专利WO2026098453公开了一种能够选择性且高效地抑制GPR146基因表达的双链核糖核酸(siRNA)及其缀合物,用于治疗GPR146基因介导的疾病(如高胆固醇血症和动脉粥样硬化),详见part1和part2。
因为GPR146靶点尚无产品进入临床,本文会抛砖引玉其遗传学证据和功能机制研究,并与已临床POC的同类靶点比较,详见part3和part4。1. 核心技术方案要素证据中信息靶基因GPR146 (G protein-coupled receptor 146)药物类型双链核糖核酸(dsRNA/siRNA)及其缀合物作用机制在细胞内形成RNA诱导沉默复合体(RISC),切割GPR146基因转录的mRNA缀合物类型GalNAc-siRNA缀合物关键修饰2'-F, 2'-OMe, 磷酸硫代骨架, GNA, invAb (反向脱碱基) 等最佳候选序列编号N-ER-FY033151M50L96其他候选序列编号N-ER-FY033131M50L96, N-ER-FY033147M50L96, N-ER-FY033151M49L96 等2. 最佳技术实施例
该专利披露的技术信息较少,值得注意的是其在hGPR146小鼠模型上siRNA沉默效果优于阳参(N-ER-FY033Y02M3L96),在D98时仍能达到80%的敲降。主要脱靶基因IC50与靶基因IC50比值约为40倍。
靶点IC50约0.25nM
主要脱靶基因 SCL16A7,IC50=9.5nM
3. GPR146靶点调研
GPR146靶点尚无产品进入临床,对其主要功能机制和遗传学研究文献进行梳理如下:
阶段
文献
作用发现线索
2013 GLGC GWAS
rs1997243-G 与 TC 升高相关动物功能确证
2019 Yu et al., Cell
GPR146 缺失降脂、降 VLDL、抗动脉粥样硬化非编码变异功能解析
Han 2020 Cell Research
rs1997243 增强 GPR146 表达,成年 knockdown 降胆固醇人类低功能/低表达确证
Rimbert 2022 ATVB
rs2362529-C、P62L 与有利血脂/代谢表型相关受体配体机制
Hu 2024 Cell
Cholesin–GPR146 肠-肝轴2013 GLGC GWAS,最早提供了人类遗传学线索:7p22 / GPR146 附近区域与总胆固醇相关。通过大规模 GWAS/Metabochip 研究发现了62个新血脂相关位点,其中GPR146 是新发现的 total cholesterol 相关位点之一,index SNP 是 rs1997243,G 等位基因与更高总胆固醇相关。
2019:Yu et al., Cell,证明了GPR146 本身在动物中调控胆固醇、VLDL 分泌和动脉粥样硬化。本文通过CRISPR/Cas9 构建Gpr146 全身敲除和条件性敲除小鼠,证明了肝细胞特异性 knockout 明显降低 TC而脂肪细胞特异性敲降没有效果,这对 RNAi 很重要,因为肝脏是 GalNAc-siRNA 最成熟的递送组织。通过转录组和GSEA分析,作者提出机制链(见下图):GPR146 激活 ERK1/2 → ERK1/2 促进 SREBP2 活性 → 胆固醇合成基因上调 → VLDL 分泌增加 → 血浆 LDL-C/TG 升高。Ldlr−/− 小鼠喂 western diet 16 周后,Gpr146 缺失显著减少主动脉斑块,这点特别有意义,证明了LDLR-independent 降脂和抗动脉粥样硬化作用,具备差异化治疗潜力。
2020:Han et al., Cell Research,本文是2013 GWAS的重要推进,2013 年 GWAS 只是发现 GPR146 附近 rs1997243 与总胆固醇相关;这篇 2020 年文章进一步证明 rs1997243 是功能性非编码变异,与增强启动子有关,它通过上调 GPR146 表达导致胆固醇升高,从而可以推论降低GPR146表达即可降低胆固醇。
2022:Rimbert et al., ATVB,作者在UK Biobank 中分析约 412,444 名参与者,结果发现:rs1997243-G→ 升高 GPR146 表达→ 总胆固醇、LDL-C等升高,rs2362529-C降低 → GPR146 表达→ 总胆固醇、LDL-C等降低,正反方向的一致更加确证了GRP146功能。作者使用 CARDIoGRAMplusC4D 的 CAD GWAS meta-analysis 数据,分析 GPR146 变异与冠心病风险之间的关系,GPR146 变异放到已知 LDL-C 相关遗传变异的框架中,与 APOB、PCSK9、HMGCR、ANGPTL3 等比较(下图),好消息是CAD风险方向与GPR146 变异降低 LDL-C 的效应方向一致,坏消息是:LDL-C 下降幅度很小,所以 CAD 风险下降也很小,未必显著。
Hu 2024 Cell首次阐明了GPR146受体的配体,Cholesin 是 GPR146 的内源性配体,并且通过 GPR146 抑制胆固醇合成。文章提出了一个新的肠-肝内分泌调控轴:肠道吸收胆固醇后,通过 NPC1L1 诱导 Cholesin 分泌;Cholesin 进入循环后作用于肝细胞 GPR146,抑制 cAMP/PKA–ERK1/2–SREBP2 信号,从而抑制肝脏胆固醇合成和 VLDL 分泌。
