5—6月份值得關(guān)注的十大潛力靶點(diǎn) 涵蓋腫瘤、免疫、中樞神經(jīng)系統(tǒng)等疾病領(lǐng)域
今年5—6月,《自然》《科學(xué)》等國際知名科研期刊發(fā)布多項(xiàng)藥品潛力靶點(diǎn)最新研究成果。這些靶點(diǎn)中,有的是既能調(diào)節(jié)干擾素表達(dá)、又能直接抑制病毒復(fù)制的抗病毒因子,有的為靶向E3泛素連接酶提供了全新思路,有的在阿爾茨海默?。ˋD)中起關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用。這些潛力靶點(diǎn)涵蓋了腫瘤、免疫、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、代謝、傳染病等多個疾病方向,具有潛在轉(zhuǎn)化價值。
1.靶點(diǎn):PLA2G15
應(yīng)用:可作為神經(jīng)退行性疾病治療靶點(diǎn)的BMP水解酶
期刊/PMID:《自然》/40335701
溶酶體通過分解脂質(zhì)及其他生物分子維持細(xì)胞與機(jī)體穩(wěn)態(tài),而雙(單?;视停┝姿狨ィ˙MP)是溶酶體內(nèi)囊泡主要的脂質(zhì)成分,能夠激活脂質(zhì)水解酶活性。BMP含量在神經(jīng)退行性疾病等多種人類疾病中存在異常,盡管近期研究發(fā)現(xiàn)了溶酶體內(nèi)的BMP合成酶,調(diào)控BMP代謝的水解酶卻一直未被發(fā)現(xiàn)。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),溶酶體磷脂酶PLA2G15是BMP水解酶。研究人員還揭示了BMP溶酶體水解抗性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ):其獨(dú)特的sn2、sn2′酯化位點(diǎn)與手性構(gòu)型需同時存在方能賦予水解抗性,任一單獨(dú)因素均不足以穩(wěn)定其結(jié)構(gòu)。純化的PLA2G15可有效降解從細(xì)胞及組織溶酶體分離出來的BMP,也能水解帶有一級酯鍵的合成BMP對映異構(gòu)體,這對“BMP僅靠手性構(gòu)型即可抗水解”的傳統(tǒng)觀點(diǎn)構(gòu)成挑戰(zhàn)。與此相反,S構(gòu)型的BMP在體外穩(wěn)定,需經(jīng)?;w移方可被溶酶體水解。和上述生化實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致,功能實(shí)驗(yàn)顯示,PLA2G15缺失的細(xì)胞和組織會積累多種BMP亞型,該表型可通過補(bǔ)充野生型PLA2G15逆轉(zhuǎn),補(bǔ)充催化失活突變體則無效。進(jìn)一步研究表明,靶向PLA2G15可減少尼曼-皮克病C1型患者成纖維細(xì)胞中的膽固醇積聚,并顯著改善尼曼-皮克病C1型小鼠模型的病理表現(xiàn),延長其壽命。該研究揭示了BMP在溶酶體中維持穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)規(guī)律,并確定PLA2G15為關(guān)鍵的BMP水解酶,為神經(jīng)退行性疾病提供了潛在的治療靶點(diǎn)。
2.靶點(diǎn):SMURF1
應(yīng)用:靶向E3泛素連接酶的新思路
期刊/PMID:《細(xì)胞》/40179885
由于在調(diào)控蛋白降解中具有關(guān)鍵作用,E3泛素連接酶是備受關(guān)注的藥物靶點(diǎn)。然而,因缺乏可識別的活性位點(diǎn)結(jié)構(gòu),通過傳統(tǒng)的計(jì)算篩選方法尋找E3泛素連接酶抑制劑極具挑戰(zhàn)。在這項(xiàng)研究里,研究人員通過大規(guī)模、無偏倚的生化篩選,發(fā)現(xiàn)了一類可結(jié)合于遠(yuǎn)離催化半胱氨酸的隱匿腔體的抑制劑,該腔體位于HECT型E3泛素連接酶——SMURF1的E6相關(guān)蛋白C端同源結(jié)構(gòu)域內(nèi)。通過結(jié)構(gòu)和生化分析及構(gòu)建“逃逸”突變體,研究人員發(fā)現(xiàn),這些抑制劑通過延伸一段α螺旋跨越保守的甘氨酸鉸鏈限制了SMURF1的關(guān)鍵催化過程。肺動脈高壓(PAH)患者的SMURF1水平升高,該疾病由BMPR2突變引起。抑制SMURF1可防止BMPR2泛素化,恢復(fù)BMP信號傳導(dǎo),恢復(fù)肺血管細(xì)胞的穩(wěn)態(tài),并在PAH的實(shí)驗(yàn)?zāi)P屠锬孓D(zhuǎn)病理狀態(tài)?;趯υ摍C(jī)制的深入理解,研究人員進(jìn)一步運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)驅(qū)動的計(jì)算篩選,識別出HECT家族原型E3泛素連接酶E6AP的抑制劑,并在體外驗(yàn)證其依賴甘氨酸鉸鏈的變構(gòu)抑制作用。該研究揭示了通過靶向甘氨酸鉸鏈控制E3泛素連接酶功能的全新機(jī)制,為HECT型及其他具有類似構(gòu)象轉(zhuǎn)換元件的蛋白提供了新的可成藥靶點(diǎn)空間。
