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29 人阅读发布时间:2026-10-21 15:27
CNR1编码大--麻素受体1(CB1),是内源性大--麻素系统经典受体,在中枢神经系统高表达,也分布于肝脏、脂肪等外周代谢器官,参与食欲调控和能量代谢。近年来CNR1研究已从代谢性疾病拓展至肿瘤和纤维化领域。2025年monlunabant在II期试验中使肥胖患者减重6.4-6.9 kg;外周限制性CB1抗体nimacimab与司美格鲁肽联用减重13.2%且无神经精神副作用;新型CB1降解剂在3D肿瘤模型中抑制增殖并诱导凋亡;2026年研究发现CB1拮抗可减轻肾纤维化;大--麻素通过CB1/CB2影响抗PD-1疗效,提示免疫治疗需警惕。这些进展表明CNR1在代谢、肿瘤和纤维化领域具有重要转化价值。
01 什么是内源性大-麻素系统ECS?
内源性大-麻素系统(Endocannabinoid system,ECS)是最重要的能够维持机体内环境稳定的生理系统之一,也是重要的脂质代谢平衡调控因子。ECS主要包括内源性大-麻素(AEA、2-AG)及其衍生物,大-麻素受体(CNR1、CNR2)及非经典大-麻素受体(eg. PPAR、GPR55),各种代谢酶组成(eg. FAAH、MAGL)。ECS成员广泛分布在全身各种组织,如大脑,免疫细胞,结缔组织等。ECS与神经作用、炎症发生、纤维化、疼痛调节等一系列病理生理过程密切相关,参与调控能量代谢,控制胰岛素分泌,维持血脂水平及性激素调控等。近期针对ECS的研究主要围绕它在能量平衡、自体免疫和抗肿瘤中发挥的作用,其中,大-麻素受体CNRl的抗肿瘤作用是最近研究的热点 [1-2]。
02 什么是大-麻素Ⅰ型受体基因(CNR1)? 2.1 CNR1的结构
大-麻素Ⅰ型受体(Cannabinoid receptor 1,CB1R或CB1、CNR1)作为内源性大-麻素信号系统最经典的受体之一,是一种G蛋白耦联的膜受体。CNRl基因位于6q14-q15染色体,包含4个外显子和3个内含子,编码的蛋白CB1R由473个氨基酸组成,N端117位氨基酸形成胞外区,C端401-473位氨基酸构成胞内区,中间有七次跨膜(图1) [3]。胞外区还含有七次跨膜形成的三个亲水性结构域:e1、e2及e3,其中e2被认为是与大-麻类物质结合的功能域。大-麻素类物质作用于CNR1后,会激活多重细胞内信号转导通路,发挥各种生理和病理功能 [4]。
2.2 CNR1的表达和功能
CNR1被克隆和鉴定的最初,一直被认为其仅在脑中表达。但是大量的后续研究揭示,其不仅在脑中表达,同样在外周的细胞和组织中也表达,比如肺、肝脏、肾、消化道、脂肪组织和骨骼肌 [5-6]。CNR1通过大-麻素及其衍生物刺激或结合,激活胞内信号,介导ECS发挥广泛而复杂的生物学作用。例如,CNR1对记忆、认知、运动、情绪等有重要的调节作用;CNR1对腺苷酸环化酶系统中的第二信使AMP水平进行调控,从而影响细胞功能、物质代谢、免疫功能和基因表达等;CNR1还通过细胞内钙调蛋白系统调整钙离子水平,钙离子在细胞功能中具有关键作用,包括影响信号传导、肿瘤发展以及细胞自噬等 [7-8]。近年来,这一系列的发现为CNRl这一发现已逾30年的经典蛋白注入全新的研究价值!
