转作用。Amifampridine 可增加神经肌肉连接 (NMJs) 的递质释放。Amifampridine 可用于 Lambert-Eaton 肌无力综合征 (LEMS) 的研究。  含吡啶抗病毒药物 Lenacapavir（2022 年 12 月批准）是一种首创药物，是唯一一种被批准用于治疗艾滋病毒/艾滋病的新吡啶药物，其结构因其复杂性以及含有多个硫（砜和磺酰胺）和氟（芳基 C-F 和 CF3 以及烷基 CF2 和 CF3 基团）取代基以及一个炔基和一个稠合的环丙烷基团而最引人入胜。 Lenacapavir (GS-6207) 是一种 HIV-1 衣壳抑制剂。在 MT-4 细胞中，Lenacapavir 具有抗 HIV 活性，EC50 为 100 pM，在外周血单个核细胞中，对 23 种来自不同亚型的 HIV-1 临床分离株的平均 EC50 为 50 pM (20-160 pM)。 Lonafarnib（2020 年 11 月批准）也是一种首创药物，被批准用于治疗哈钦森-吉尔福德早老综合征。Lonafarnib (Sch66336) 是一种有效的，具有口服活性的法尼基蛋白转移酶 (FPTase) 抑制剂，作用于 H-ras，K-ras 和 N-ras，IC50 分别为 1.9 nM，5.2 nM 和 2.8 nM。Lonafarnib 具有抗肝炎三角洲病毒 (HDV) 的活性。 含吡啶放射性药物 最后，该数据集还包含一种钆造影剂钆比西醇（2022 年 9 月批准）和一种含氟放射性诊断剂氟他比妥 F18（2020 年 5 月批准），用于阿尔茨海默病。 编者按 黄金十年，FDA批准药物的含氮骨架变迁｜JMC 小分子新药研发在过去告诉发展的20年，为我们积累了大量的数据。借助大数据工具分析这些数据，寻找规律，或许能加速小分子新药开发。 参考文献： Ma X, Pinto W, Pham N.L, Sloman L.D, Han Y. EurJOC. 2020, 29, 4581-4605. 声明：发表/转载本文仅仅是出于传播信息的需要，并不意味着代表本公众号观点或证实其内容的真实性。据此内容作出的任何判断，后果自负。若有侵权，告知必删！ 长按关注本公众号  粉丝群/投稿/授权/广告等 请联系公众号助手 觉得本文好看，请点这里↓