药物研发黄金靶点JAK通路的作用机制、抑制剂代表药物及检测方案
从类风湿关节炎到骨髓纤维化，从特应性皮炎到斑秃，JAK 抑制剂正在改写多种疾病的治疗格局。截至 2026 年，全球已有 14 款 JAK 抑制剂成功上市，中国也有 9 款获批。 这个数字还在快速增长 ——JAK 通路无疑是当下药物研发最热门的靶点之一。
一、JAK 通路介绍
JAK 全称是Janus Kinase，名字源于罗马神话中的两面神 Janus。因为 JAK 蛋白有两个相似的激酶结构域，一个有催化活性，一个起调控作用，就像 Janus 的两张面孔。
JAK 家族共有 4 个成员：
JAK1：广泛表达，参与多种细胞因子信号
JAK2：与造血功能密切相关
JAK3：主要在免疫细胞中表达
TYK2：参与干扰素和 IL-12/23 信号
它们的 "搭档" 是STAT 家族（信号转导及转录激活蛋白），共有 STAT1~6 六个成员。二者共同构成了经典的JAK-STAT 信号通路。JAK-STAT 通路的激活过程就像一场精密的接力赛：
1. 配体结合与受体二聚化
细胞因子结合：细胞因子（如干扰素 IFN、白细胞介素 IL、生长因子等）与细胞膜上的相应受体结合
受体构象变化：受体发生二聚化或多聚化，使其胞内段的结构域相互靠近
2. JAK 激酶的激活
JAK 靠近：受体二聚化使各自胞内段结合的 JAK 激酶（Janus 激酶，包括 JAK1、JAK2、JAK3 和 TYK2）相互靠近
转磷酸化（Trans-phosphorylation）：相邻的 JAK 激酶相互磷酸化对方的酪氨酸残基，使 JAK 激酶被激活
JAK 自磷酸化：活化的 JAK 进一步发生自磷酸化，完全激活其激酶活性
3. 受体磷酸化与 STAT 招募
受体磷酸化：活化的 JAK 磷酸化受体胞内段的特定 酪氨酸残基，形成磷酸酪氨酸（pY）位点
STAT 招募：胞质中的 STAT 蛋白（Signal Transducer and Activator of Transcription）通过其 SH2 结构域识别并结合受体上的磷酸酪氨酸位点
4. STAT 的磷酸化与二聚化
STAT 磷酸化：被招募到受体复合物上的 STAT 蛋白被 JAK 激酶在 C 端保守的酪氨酸残基上磷酸化（如 STAT1 的 Tyr701，STAT3 的 Tyr705）
STAT 二聚化：磷酸化的 STAT 蛋白（p-STAT）从受体上解离，两个 p-STAT 分子通过 SH2 结构域与磷酸酪氨酸的相互作用形成同源或异源二聚体
5. 核转位与基因转录调控
核输入：STAT 二聚体通过核孔复合体主动转运进入细胞核
DNA 结合：STAT 二聚体识别并结合靶基因启动子区域的特定 DNA 序列（如 GAS 元件：5'-TTCN₃GAA-3'）
基因转录激活：STAT 二聚体招募共激活因子（如 p300/CBP），启动靶基因的转录，调控细胞增殖、分化、存活、免疫应答等生物学过程
6. 信号终止（负调控）
SOCS 蛋白：细胞因子信号抑制因子（Suppressor of Cytokine Signaling）被 STAT 诱导表达，反过来抑制 JAK 激酶活性
PIAS 蛋白：STAT 的蛋白抑制因子，阻止 STAT 与 DNA 结合
去磷酸化：磷酸酶（如 SHP-1/2）使 STAT 和 JAK 去磷酸化，终止信号
泛素化降解：通过蛋白酶体途径降解相关蛋白
整个过程快速高效，能在几分钟内将胞外信号传递到核内，调控细胞增殖、分化、免疫应答等关键生物学过程。
图：JAK-STAT 信号通路的正则激活和负向调控
From：Xue C, Yao Q, Gu X, et al. Evolving cognition of the JAK-STAT signaling pathway: autoimmune disorders and cancer. Signal Transduct Target Ther. 2023;8(1):204. Published 2023 May 19. doi:10.1038/s41392-023-01468-7
二、JAK 抑制剂代表药物
JAK-STAT 通路异常与自身免疫病、血液系统疾病、肿瘤等 50 多种疾病密切相关。JAK 是激酶，激酶的 ATP 结合口袋是经典的药物作用位点，小分子抑制剂容易设计。而且JAK 抑制剂多为口服小分子，相比注射类生物制剂，患者依从性更高。
第一代：泛 JAK 抑制剂（2011 年起）
芦可替尼（Ruxolitinib）：2011 年 FDA 获批，全球首个 JAK 抑制剂，用于骨髓纤维化
托法替布（Tofacitinib）：2012 年获批，首个用于类风湿关节炎的 JAK 抑制剂