图1. CNR1的结构 [3]
03 CNR1相关的信号通路 3.1 CNR1抑制G蛋白偶联受体信号机制
目前,CNR1(CB1R)作为抑制性G蛋白偶联受体家族成员,其信号转导机制已经得到相对清晰的研究。大-麻素受体作用机制主要通过调控G蛋白介导胞内第二信使环磷酸腺苷的产生、钙离子通道、丝裂原活化蛋白激酶MAPKs的活性等相关信号传导通路(图2) [9]。以内源性大-麻素(Endocannabinoid,EC)的激活作用为例进行说明。
在脑内,EC作为一种逆向性神经递质,从突触后神经元释放,并作用于突触前膜,从而引发CB1R产生一系列效应。CB1R被激活后,通过Gi/o蛋白信号转导途径,抑制腺苷酸环化酶的活性,降低细胞内cAMP水平。此外,CB1R还通过调节离子通道的活性,促进钾离子(K+)外流,降低细胞内钾离子(Ca2+)水平,并抑制L、N、P/Q型电压依赖性Ca2+通道的活性,降低细胞内Ca2+水平,进而减少突触前膜神经元内γ-氨基丁酸(GABA)、谷氨酸等神经递质的释放 [9]。
该过程还导致CB1R被磷酸化并激活丝裂原激活蛋白激酶,磷酸化的CB1R与β-arrestin分子紧密联系,参与调节G蛋白偶联受体信号。此外,在特定环境中,CB1R还能通过Gs蛋白信号途径激活腺苷酸环化酶,增加细胞内cAMP含量。再者,CB1R还能通过Gq蛋白信号途径激活Gq偶联的胞内钙离子通道,这种效应具有细胞选择性。CB1R介导的药理效应在不同组织中存在差异,可能是因为CB1R能够与其他受体形成寡聚体/二聚体结构 [9-10]。
图2. CNR1抑制G蛋白偶联受体信号机制 [9]
3.2 CNR1协同大-麻素系统的抗肿瘤机制
大-麻素系统在抗癌作用上机制十分复杂。一般认为,大-麻素通过与细胞膜上的受体CNRl(CB1)或CNR2(CB2)结合,导致细胞内神经酰胺合成增加,从而激活ERK通路、p38MAPK、PI3K/PKB信号通路,促进细胞凋亡 [11]。此外,大--麻素与受体结合后还能通过ERK和PI3K/PKB信号通路激活P27/KIP1、Cyclins、Cdks信号通路,从而抑制细胞增值 [12]。另外,大--麻素与受体CNRl或CNR2结合抑制AKT/PKB磷酸化以及MMP-2、MMP-9的分泌,从而抑制肿瘤细胞的迁移 [13-14]。
图3. CNR1协同大--麻素系统的抗肿瘤机制 [11]
04 CNRl在疾病中的作用 4.1 CNR1与肿瘤
CNR1(CB1R)在不同肿瘤中的作用广泛而复杂。CNR1在多种肿瘤中表达上调,包括前列腺癌 [15]、胰腺癌 [16]、霍奇金淋巴瘤 [17]、肾透明细胞癌 [18]和肾嗜酸细胞癌 [19]等,然而,在低分化肝细胞癌及结肠癌中表达下调 [20-21]。在胰腺癌中,低表达CNR1的患者疼痛较轻,预后较好 [16];在前列腺癌中,高表达CNR1与前列腺肿瘤恶性程度高及预后差相关 [15];但是,在肝癌中,高表达CNR1患者预后较好 [20]。因此,CNR1在不同肿瘤发生发展中的作用仍然需要深入探索。
CNR1还与肿瘤的生长、血管发生和迁移有关,可发挥抗癌作用。目前所有围绕内源性大-麻素系统抑癌作用的研究都是利用大-麻素类似物—大-麻素激动剂来完成的。在人类乳腺癌肺转移鼠模型中应用大-麻素受体激动剂(JWH133和Win55, 212-2)可抑制原发肿瘤的生长,降低肺转移病灶的大小和数量 [22-23]。在雄激素抵抗的PC-3前列腺癌细胞鼠模型中,在肿瘤周围直接注射JWH015能明显缩小肿瘤 [24]。大-麻素可通过损害机体抗肿瘤免疫能力,促进IL-4和IL-10等分泌,进而促进乳腺癌的发生发展 [25]。在黑色素瘤和肾癌研究中,CNR1特异性抑制剂AM251可明显抑制肿瘤细胞的增殖,促进肿瘤细胞的凋亡与G2/M周期阻滞 [26-27]。
4.2 CNR1与糖脂代谢相关疾病
