——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
語音播報
肝病每年導(dǎo)致約200萬人死亡,占全球死亡總數(shù)的4%,其中肝硬化與肝癌是主要致死原因。作為肝硬化和肝癌的早期階段,肝纖維化是所有慢性肝病向終末期發(fā)展的必經(jīng)病理階段。肝纖維化的核心機(jī)制在于慢性損傷誘發(fā)的肝星狀細(xì)胞(HSC)異常激活,向肌成纖維細(xì)胞分化并過度分泌細(xì)胞外基質(zhì),導(dǎo)致纖維化組織代替正常肝組織,最終引發(fā)正常肝組織的結(jié)構(gòu)破壞與代謝功能障礙。目前,針對肝纖維化的治療藥物匱乏,臨床治療主要停留在病因控制階段。因此,探索肝纖維化的新型干預(yù)手段,有望從根源上降低中晚期肝病的發(fā)生率,改善患者的長期生存率。
BRD4是一類含溴區(qū)結(jié)構(gòu)域的蛋白,隸屬于BET家族。研究發(fā)現(xiàn)BRD4可響應(yīng)轉(zhuǎn)化生長因子TGF-β,促進(jìn)I型膠原蛋白α1的表達(dá),從而導(dǎo)致器官纖維化,如肺纖維化和肝纖維化。因此,BRD4逐漸成為器官纖維化治療的新興靶點(diǎn),針對BRD4的小分子抑制劑及蛋白降解嵌合體(PROTAC)也陸續(xù)成功開發(fā)。然而,由于BRD4執(zhí)行重要的生理功能,且在全身器官廣泛表達(dá),非器官靶向的抑制或降解往往會引發(fā)嚴(yán)重的毒副反應(yīng),如血液毒性。因此,當(dāng)下迫切需要開發(fā)出器官靶向的干預(yù)策略,有效提升藥效的同時降低或規(guī)避對器官的脫靶毒性。
前期,中國科學(xué)院昆明動物研究所何永捍團(tuán)隊(duì)聯(lián)合上海藥物研究所張翾團(tuán)隊(duì),利用肝臟特異高表達(dá)的去唾液酸糖蛋白受體(ASGPR),將PROTAC分子與ASGPR配體偶聯(lián),成功開發(fā)出肝臟靶向的蛋白降解劑(LIVTAC)。LIVTAC主要在肝臟被攝取和釋放,可精準(zhǔn)降解肝內(nèi)靶蛋白,特異殺傷肝癌細(xì)胞,從而有效抑制肝癌的進(jìn)展,顯著提高生存率。
近期,研究團(tuán)隊(duì)再次合作,將針對BRD4靶點(diǎn)的LIVTAC技術(shù)拓展至肝癌早期階段肝纖維化的干預(yù)治療。通過內(nèi)吞抑制、ASGPR敲降、蛋白泛素化、蛋白酶體抑制等實(shí)驗(yàn),研究團(tuán)隊(duì)證實(shí)LIVTAC分子XZ1606與HSC表面的ASGPR結(jié)合后,以內(nèi)吞的方式進(jìn)入細(xì)胞,進(jìn)而在溶酶體被組織蛋白酶剪切、釋放出PROTAC分子,最后通過泛素—蛋白酶體途徑對BRD4蛋白實(shí)施降解。
進(jìn)一步,團(tuán)隊(duì)利用TGF-β誘導(dǎo)HSC建立體外纖維化模型,采用四氯化碳和膽堿缺乏-高脂飲食(CDAA-HFD)成功建立小鼠肝纖維化模型。干預(yù)結(jié)果顯示,XZ1606無論在體內(nèi)還是體外模型中均能有效抑制纖維化。值得一提的是,在CDAA-HFD模型中,XZ1606能逆轉(zhuǎn)肝臟的脂肪變性,有效恢復(fù)肝臟的代謝功能。
上述研究表明,LIVTAC作為一種新型肝臟靶向策略,能有效控制早期肝纖維化和抑制晚期腫瘤的進(jìn)展,具有轉(zhuǎn)化應(yīng)用前景。
6月23日,相關(guān)研究成果以Liver-targeted degradation of BRD4 reverses hepatic fibrosis and enhances metabolism in murine models為題,發(fā)表在Theranostics上。研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、云南省基礎(chǔ)研究計(jì)劃和云南省“興滇英才”項(xiàng)目等的支持。
LIVTAC抑制肝細(xì)胞癌示意圖
LIVTAC抑制肝纖維化的作用機(jī)制示意圖
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