钙依赖性受体构象靶向策略在急性创伤中的突破性应用：从"创伤组"发现到分子影像转化

本研究针对严重创伤缺乏特异性分子靶点的临床难题，通过噬菌体展示筛选技术，在猪股骨复合骨折模型中鉴定出23种创伤归巢肽配体。研究发现创伤相关靶标蛋白("创伤组"traumome)主要依赖Ca2+调控，并证实CRQRPASGC肽可特异性靶向钙网蛋白(CALR)的钙依赖性构象，为创伤分子影像和靶向治疗提供了新策略。该成果发表于《Med》杂志，由Rutgers团队主导完成。

　　

严重创伤是全球致死致残的主要原因之一，每年导致超过400万人死亡。然而在分子水平上，创伤特有的治疗靶点长期未被系统识别，这成为制约精准医疗发展的关键瓶颈。传统观点认为，创伤后组织损伤主要引发非特异性炎症反应，但最新研究表明，创伤微环境中可能存在独特的分子靶标网络。当骨骼肌和骨组织在创伤中受损时，大量Ca²⁺从细胞内释放，可能改变局部蛋白构象并产生新的靶向机会。

为探索这一科学假设，来自美国Rutgers癌症研究所等机构的研究团队，在Renata Pasqualini和Wadih Arap的带领下，开展了一项开创性研究。他们采用噬菌体展示肽库筛选技术，在猪股骨复合骨折伴失血性休克模型中，系统鉴定了创伤特异性分子靶标，并深入解析了钙依赖性受体构象变化的靶向机制。相关成果以《Conformational ligand-directed targeting of calcium-dependent receptors in acute trauma》为题发表在《Med》杂志。

研究团队运用了多项关键技术：1)构建CX7C/CX8C环肽噬菌体展示文库并进行体内筛选；2)采用新一代测序(NGS)和生物信息学分析创伤归巢肽特征；3)通过亲和层析和质谱鉴定受体蛋白；4)建立猪和鼠双物种创伤模型验证靶向性；5)整合PET/MRI和SPECT/CT多模态分子影像技术；6)结合荧光光谱和圆二色谱分析蛋白构象变化；7)应用分子动力学模拟阐释结合机制。

研究结果部分，"Phage display peptide library selection in a porcine model of acute trauma"显示，通过4头创伤猪模型的体内筛选，从伤肢组织中富集到23个特异性肽序列。生物信息学分析发现这些肽含有保守的LRGF和VRG等基序。"Ligand-directed targeting of corresponding Ca²⁺-dependent receptors is specific"部分证实，82个候选受体中90%与Ca²⁺存在直接或间接相互作用，形成以CALR为核心的调控网络。通过CLRGFPALVC:CASQ1、CSEIGVRAC:HSP27和CRQRPASGC:CALR三个模型系统验证了结合特异性。

"Molecular imaging of CRQRPASGC-directed targeting of CALR in tissue injury"章节报道，⁸⁹Zr标记的CRQRPASGC在猪模型中显示伤肢特异性富集，伤区摄取较健侧高27倍。¹¹¹In标记实验在鼠模型中得到一致验证，伤后18分钟即可检测到信号差异。"Ca²⁺ stabilizes a CALR conformation compatible with ligand peptide binding"通过结构生物学证实，CRQRPASGC通过PASG基序结合CALR C端，且Ca²⁺浓度升高会稳定该结合界面。突变体CRQRAASGC因Pro5缺失导致结合能力丧失。

在讨论部分，作者首次提出"创伤组"(traumome)概念，指创伤后暴露的Ca²⁺依赖性受体网络。这些蛋白在胞内Ca²⁺梯度破坏后发生构象变化，成为循环配体的新靶标。CALR作为关键靶点，其C端在Ca²⁺存在时形成稳定构象，可被CRQRPASGC特异性识别。该研究不仅揭示了创伤生物学新机制，更开发出可用于伤情评估的分子探针，为"黄金时间"内的精准干预提供了技术基础。未来可基于该策略开发靶向止血剂、抗炎药或促修复制剂，改善创伤救治效果。