CNR1(CB1R)过表达会影响许多疾病,例如肥胖、代谢综合征、糖尿病、脂肪肝等 [28-32]。利莫那班(Rimonabant)是CNR1选择性受体拮抗剂,通过减低中枢神经系统受体的活性,从而降低患者的食欲、进食量、减少肝内脂肪生成等。同时,Rimonabant可通过抑制外周组织(如骨骼肌、脂肪组织等)受体的过度表达,发挥着减肥作用,并且改善胰岛素抵抗和脂肪组织的代谢。该抑制剂在临床上已被广泛用于减肥治疗,可有效改善与肥胖症相关疾病的危险因素 [33-34]。
关于抑制CB1R后产生上述效应的具体机制仍不清楚。有研究指出,CB1受体抑制剂可以改善胰岛素抵抗,其机制可能是激活受体CB1R可使肝脏脂肪合成转录因子固醇调节元件结合蛋白-lc、乙酰辅酶A羧化酶-1和脂肪酸合成酶基因表达增高,引起小鼠肥胖 [35]。过高的脂肪酸水平会使胰岛素刺激的葡萄糖摄取功能受损,导致血糖升高,慢性高血糖引起胰岛B细胞功能的减退。总之,激动CB1R可以增加体重,升高血脂,加重胰岛素抵抗和使胰岛B细胞功能减退,抑制CB1R可逆转此效应,这为糖脂代谢相关疾病的治疗提供了新的思路。
4.3 CNR1与其它疾病
此外,CNR1在情感障碍、抑郁症、肠道疾病、银屑病和疼痛方面的作用也受到了一些关注 [36-40]。一些研究发现,CNR1基因的变异或是抑郁症发生的风险因素,尤其是在女性和年轻人中 [41];CNR1还在调节肠道的运动、分泌、感觉和免疫反应方面发挥着重要的作用,这些方面都与肠易激综合征和溃疡性结肠炎的发病机制有关 [37];银屑病患者血清和皮损组织中CNR1和CNR2表达升高,且与患者病情严重程度有关 [38];此外,CNR1激动剂对神经性疼痛、癌症相关疼痛和其他慢性非癌性疼痛有一定的镇痛效果,但也有一些不良反应,如精神障碍、恶心和嗜睡等 [39-40]。
05 CNR1的临床药物研究前景
CNR1药物开发呈现外周限制性和多适应症拓展趋势。在代谢领域,monlunabant已进入II/III期用于肥胖和糖尿病肾病,PET扫描显示脑占有率极低 [1];CRB-913口服反向激动剂在I期展现良好安全性 [6];nimacimab与GLP-1联用具有协同减重效果 [2]。在肿瘤领域,CB1降解剂通过诱导受体降解抑制肿瘤增殖,优于利莫那班 [3];CB1在多种肿瘤中高表达并与转移相关 [7]。在纤维化方面,CB1拮抗可降低肝纤维化标志物TGF-β1和α-SMA [8],减轻肾纤维化 [4]。总体而言,外周限制性CB1拮抗剂成功规避利莫那班中枢副作用,在肥胖、NASH、糖尿病肾病和肿瘤领域展现广阔前景,未来与GLP-1联合策略值得期待。
结语
CNR1作为内源性大--麻素系统经典受体,在代谢调控、肿瘤和纤维化中发挥多重作用。近年来外周限制性CB1拮抗剂的突破——monlunabant的II期数据、nimacimab联合GLP-1的协同减重、CRB-913的良好安全性——成功克服了利莫那班因中枢副作用退市的阴影,为CB1药物复兴奠定基础。同时,CB1降解剂的抗肿瘤作用和CB1拮抗在肝/肾纤维化中的保护效应,进一步拓展了治疗边界。未来需在外周限制性分子设计、与GLP-1联合策略及肿瘤和纤维化适应症拓展方面深入探索,推动CNR1从机制研究向多领域临床转化。
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Cannabinoid receptor 1(CNR1)蛋白
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Cannabinoid receptor 1(CNR1)抗体
CNR1 Recombinant Monoclonal Antibody (Code: CSB-RA005678MA01HU)
参考文献:
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