1.研究背景
蛋白酶激活受体2（proteinase activated receptor-2，PAR2）是蛋白酶激活受体一种亚型，属于G蛋白偶联受体（GPCR）家族。人体PAR2由397个氨基酸组成，分子量为44kDa，其结构上包含一个膜外N端序列，膜内C端序列，以及七个跨膜结构域TM1-71。GPCR一般由配体与N端结构域结合发生激活，而PAR2则通过一种N端序列剪切后自我结合的方式进行激活（图一）。多种丝氨酸蛋白酶可与PAR2 N端序列上的特异性位点发生结合，随后在该位点进行切割，暴露出一段新的TL序列（通常为六肽）；TL序列可与PAR2的ECL2和TM结构域发生特异性结合，随后激动PAR2并将胞外信号传导至胞内2。
图一：PAR2的结构和激活方式3
研究发现PAR2可通过多种方式激活。胰蛋白酶、弹性蛋白酶和蛋白裂解等丝氨酸蛋白水解酶均可直接对N端序列的特异性位点切割，进而激活PAR2；与TL序列相同的人工合成六肽也可直接和PAR2结合，从而激活PAR2，如SLIGRL-NH2和2-furoyl-LIGRL-NH22。PAR２激活后蛋白构象发生变化，从而激活胞内偶联的G蛋白，根据PAR２的分布环境，激动方式和G蛋白的种类，调控不同的下游信号通路，如激活Gｑ蛋白引起钙离子由外周流向胞内，激活Gｉ蛋白抑制腺苷环化酶cAMP活性以及MAPK信号通路激活；此外，研究发现beta;-arrestin可以通过非G蛋白依赖性的方式传导PAR2激动信号，激活下游ERK1/2信号通路3。
PAR2的过度激活与多种炎性疾病、呼吸道疾病、胃肠道疾病、心血管疾病和神经系统疾病以及癌症的发展有关。2000年Jonathan R. Lindner报道了SLIGRL-NH2可引起小鼠白细胞增多的炎症反应，而PAR2敲除小鼠可有效逆转该炎症反应4。2002年Stefano Fiorucci发现PAR2与感觉神经上的促炎性神经肽物质P（SP）和降钙素基因相关肽（CGRP）共表达，从而介导神经源性炎症，外周PAR2激活与痛觉过敏反应有关5；2007年Yi Dai等人报道了被根神经节神经细胞的PAR2激活后可引起TRPA1的超敏反应，从而增强由TRPA1激活引起的炎症疼痛反应6。2011年Simona Frateschi等人报导了PAR２缺失的小鼠可完全逆转CAP1/Prss8表达上调引起的鱼鳞癣和特异性皮炎等皮肤炎症疾病7；2013年David 发现SLIGKV-NH2可引起肾小管上皮细胞炎症反应，而PAR2抑制剂GB88可以抑制该炎症反应8；同年Daniel等人发现了PAR2和TRPV4的偶联在持续炎症反应中的重要作用9。2019年Rajashree等人报导了非酒精性脂肪肝病人血浆胆固醇水平与肝组织的PAR2表达水平密切相关，进一步研究发现PAR2激活后通过下游Gi-Jnk1/2通路调控肝脂质稳态环境，相同实验条件下PAR2敲除小鼠血浆胆固醇和肝脂肪水平下降50%以上，说明PAR２可能是一个治疗非酒精性脂肪肝的理想靶点10。此外，Guoyuan M报道了PAR２的激活上调Bcl2L12表达，从而抑制肺癌细胞p53表达11；同时，PAR２激活可通过EGF-Src-Rac-p38/MEK/ERK1/2促进胰腺癌的转移。大量研究表明，PAR２参与调控多条生理通路，在多种疾病的发生与发展过程中扮演重要角色，因此通过开发新型化学分子，调控PAR２体内活性具有重大意义。
图二：部分常见的PAR2抑制剂
已报道的PAR２抑制剂在结构上分为多肽类和非多肽类化学小分子两类（图二）。如六肽FSLLRY－NH２和LSIGRL－NH２可以抑制胰蛋白酶对PAR２的激动活性，IC50 为50-200mu;M3；根据原有的多肽结构进行修饰，开发出了抑制活性更强的化合物GB83，GB8812，其IC50值为1-2mu;M。近年来报道了一系列PAR２的变构抑制剂，其抑制活性可达到纳摩水平，引起了广泛的关注。如化合物AZ3451是PAR2晶体结构中的配体，结合于远离活性口袋的蛋白侧面TM结构域，通过变构效应抑制PAR２的正常激活，细胞水平IC50为5.4nM；化合物AZ8838为PAR2晶体结构中的另一配体，与AZ3451不同，AZ8838结合于另一临近正构口袋的变构结合位点，IC50为2.3mu;M1（图三）；2015年Vertex专利报道了一批以咪唑并哒嗪为母核的化合物对PAR2调控的多条通路具有抑制活性，其中部分化合物如I-105，I-202细胞水平抑制活性小于1nM13。总体来说，目前报道的PAR2抑制剂大多存在抑制活性差，缺乏体内抑制数据等问题，且无法靶向PAR2调控的某些通路，或为PAR2的全通路抑制剂，目前尚未有PAR2抑制剂进入临床研究。
图三：PAR2与其配体结合模式示意图，紫色部分为AZ8838结合口袋，橘色部分为AZ3451结合口袋1
2.研究目的
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