Rho激酶是参与细胞运动的主要激酶之一，对细胞的分裂、收缩、粘附、迁移、分泌等活动具有重要调节作用。Rho激酶的高表达或过度激活与多种疾病相关，抑制ROCK已经被证实可用于多种疾病的潜在治疗。

青光眼是第一大不可逆的致盲性眼病，有数据表明我国在2020年青光眼患者预计超过2000万人。高眼压是青光眼最主要的致病机制，临床药物多通过增加房水流出、抑制房水生成等途径降低眼压，但是都无法作用于青光眼最根本的致病部位——小梁网细胞 (TM细胞)。不过，ROCK抑制剂可以通过改变TM细胞形态、细胞运动、胞质分裂和平滑肌收缩等影响细胞骨架，从而增加房水流出，降低眼压。

ROCK蛋白分子结构

ROCKs是Rho相关卷曲螺旋形成蛋白激酶(Rho-associatedcoiled-coil kinase)，简称Rho激酶，属于丝氨酸-苏氨酸激酶家族。Ras同源基因家族成员A(RhoA)及ROCK介导了许多病理生理信号，包括诱导细胞骨架重组、细胞迁移、黏附、增殖分化、组织收缩和生长等。因此，ROCK抑制剂在包括哮喘、癌症、勃起功能障碍、青光眼、胰岛素抵抗、肾衰竭、神经元退化和骨质疏松症等疾病中都具有潜在的应用价值^[1-3]。ROCK又分ROCK1和ROCK2，是丝氨酸/苏氨酸AGC激酶家族的成员。在人类中，它们都位于18号染色体上，且具有高度的序列同源性，ROCK1和ROCK2的氨基酸序列同源性达64%，在其激酶域的同源性高达92%^[2,3]。

图1：ROCK1/2蛋白结构^[2]

ROCK蛋白主要有三大结构域，N端的激酶结构域；中间有一个卷线圈域（coiled-coil region），该区域包含一个Rho结合域(Rho-binding domain, RBD)的螺旋线圈区域，RBD是结合RhoGTP并激活ROCKs蛋白的区域。而ROCK1有一个额外的同源区域(homology region, HR)来结合RhoA。在C末端，有一个普列克同源结构域(pleckstrin homology domain, PHD)，其中有一个富含半胱氨酸的手指状域(zink finger-like domain, ZFD)，在ROCKs与膜结合的稳定性中起重要作用（图1）。此外，ROCKs蛋白还可以被C端的裂解激活，如Casp3和GZMB可以分别裂解激活ROCK1和ROCK2^{[2, 3]}。

Rho/ROCK信号途径

以血管生成相关疾病模型为例，在内皮细胞中，膜上被激活的受体通过衔接蛋白招募并激活GEFs。GEFs刺激GDP与GTP的交换，导致RhoA的激活。ROCKs是RhoA-GTP的一个效应器。ROCK下游底物包括MLC、MLCP和LIMK。MLC和LIMK的磷酸化参与肌动蛋白解聚和吸解收缩，从而调节内皮细胞粘附、收缩和迁移。此外，ROCK磷酸化PI（4）P5K。作为PI（4）P5K的主要产物，PI（4,5）P（2）与肌动蛋白相关蛋白相互作用，刺激肌动蛋白细胞骨架的重组，并触发应力纤维聚合。ROCK还促进了Pyk2对FAK2的磷酸化，从而调节局部粘连的组装（图2）^[3]。

图2：内皮细胞中ROCKs相关信号途径^[3]

图3：ROCKs底物^[2]

ROCK抑制剂

考虑到ROCK的重要作用，目前已经开发出多种ROCK抑制剂。几乎所有的ROCK抑制剂都是Ⅰ型ATP竞争激酶抑制剂，这意味着末端磷酸盐从ATP转移到各自底物的过程被阻断了。异喹啉衍生物法舒地尔（fasudil,CSN10983）是日本朝日化工开发的第一个小分子ROCK抑制剂，fasudil的特征化学结构由一个异喹啉环组成，通过一个磺酰基与一个同性哌嗪环连接（图4）。fasudil是两种ROCK亚型的有效抑制剂，Ki值为0.33μM，但是fasudil同时也抑制PKA，PKG，PKC和MLCK等其他激酶。目前fasudil还有一些改进的衍生物：如其活性代谢物hydroxyfasudil (CSN17105)，其Ki值为0.17μM，并且抑制的其他激酶相较于fasudil只有PKC和MLC；更进一步改进的有dimethylfasudil和ripasudil（CSN16953）（图4）。目前日本已经批准 ripasudil用于治疗青光眼^{[2, 3]}。

ROCK抑制剂的主要缺点是其对靶点的特异性不够高。不仅是ROCKs与其他激酶之间，由于ROCK两个亚型激酶结构域的高度相似性，这两个亚型之间的抑制剂选择性也不够好。因此，研究高特异性ROCK抑制剂是亟待解决的问题。

CSNpharm作为一家全球领先的小分子化合物供应商，提供多种高质量的ROCK小分子抑制剂产品。此外，还有Kinase Inhibitor Library (CSN-L1003A)可用于相关疾病的探索，包含470个激酶抑制剂，覆盖了80个以上激酶靶点，例如酪氨酸激酶受体，蛋白激酶，脂质激酶等，是用于细胞周期及细胞凋亡研究和开发癌症治疗新药的有效工具！

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参考文献:

1. 于珊珊, et al., RhoA/ROCK信号通路与肾脏疾病的研究进展.中国临床保健杂志, 2021. 24(02): p. 284-288.

2. Koch,J.C., et al., ROCK inhibition in modelsof neurodegeneration and its potential for clinical translation.Pharmacology & Therapeutics, 2018. 189:p. 1-21.

3. Liu,J., et al., Rho-Associated Coiled-CoilKinase (ROCK) in Molecular Regulation of Angiogenesis. Theranostics, 2018. 8(21): p. 6053-6069.