《The Journal of Pathology》：Dysregulated proteolytic cascades in Netherton syndrome: from molecular pathology to preclinical drug testing
編輯推薦：
本文系統闡述了Netherton綜合征（NS）中SPINK5基因突變導致LEKTI缺陷引發的KLK蛋白酶網絡失調機制，通過多種基因編輯小鼠模型（如Spink5?/?、Klk5?/?等雙/三敲除模型）驗證了KLK5在表皮過度脫屑和炎癥中的核心作用，并前瞻性探討了靶向KLK5/TNFα/IL-36等通路的治療策略（包括小分子抑制劑和生物制劑）的轉化潛力。
皮膚屏障的精密調控網絡
皮膚作為人體最大器官，其最外層的角質層（SC）通過角化細胞和脂質構成"磚-灰"結構屏障。表皮更新依賴激肽釋放酶相關肽酶（KLK）介導的蛋白水解級聯反應，該過程受淋巴上皮Kazal型抑制劑（LEKTI）和表皮pH梯度精密調控。在生理狀態下，顆粒層（SG）分泌的KLK酶原（如proKLK5/7/14）在中性pH環境下被LEKTI抑制，遷移至酸性角質層后解除抑制，激活的KLK5啟動水解反應，降解橋粒蛋白實現有序脫屑。
NS病理機制：LEKTI缺失引發的蛋白酶風暴
Netherton綜合征（NS）是一種由SPINK5基因功能缺失突變導致的罕見遺傳病，其特征為LEKTI蛋白完全缺失或功能缺陷。LEKTI的缺失使得KLK蛋白酶（尤其是KLK5、KLK7、KLK14）活性失控，導致角質層過早脫落、皮膚屏障嚴重破壞，并引發持續性炎癥、過敏和毛發異常。研究發現，KLK5不僅直接水解角質細胞間連接蛋白，還能激活抗菌肽cathelicidin（LL-37）和蛋白酶激活受體2（PAR2），驅動白細胞介素（IL）-36、腫瘤壞死因子α（TNFα）等炎癥因子級聯反應。
小鼠模型：解碼NS病理的活體實驗室
為克服Spink5?/?小鼠新生兒致死性的限制，研究者開發了多種創新模型：
- 1.
條件性誘導模型：通過他莫昔芬誘導的KRT14-CreERT2系統敲除Spink5，成功模擬成人NS的皮膚炎癥和屏障缺陷；
- 2.
雙/三敲除模型：Spink5?/?Klk5?/?小鼠雖緩解新生兒致死性，但一周后出現延遲性炎癥，而Spink5?/?Klk5?/?Klk7?/?或Spink5?/?Klk5?/?Tnf?/?模型可完全挽救致死表型，存活至成年；
- 3.
轉基因模型：過表達人KLK5、KLK7、KLK14的轉基因小鼠分別重現NS特異性皮炎、特應性皮炎樣癥狀和毛發異常，為藥物篩選提供平臺。
靶向治療：從機制研究到臨床轉化
基于小鼠模型的研究明確了關鍵治療靶點：
- •
KLK5核心地位：Klk5?/?小鼠無毒性反應，證實靶向KLK5的安全性。雙特異性抗體（同時抑制KLK5/KLK7）在誘導型NS模型中顯著改善癥狀；
- •
炎癥通路協同干預：抗TNFα抗體（如infliximab）在NS患者個案中緩解炎癥，Spink5?/?Klk5?/?Tnf?/?小鼠的長期存活支持"KLK5抑制劑+抗TNFα"聯合療法；
- •
新興靶點探索：IL-36信號通路在NS表皮高度激活，提示已獲批的抗IL-36R抗體（如spesolimab）具repurposing潛力。此外，激活抗氧化通路關鍵因子Nrf2（如用富馬酸二甲酯）可增強表皮屏障功能。
模型局限與未來方向
盡管器官型皮膚培養可用于初篩化合物，但其無法模擬免疫細胞參與的真實微環境，且與小鼠模型在KLK5/KLK7主導性結論上存在分歧。未來需構建Spink5?/?Il17ra?/?等模型驗證IL-17A靶向療效，并通過CRISPR-Cas9構建Klk13/Klk14缺陷模型完善蛋白酶網絡研究。臨床前數據與個案報告（如secukinumab對部分NS患者有效）的整合，將加速靶向療法向臨床轉化。
結論
NS的分子病理學研究揭示了KLK蛋白酶網絡在皮膚穩態中的核心地位。通過遺傳工程小鼠模型的多維度驗證，KLK5抑制劑聯合抗炎生物制劑（如抗TNFα）已成為最有前景的治療策略。隨著對KLK13/KLK14等次要蛋白酶功能研究的深入，NS治療有望實現更精準的個體化干預。