3.靶點(diǎn):PILRα
應(yīng)用:新的可成藥免疫檢查點(diǎn)蛋白
期刊/PMID:Nature Cancer/40312493
以PD-1/PD-L1抗體為代表的免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療能顯著改善腫瘤患者的預(yù)后,然而這些藥物的總緩解率仍低于30%,迫切需要發(fā)現(xiàn)新的免疫檢查點(diǎn)以進(jìn)一步增強(qiáng)T細(xì)胞的抗腫瘤功能。這項(xiàng)研究通過高通量篩選,發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞表達(dá)的PILRα是一種新的免疫抑制分子。在機(jī)制上,PILRα通過與T細(xì)胞表面抗原CD99結(jié)合,下調(diào)ZAP70/NFAT/IL-2/JAK/STAT等關(guān)鍵信號通路,抑制T細(xì)胞的激活、增殖及效應(yīng)功能。PILRα胞外結(jié)構(gòu)中的一段富含O-糖基化的絲氨酸和蘇氨酸殘基的“stalk”區(qū)域,是和CD99結(jié)合的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。靶向該區(qū)域的PILRα抗體可有效干擾PILRα–CD99相互作用,從而增強(qiáng)T細(xì)胞的抗腫瘤免疫反應(yīng)并抑制腫瘤生長。PILRα抗體在與PD-1抗體聯(lián)合使用時也顯示出協(xié)同作用。值得注意的是,多種人類癌癥中PILRα的表達(dá)水平升高,且它的高表達(dá)與不良預(yù)后相關(guān)。該研究揭示了一種新的可成藥免疫檢查點(diǎn)PILRα,在腫瘤免疫治療中具有潛在的臨床應(yīng)用價值。
4.靶點(diǎn):PPP1R3B
應(yīng)用:調(diào)控肝臟能量儲存形式的關(guān)鍵因子
期刊/PMID:Science Advances/40378221
PPP1R3B是調(diào)控肝臟糖原合成和維持血糖穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵因子。盡管影響PPP1R3B基因表達(dá)的遺傳變異已被發(fā)現(xiàn)與多種代謝特征和肝臟相關(guān)疾病有關(guān),但它們的具體作用機(jī)制仍未被闡明。這項(xiàng)研究通過在小鼠及細(xì)胞模型中操控PPP1R3B基因表達(dá),系統(tǒng)評估了其上調(diào)與缺失所帶來的代謝效應(yīng)。研究人員發(fā)現(xiàn),無論是上調(diào)還是缺失PPP1R3B基因,都會擾亂肝臟代謝平衡并引發(fā)肝損傷。其中,PPP1R3B基因的過度表達(dá)導(dǎo)致肝糖原儲存增加,而缺失則引起肝臟脂質(zhì)堆積顯著升高。該發(fā)現(xiàn)在人類遺傳數(shù)據(jù)中亦得到印證:增強(qiáng)PPP1R3B基因表達(dá)的變異與較低的肝脂含量和血漿脂質(zhì)水平相關(guān),而潛在的功能缺失型變異則表現(xiàn)出肝脂增加和血脂升高的趨勢。該研究表明,PPP1R3B是調(diào)控肝臟能量儲存形式的關(guān)鍵因子,在決定能量以糖原還是甘油三酯形式儲存方面發(fā)揮重要作用。
5.靶點(diǎn):SKSR1
應(yīng)用:隱孢子蟲的關(guān)鍵毒力因子
期刊/PMID:Nature Communications/40394032
