组织蛋白酶 B
组织蛋白酶 B（Cathepsin B，简称 CTSB）是一种主要定位于溶酶体内的半胱氨酸蛋白酶，属于木瓜蛋白酶（Papain）家族。它以具有蛋白水解活性的酶原形式存在，在酸性环境下被激活。组织蛋白酶 B 具有独特的双重功能：它既是内肽酶，又是二肽酰羧肽酶。在生理状态下，它负责细胞内蛋白质的降解与周转；但在肿瘤病理状态下，它常被分泌至胞外，通过降解 细胞外基质 (ECM) 促进肿瘤浸润与转移。在现代医药领域，CTSB 被公认为 抗体偶联药物 (ADC) 最核心的“分子剪刀”，负责特异性切割 缬氨酸-瓜氨酸 (Val-Cit) 等连接子以释放细胞毒载荷。
生化机制：ADC 药效释放的核心“引擎”
组织蛋白酶 B 在肿瘤细胞内的高表达及在溶酶体内的酸性激活特性，使其成为开发“酶响应型”给药系统的理想目标。
- Val-Cit 连接子的精准识别：
大多数基于 MMAE 的 ADC（如 维布妥昔单抗、替索妥单抗）采用 缬氨酸-瓜氨酸 (Val-Cit) 连接子。组织蛋白酶 B 能高效识别该序列并进行蛋白水解剪切，从而在胞内释放游离毒素。 - 内吞后的激活级联：
ADC 进入溶酶体后，低 pH 环境诱导组织蛋白酶 B 活化。CTSB 迅速切割连接子，这一步骤是 ADC 克服全身毒性、实现肿瘤内靶向释放的关键限速步骤。 - 闭塞环构象 (Occluding Loop)：
CTSB 具有一个独特的“闭塞环”结构，使其能够在特定条件下表现出外肽酶活性，这种构象灵活性使其在降解复杂的肿瘤相关蛋白时比其他组织蛋白酶更为高效。
病理生理：肿瘤侵袭与微环境重塑
在恶性肿瘤中，组织蛋白酶 B 的表达位置发生从“溶酶体”到“细胞表面及胞外”的病理性偏移，直接参与肿瘤恶化过程。
| 生物学过程 | 组织蛋白酶 B 的作用 | 临床影响 |
|---|---|---|
| 细胞外基质降解 | 降解层粘连蛋白、纤连蛋白和 IV 型胶原蛋白。 | 破坏物理屏障，介导肿瘤细胞的局部浸润和血管内渗。 |
| 血管生成 | 通过切割激活 VEGF 等促血管生成因子。 | 促进肿瘤新生血管形成，为快速生长提供血供。 |
| 细胞凋亡调控 | 从受损溶酶体泄漏至胞质，通过切割 Bid 触发线粒体凋亡。 | 在某些化疗诱导下可辅助肿瘤细胞杀伤，但也可能通过非致命性损伤诱发耐药。 |
治疗前沿：作为“隐形靶点”的开发
- CTSB 敏感型前体药物： 开发仅在组织蛋白酶 B 高表达的 TME 中释放活性的化疗药物，旨在降低全身副作用。
- 小分子抑制剂： 正在探索作为预防肿瘤转移的辅助疗法，但由于其与其他组织蛋白酶（如 Cathepsin L/H）的同源性，实现高选择性抑制仍具挑战。
- 可视化成像： 利用 CTSB 活性开发荧光探针，用于手术术中肿瘤边缘的实时精准识别。
关键关联概念
- MMAE： 组织蛋白酶 B 最常释放的 ADC 毒素载荷。
- 抗体偶联药物 (ADC)： 组织蛋白酶 B 发挥临床应用的核心载体。
- 溶酶体： 组织蛋白酶 B 履行生理与药理职责的主战场。
- 胱抑素 C： 体内调节组织蛋白酶 B 活性的核心天然抑制蛋白。
学术参考文献与权威点评
[1] Dubowchik GM, et al. (2002). Cathepsin B-labile dipeptide linkers for lysosomal release of doxorubicin from internalizing immunoconjugates. Bioconjugate Chemistry.
[学术点评]：ADC 奠基作。该研究确立了二肽连接子在 ADC 载荷释放中的金标准地位，验证了 CTSB 的生物转化价值。
[2] Gondi CS, Rao JS. (2013). Cathepsin B as a cancer target. Expert Opinion on Therapeutic Targets.
[学术点评]：权威综述。详尽描述了 CTSB 在肿瘤信号传导及微环境重塑中的多重功能。
[3] Olson OC, Joyce JA. (2015). Cysteine cathepsins: tumour-promoting functions and therapeutic opportunities. Nature Reviews Cancer.
[学术点评]：机制深度。深刻分析了组织蛋白酶家族如何通过降解基质诱导肿瘤转移，为开发下一代抑制剂提供了理论支撑。