问题来了,表面上看,Cholesin 结合 GPR146 后降胆固醇,似乎说明“激活 GPR146”有利;但遗传学和 Gpr146 KO 又提示“降低 GPR146 功能”也有利。作用机制也与2019年Yu等激活ERK1/2,促进SREBP2信号的说法相反。GPR146 不是一个线性简单靶点,它可能受不同配体、不同信号状态调控。4. 已经POC的血脂靶点遗传学证据
需要说明的是,这些项目的开发中可能并不依赖遗传学做出决策,但从方向上看,遗传学证据支持这些项目的开发。
靶点
靶点发现/确证逻辑PCSK9
GOF导致ADH;LOF降低LDL-C和CHD风险;后续机制证明PCSK9促进LDLR降解;MR估算降低幅度。APOC3
APOC3 LOF降低apoC-III、TG和CHD/缺血性血管病风险LPA
LPA变异升高Lp(a)并增加CHD风险;MR估算降低幅度ANGPTL3
ANGPTL3 LOF降低TG/LDL-C并降低CAD风险;药理失活方向一致HSD17B13
HSD17B13截短/LOF变异降低ALT/AST、慢性肝病和NASH风险PNPLA3
I148M风险变异增加NAFLD/MASH/纤维化风险;降低风险蛋白是精准治疗逻辑
LOF,loss of function,基因失能。首先,如果LOF与疾病风险下降,则非常适合药物开发,药物抑制可能模拟保护性遗传状态,且不用担心靶点抑制带来的安全性风险。
举例:
2006年,Cohen等在NEJM报道(Sequence Variations in PCSK9, Low LDL, and Protection against Coronary Heart Disease),通过候选基因重测序 + 前瞻性队列关联分析,证明PCSK9降低功能(loss-of-function, LOF)的序列变异与较低LDL-C和较低冠心病事件风险相关。
Crosby et al., 2014, NEJM “Loss-of-Function Mutations in APOC3, Triglycerides, and Coronary Disease”,作者通过外显子组测序+ 罕见编码变异聚合分析+ 大规模人群冠心病风险验证,APOC3 loss-of-function突变携带者携带者TG低、apoC-III低、CHD风险降低。
Jørgensen et al., 2014, NEJM, “Loss-of-Function Mutations in APOC3 and Risk of Ischemic Vascular Disease”,在大型丹麦普通人群队列中,直接检测已知 APOC3 loss-of-function 突变,然后分析血脂和缺血性血管病风险。APOC3 LOF携带者TG低44%,IVD/IHD风险低。
MR, 孟德尔随机化(Mendelian Randomization),利用天然遗传变异做因果推断,消除了混杂因素影响,为靶点与临床终点建立了方向性联系,而不仅仅是靶点与中间表型的关系。通过MR,还可以估计目标中间表型,指导临床试验。
2016年,Ference等在NEJM报道(Variation in PCSK9 and HMGCR and Risk of Cardiovascular Disease and Diabetes),通过孟德尔随机化和药物靶点孟德尔随机化,构建了两个 genetic score,PCSK9 genetic score,用来模拟PCSK9功能降低,HMGCR genetic score,用来模拟HMGCR功能降低,也就是模拟他汀作用靶点。研究结果显示,PCSK9和HMGCR遗传变异每降低 10 mg/dL LDL-C,对心血管事件的保护作用几乎相同:OR都是约0.81。
Burgess 2018 (Association of LPA Variants With Risk of Coronary Disease and the Implications for Lipoprotein(a)-Lowering TherapiesA Mendelian Randomization Analysis)通过孟德尔随机化分析,建立了2个遗传工具:LPA遗传评分和LDL-C遗传评分(使用已知的LDL-C降低相关变异,模拟他汀等药物靶点)。结果发现,遗传预测 Lp(a) 每降低 10 mg/dL,冠心病风险降低约 5.8%,OR约 0.942。遗传预测 LDL-C 每降低 10 mg/dL,冠心病风险降低约 14.5%,OR约 0.855。说人话就是,Lp(a)降低到底多少能达到SOC治疗的效果?降低LDL-C 38.67 mg/dL(1 mmol/L)的CHD风险获益,等效于降低Lp(a) 101.5 mg/dL(95%CI 71.0–137.0)。Lp(a) 需要深度降低,尤其在基线Lp(a)很高的人群中,才更可能看到冠心病事件获益。5. 一点思考
statins 和 PCSK9 抑制剂虽然强大,但仍有患者不能达到 LDL-C 目标,比如 familial hypercholesterolaemia(FH)。FH 中 LDLR 突变最常见,由于 statins 和 PCSK9 抑制剂很大程度依赖 LDLR 通路,因此,一种不依赖于LDLR的新降脂通路确有吸引力。
2024年cell这篇文章极大推动了GPR146的机制研究,同时也使问题变得更为复杂了,GPR146也有肝脏胆固醇合成和 VLDL 分泌的作用,那还能一敲了之吗?该文章的作者分别在清华大学和南方医科大学,感兴趣的话可以共同研究一下,也算是一次基础研究与创新药研发的良性互动。
吾非专攻,恐有谬漏,唯望赐教,共探其真。