隱孢子蟲是引發(fā)嚴(yán)重腹瀉的重要病原體,不同隱孢子蟲分離株在感染力和毒力方面存在顯著差異,其背后的遺傳決定因素仍不清楚。這項(xiàng)研究采用經(jīng)典遺傳學(xué)方法,對兩株毒力不同的小隱孢子蟲分離株進(jìn)行雜交,并通過對子代全基因組測序數(shù)據(jù)作混合分組分析,從而鑒定與隱孢子蟲感染力及毒力相關(guān)的數(shù)量性狀位點(diǎn)(QTL)。在這項(xiàng)研究鑒定的3個QTL區(qū)域共涉及的23個基因中,有兩個基因在低毒力株中攜帶功能失去突變,包括編碼一種分泌蛋白變體的SKSR1基因。敲除SKSR1基因或表達(dá)其移碼突變版本,均導(dǎo)致高毒力株的致病性顯著降低。研究還發(fā)現(xiàn),SKSR1在蟲體內(nèi)以小顆粒形式表達(dá),并在隱孢子蟲入侵宿主過程中分泌至寄生蟲-宿主界面。該研究表明,SKSR1是隱孢子蟲的重要毒力因子,而主要由亞端粒區(qū)基因簇編碼的SKSR蛋白家族也可能在隱孢子蟲的致病過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
6.靶點(diǎn):SP140
應(yīng)用:具有雙重作用的抗病毒因子
期刊/PMID:《自然》/40500448
I型干擾素對抗病毒免疫至關(guān)重要,其表達(dá)也受到嚴(yán)格調(diào)控。過往研究顯示,進(jìn)化中保守的轉(zhuǎn)錄抑制因子SP140可以抑制干擾素β(Ifnb1)的表達(dá),但機(jī)制尚不清楚。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),SP140不是直接抑制Ifnb1基因的啟動子活性來發(fā)揮抑制作用,而是通過調(diào)控Ifnb1基因的mRNA穩(wěn)定性來間接抑制其表達(dá)。具體而言,SP140抑制一個此前未被研究的調(diào)控因子RESIST。后者通過對抗TTP(tristetraprolin)家族RNA結(jié)合蛋白和CCR4–NOT去腺苷酸酶復(fù)合物介導(dǎo)的Ifnb1 mRNA降解,從而促進(jìn)Ifnb1 mRNA的穩(wěn)定性。SP140位于對抑制DNA病毒基因表達(dá)有重要作用的細(xì)胞核內(nèi)的“核小體”點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)中。研究人員發(fā)現(xiàn),SP140可以抑制γ皰疹病毒MHV68的復(fù)制,而這種抗病毒作用并不依賴于對Ifnb1基因的調(diào)控功能。這意味著SP140在抗病毒防御中具有雙重功能,既能調(diào)節(jié)干擾素表達(dá),又能直接抑制病毒復(fù)制。
7.靶點(diǎn):GPR45
應(yīng)用:調(diào)節(jié)能量代謝的關(guān)鍵因子
期刊/PMID:《科學(xué)》/40472089
黑皮質(zhì)素系統(tǒng)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的能量穩(wěn)態(tài)調(diào)控中發(fā)揮重要作用,其關(guān)鍵組成成分,如MC4R和ADCY3,位于神經(jīng)元的初級纖毛。盡管MC4R、ADCY3基因的突變及纖毛功能障礙均可導(dǎo)致肥胖,但黑皮質(zhì)素信號通路在纖毛中的具體機(jī)制仍不清楚。通過小鼠隨機(jī)種系突變篩選,研究人員鑒定出GPR45基因的兩個錯義突變通過促進(jìn)攝食導(dǎo)致肥胖。分子機(jī)制上,GPR45蛋白在下丘腦室旁核(PVH)中表達(dá),定位于神經(jīng)元纖毛,募集Gαs蛋白,通過ADCY3上調(diào)纖毛內(nèi)cAMP水平。而GPR45在PVH神經(jīng)元中與MC4R共定位,能增加纖毛內(nèi)MC4R的激活。PVH區(qū)域或MC4R陽性神經(jīng)元中的GPR45缺失會導(dǎo)致肥胖,進(jìn)一步證實(shí)其重要性。該研究發(fā)現(xiàn),GPR45是黑皮質(zhì)素纖毛信號通路中的關(guān)鍵調(diào)控因子,在MC4R與ADCY3間起橋梁作用。通過調(diào)節(jié)該局部信號通路,GPR45控制食物攝入,參與維持能量穩(wěn)態(tài),這些發(fā)現(xiàn)為抗肥胖藥物的研發(fā)提供了新思路。
8.靶點(diǎn):PHGDH
應(yīng)用:AD的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子
期刊/PMID:《細(xì)胞》/40273909
