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技術文章 / article
肥胖與腫瘤治療新星靶點——GDF15-GFRAL
原載自:www.mr-eacltd.com[技術資料頻道] 2023-05-26 瀏覽次數:2425
生長分化因子15(Growth differentiation factor 15, GDF15)一種內(nei) 分泌激素,是TGFβ超家族成員,在肥胖、糖尿病、非酒精性脂肪肝、癌症等疾病的發病和機製中扮演重要角色,近期成為(wei) 各藥企關(guan) 注重要靶點。GDF15是一種25 kDa二聚體(ti) 形式的分泌蛋白,由兩(liang) 個(ge) 含112個(ge) 氨基酸的多肽鏈組成,單鏈間通過二硫鍵連接。
2017年,NGM Biopharmaceuticals等的科學家發現,GFRAL是GDF15的受體(ti) ,GDF15通過與(yu) GFRAL結合發揮作用,GFRAL在結合 GDF15 後與(yu) 輔助受體(ti) RET結合形成GDF15-GFRAL-RET complex複合物,激活下遊AKT, ERK and PLC-ϒ信號通路。
GDF15表達與(yu) 激活
在正常情況下,GDF-15在大多數器官中低表達,但在胎盤中表達顯著升高,並在肝、腎、心和肺等器官損傷(shang) 時表達上調。細胞應激以及二甲雙胍會(hui) 導致GDF15的表達升高,引發各種癌症、厭食、體(ti) 重減輕和新陳代謝的改變。
GDF15激活方式
一是ISR誘導的GDF15過表達。
二是線粒體(ti) 應激和UPR激活GDF15過表達。
三是AMPK激活增加GDF15的表達。
四是甲雙胍可通過PERK-ATF4-CHOP或涉及線粒體(ti) 功能的機製促進GDF15的表達。
GDF15和GFRAL靶點與(yu) 疾病
肥胖相關(guan) 疾病
GFRAL主要存在於(yu) 後腦-腦幹的後腸和固有核區域內(nei) 的神經元中,GDF15的升高可導致腦幹AP和NTS區域的GDF15-GFRAL-RET信號激活,投射到PBN和ARC下丘腦核,調節迷走交感神經係統活動,推遲胃排空。生理水平的GDF15還影響食物的偏好,限製高脂肪飲食的攝入。因此,GDF15成為(wei) 治療肥胖的重要靶點。
癌症及相關(guan) 惡病質
癌症相關(guan) 惡病質是指癌症患者在患病過程中不可控製的體(ti) 重減輕,其症狀包括厭食,肌肉量和脂肪組織減少引起的體(ti) 重減輕。在臨(lin) 床中,50%~80%的癌症患者中會(hui) 出現稱為(wei) 惡病質的並發症,嚴(yan) 重影響患者的生活質量以及臨(lin) 床結局。GDF15的升高與(yu) 癌症相關(guan) 惡病質以及癌症的生存期縮短高度相關(guan) 。
GDF15也被認為(wei) 是抗腫瘤T細胞活性的負調節因子,與(yu) 抑製免疫反應有關(guan) ,並阻止了T細胞被招募到腫瘤微環境中。同時,腫瘤在其微環境中表達並釋放大量的GDF-15,這使它能夠避免被循環免疫細胞識別並產(chan) 生抗腫瘤免疫反應。因此,抑製GDF15也是克服癌症標準治療和免疫治療(如檢查點抑製劑)耐藥的重要靶點。
GDF-15靶點相關(guan) 的藥物可以通過以下途徑治療腫瘤:減少癌症相關(guan) 惡病質的發生和發展,提高癌症生存期和生活質量;幹擾DC的激活和成熟;減少樹突狀細胞對T細胞的誘導和激活作用;阻斷有效的免疫細胞外滲和腫瘤浸潤;抑製T細胞和NK細胞對腫瘤細胞的殺傷(shang) 作用;通過產(chan) 生和增強調節性T細胞的功能,在腫瘤組織中誘發免疫抑製。
總的來說,現有研究表明,激活GDF15-GFRAL信號通路能夠控製攝食進而抑製代謝性疾病發展,治療發胖相關(guan) 疾病;抑製GDF15-GFRAL信號通路則能夠增強免疫係統對實體(ti) 瘤的殺傷(shang) ,並能夠治療或預防癌症惡病質。
GDF15和GFRAL靶點藥物研發現狀
目前已有多個(ge) GDF15和GFRAL靶點藥物處於(yu) 臨(lin) 床研究階段,適應症多集中於(yu) 肥胖、癌症及相關(guan) 惡病質,已取得積極的臨(lin) 床效果和進展。其中進展最快的Visugromab(CTL-002)是德國CatalYm公司的一款人源化的GDF15單克隆抗體(ti) ,旨在中和腫瘤產(chan) 生的GDF15來抵消免疫抑製機製,增強免疫細胞對腫瘤的浸潤,改善DC細胞對T細胞的激活,增強T細胞和NK細胞的腫瘤殺傷(shang) 作用,目前已進入到2期臨(lin) 床研究當中。
GDF15-GFRAL藥靶細胞模型
針對GDF15和GFRAL靶點藥物研發需求,科佰生物開發了hGDF/GFRAL&RET Effector Reporter Cell星空体育官方网站首页。部分數據展示如下:
hGDF/GFRAL&RET Effector Reporter Cell CBP74186
Figure 1. Recombinant hGDF/GFRAL&RET Effector Reporter Cell constitutively expressing GFRAL.
Figure 2. Recombinant hGDF/GFRAL&RET Effector Reporter Cell constitutively expressing RET.
Figure 3. Dose Response of Recombinant Human GDF-15 in hGDF/GFRAL&RET Effector Reporter Cells (C1).
Figure 4. Inhibition of hGDF-15-induced Reporter Activity by hGDF-15 Neutralization Ab in GDF-15/hGFRAL&Ret Effector Reporter Cell (Clone1).