巴瑞替尼（Baricitinib）：JAK1/JAK2 抑制剂，用于类风湿关节炎等
特点：广谱抑制多个 JAK 家族成员，疗效确切，但选择性较低，可能带来感染、血脂异常等副作用。
第二代：高选择性 JAK 抑制剂（2019 年起）
乌帕替尼（Upadacitinib）：高选择性 JAK1 抑制剂
阿布昔替尼（Abrocitinib）：JAK1 抑制剂，用于特应性皮炎
氘可来昔替尼（Deucravacitinib）：TYK2 抑制剂，用于银屑病
特点：通过提高靶点选择性，在保持疗效的同时降低脱靶毒性，安全性更优。
中国原研的崛起：
近年来，国产 JAK 抑制剂迎来爆发：
戈利昔替尼：2024 年获批，全球首个用于外周 T 细胞淋巴瘤的 JAK1 抑制剂
硫酸艾玛昔替尼：2025 年获批，首个中国原研 JAK1 抑制剂，用于强直性脊柱炎
罗伐昔替尼：2026 年 2 月获批，全球首创 JAK/ROCK 双靶点抑制剂，用于骨髓纤维化
盐酸吉卡昔替尼：2026 年 6 月获批斑秃适应症，同时覆盖肿瘤和自免领域
从跟跑到并跑，中国药企正在 JAK 抑制剂领域发出越来越强的声音。
三．JAK研发相关检测
（一）JAK 激酶活性检测
UA-Glo® Kinase ADP Assay（Cat.No.UA070101）应用化学发光发光检测方法用于激酶活性检测是最普及方法之一。其原理是蛋白激酶在酶反应过程中会消耗ATP将下游底物磷酸化，并将ATP转换成ADP的过程，利用化学发光检测ADP的量，即可反应酶活情况。高灵敏度，适合多种激酶。适用于高通量筛选，可区分ATP竞争性和非竞争性抑制剂。
图：UA-Glo® Kinase ADP Assay检测原理
试剂稳定性测试： 1108批次置于室温17hr和4度17h后进行(ATP+ADP) 100uM 的标准曲线测试。30/60/120/180min读值结果。与-20度保存的试剂1108T1相比，置于室温17hr 或4度17h 对信号强度和稳定性无影响。R2均大于0.99。
进一步测试4度4天对信号强度和稳定性无影响。
图：UA-Glo® Kinase ADP Assay试剂稳定性测试数据
（二）细胞水平验证
1、THUNDER™ Phospho-STAT3 (Y705) TR-FRET 检测试剂盒
THUNDER细胞因子检测是基于双抗体夹心法，两个标记了荧光Eu和FR的抗体分别识别蛋白磷酸化蛋白表位和稳定区表位，产生能量共振转移FRET（615nm），进而产生665nm荧光信号，荧光信号强度与磷酸化蛋白浓度成正比。免洗，可高通量。检测灵敏度高，上限宽。
图：THUNDER™ Phospho-STAT3 (Y705) 检测原理，流程
图：THUNDER™ Phospho-STAT3 (Y705) 检测数据
2、THUNDER™ Phospho-STAT5 (Y694/Y699) TR-FRET 检测试剂盒
THUNDER细胞因子检测是基于双抗体夹心法，两个标记了荧光Eu和FR的抗体分别识别蛋白磷酸化蛋白表位和稳定区表位，产生能量共振转移FRET（615nm），进而产生665nm荧光信号，荧光信号强度与磷酸化蛋白浓度成正比。免洗，可高通量。检测灵敏度高，上限宽。
图：THUNDER™ Phospho-STAT5 (Y694/Y699) 检测原理，流程
图：THUNDER™ Phospho-STAT5 (Y694/Y699) 检测数据
3、UA-Glo® Dual Luciferase Assay System报告基因检测试剂盒
UA-Glo双荧光素酶检测试剂盒（Cat.No.UA070107）可以对同一样品检测萤火虫荧光素酶和海肾荧光素酶的表达，具有灵敏度高、稳定性好、重复性好、使用便捷的优点。将 STAT 响应元件（如 GAS、ISRE）连接到荧光素酶报告基因上，通路激活越强，荧光素酶表达越高，发光越强。
双荧光素酶活性检测： HEK293 细胞接种于 96 孔白板透明底培养板，100µl/孔，细胞密度为 60%。隔日转染 pCMVFluc 及 pCMV-Rluc 质粒，每孔 0.2µg DNA，48 小时后检测双荧光素酶活性。图中数值代表 4 孔重复平均值。A: 加了 R1 试剂后的荧光读数；B：加入 R1 试剂读值后，继续加 R2 缓冲液(无底物)后的荧光读数；C：加入 R1 试剂读值后，继续加 R2 1x 工作液后的荧光读数。
图：UA-Glo® Dual Luciferase Assay System双荧光素酶活性检测数据
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