作者: Kennedy, Joseph G. C. ; Fitzgerald, Mary F. ; Olwill, Shane A. ; Snead, Jazmin Y. ; Anderson, Gary P. ; Hagner, Matthias ; Wrennall, Joe A. ; Livraghi-Butrico, Alessandra ; Rothe, Christine ; Heinzelmann, Katharina ; Hansbauer, Eva-Maria ; Tarran, Robert ; Matschiner, Gabriele ; Fysikopoulos, Athanasios ; Heinig, Kristina ; Bel Aiba, Rachida-Siham ; Wurzenberger, Claudia ; Jaquin, Thomas J. ; Prassler, Josef ; Grüner, Stefan ; Peper-Gabriel, Janet K. ; Wurzenberger, Cornelia

Mucus hypersecretion and mucus obstruction are pathogenic features in many chronic lung diseases directly linked to disease severity, exacerbation, progression, and mortality. The Jagged-1/Notch pathway is a promising therapeutic target that regulates secretory and ciliated cell trans-differentiation in the lung. However, the Notch pathway is also required in various other organs. Hence, pulmonary delivery of therapeutic agents is a promising approach to target this pathway while minimizing systemic exposure. Using Anticalin® technology, Jagged-1 Anticalin binding proteins were generated and engineered to potent and selective inhalable Jagged-1 antagonists. Their therapeutic potential to reduce airway mucus hyperproduction and obstruction was investigated ex vivo and in vivo. In primary airway cell cultures grown at air-liquid interface and stimulated with inflammatory cytokines, Jagged-1 Anticalin binding proteins reduced both mucin gene expression and mucous cell metaplasia. In vivo, prophylactic and therapeutic treatment with a pulmonary-delivered Jagged-1 Anticalin binding protein reduced mucous cell metaplasia, epithelial thickening and airway mucus hyperproduction in IL-13 and house dust mite allergen-challenged mice, respectively. Further, in a transgenic mouse model with pathophysiologic features of cystic fibrosis and COPD, pulmonary-delivered Jagged-1 Anticalin binding protein reduced hallmarks of airway mucus obstruction. In all in vivo models a reduction of mucous cells with a concomitant increase of ciliated cells was observed. Collectively, these findings support Jagged-1 antagonists' therapeutic potential for patients with muco-obstructive lung diseases, and the feasibility of targeting the Jagged-1/Notch pathway by inhalation.

项与 Anticalin H1GA 相关的新闻（医药）

2024-09-04

·生物谷

Nat Commun：靶向作用β淀粉样蛋白分子或有望帮助开发新型阿尔兹海默病预防性疗法

本文研究结果表明β淀粉样蛋白单体的清除或在阿尔兹海默病早期阶段修复神经元功能方面发挥着至关重要的作用。突触毒性β-淀粉样蛋白（Aβ）寡聚体所介导的过度活跃（hyperactivity）是阿尔兹海默病中最早出现的神经元功能障碍之一。近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“β-amyloid monomer scavenging by an anticalin protein prevents neuronal hyperactivity in mouse models of Alzheimer’s Disease”的研究报告中，来自慕尼黑工业大学等机构的科学家们通过研究开发了一种非常有前途的预防性治疗性策略，文章中，研究人员能专门针对β淀粉样蛋白生物分子，其能诱发大脑中神经细胞的过度活跃，而这是早期脑部疾病的典型特征。研究者Benedikt Zott博士表示，这项研究中，我们成功开发并利用一种蛋白质药物来抑制有害分子所产生的影响效应。通过对实验室小鼠进行研究后，我们发现，神经元的功能异常甚至能被修复，因此我们希望所调查的这种蛋白质（称之为β淀粉样蛋白结合anticalin，H1GA）能帮助在早期阶段减缓严重神经变性疾病的进展。据研究人员推测，目前全球大约有5500万人患有痴呆症，其中大多数患者为阿尔兹海默病，而且每年仍有大约1000万例病例被诊断出来，目前并没有药物能对抗这种疾病的基本机制，只有患者出现的智力表现下降等症状能被治疗。研究者Zott强调道，我们距离开发能用于人类机体的疗法的开发还有很长一段路要走，但如今动物实验结果让我们甚至欣慰，在疾病早期阶段完全抑制神经元过度活跃的效果尤为显著。靶向作用β淀粉样蛋白分子或有望帮助开发新型阿尔兹海默病预防性疗法图片来源：Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-50153-y 文章中，研究人员通过蛋白质设计获得了anticalin H1GA，随后利用遗传修饰的工程化大肠杆菌来大量产生这种蛋白质，紧接着他们将有效成分注射到小鼠大脑的海马体区域，在可测量的行为方面，此前过度活跃的脑细胞或许就不再能与健康的神经元细胞区分开来了。目前研究人员并不清楚这种效应是否也能在实验室之外的人类患者中被观察到，然而无论如何，目前他们正在开发一种更有效的活性成分来进行给药。早在2016年，被认为具有类似效果的活性物质索拉珠单抗（solanezumab）就在大规模的临床试验中被证明是失败的，这或许能利用其不同的分子结构来进行解释。此外，研究人员还在试验中直接将新型活性成分与索拉珠单抗进行比较，结果发现，H1GA能表现出明显正向影响效应。综上，本文研究结果表明β淀粉样蛋白单体的清除或在阿尔兹海默病早期阶段修复神经元功能方面发挥着至关重要的作用。（生物谷Bioon.com）参考文献： Zott, B., Nästle, L., Grienberger, C. et al. β-amyloid monomer scavenging by an anticalin protein prevents neuronal hyperactivity in mouse models of Alzheimer’s Disease. Nat Commun 15, 5819 (2024). doi：10.1038/s41467-024-50153-y