幾乎所有65歲及以上的老年人都存在AD的早期病理變化,然而他們大多沒有APP、PSEN或MAPT等已知的致病基因突變,也有相當(dāng)一部分人不攜帶APOE4的風(fēng)險基因型。這一現(xiàn)象引出了一個關(guān)鍵科學(xué)問題,即散發(fā)性阿爾茨海默病(LOAD)在一般人群中的發(fā)病機(jī)制究竟為何。盡管傳統(tǒng)上不認(rèn)為轉(zhuǎn)錄調(diào)控異常是AD的核心特征,但近年研究表明,LOAD患者中存在顯著的表觀基因組改變。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),LOAD生物標(biāo)志物磷酸甘油酸脫氫酶(PHGDH)可以通過其非酶功能調(diào)節(jié)AD病理進(jìn)程,這在小鼠模型和人腦類器官中均能得到驗(yàn)證。在機(jī)制上,PHGDH在星形膠質(zhì)細(xì)胞中具有此前未知的轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用,能上調(diào)I KKα和HMGB1轉(zhuǎn)錄,從而抑制自噬功能并加速淀粉樣蛋白的病理積累。研究人員進(jìn)一步開發(fā)出一種可穿越血腦屏障的小分子抑制劑,特異性靶向PHGDH的轉(zhuǎn)錄調(diào)控功能,發(fā)現(xiàn)該分子可顯著減少淀粉樣蛋白病理并改善AD相關(guān)的行為缺陷。該研究揭示了轉(zhuǎn)錄調(diào)控在LOAD發(fā)病機(jī)制中的重要性,并為治療LOAD提供了新靶點(diǎn)。
9.靶點(diǎn):ADAMTS-5
應(yīng)用:杜氏肌營養(yǎng)不良癥的潛在靶點(diǎn)
期刊/PMID:Science Translational Medicine/40531968
杜氏肌營養(yǎng)不良癥(DMD)患者的肌肉中,細(xì)胞外基質(zhì)蛋白酶和蛋白多糖,包括ADAMTS-5及其底物多功能蛋白聚糖(versican)和纖連蛋白(fibronectin)的表達(dá)水平升高。而ADAMTS-5的蛋白酶活性升高會產(chǎn)生具有促炎作用的matrikine,如versikine。這項(xiàng)研究提出假說,認(rèn)為使用靶向ADAMTS-5的小分子抑制劑GLPG1972,或許可以減輕肌肉病理損傷。在接受GLPG1972治療最長達(dá)52周的患者血清中,研究人員觀察到versikine水平顯著下降,證實(shí)該藥物有效抑制了ADAMTS-5。在C57.mdx小鼠模型中,GLPG1972單藥或聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)治療藥物潑尼松,都顯著增強(qiáng)了小鼠的前肢握力與膈肌離體收縮力,且功能改善伴隨膈肌炎癥和纖維化的減輕。相比之下,單獨(dú)使用潑尼松雖減少了膈肌炎癥,但在握力、膈肌力量輸出和纖維化方面與對照組無顯著差異。D2.mdx小鼠模型中,GLPG1972也顯著提升了前肢握力與懸掛能力。此外,GLPG1972還增強(qiáng)了體內(nèi)腓腸前?。旒。┖碗x體條件下比目魚肌(慢?。┑氖湛s力。這些改善與炎癥減輕、肌膜損傷降低及纖連蛋白沉積減少密切相關(guān)。該研究表明,抑制ADAMTS-5有望同時取得抗炎與抗纖維化效果,改善骨骼肌的收縮功能。
10.靶點(diǎn):TRMT6
應(yīng)用:癌細(xì)胞組蛋白翻譯過程中的檢查位點(diǎn)
期刊/PMID:Nature Cancer/40461825
轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)修飾已被證明是蛋白質(zhì)翻譯重編程的重要調(diào)控因子,但其在結(jié)直腸癌(CRC)中的作用尚不明確。在這項(xiàng)研究中,研究人員發(fā)現(xiàn)tRNA的N1-甲基腺苷(m′A)甲基轉(zhuǎn)移酶TRMT6在人類結(jié)直腸癌組織中表達(dá)上調(diào),且它的高表達(dá)與不良預(yù)后顯著相關(guān)。研究人員使用多種小鼠模型確定了TRMT6在CRC中的致癌作用。在機(jī)制上,TRMT6通過維持其與TRMT61A蛋白形成的復(fù)合物穩(wěn)定性,提高tRNA的m′A修飾水平。在CRC細(xì)胞中靶向抑制TRMT6介導(dǎo)的tRNA m′A修飾,可導(dǎo)致tRNA-Lys-TTT-1-1不穩(wěn)定,并以密碼子偏倚的方式抑制組蛋白mRNA的翻譯,從而限制組蛋白合成并阻礙細(xì)胞周期進(jìn)程。該研究顯示,TRMT6在CRC細(xì)胞的組蛋白加速合成中起到翻譯檢查位點(diǎn)的作用,是潛在的治療靶點(diǎn)。
(藥明康德內(nèi)容團(tuán)隊(duì)供稿)
(責(zé)任編輯:劉思慧)
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