FMO3

今天为大家介绍的是一篇Mario Oeren在《Journal of Medicinal Chemistry》上发表的文章。作者建立了用于预测酶特异性代谢位点的模型，结合量子力学模拟和基于配体的方法，将反应活性与结合口袋效应相结合。unsetunset文章摘要unsetunset在药物代谢的修饰和结合阶段中出现的意外代谢可能导致许多后期药物候选者的失败，甚至已获批药物的撤市。因此，在研究初期阶段预测与类药分子相互作用的酶的代谢位点（SoM）至关重要。作者提出了预测人类AOs、FMOs和UGTs的亚型特异性代谢及临床前物种1中CYP酶代谢的相关方法。模型使用半经验量子力学模拟，并通过实验数据和DFT计算验证，评估潜在代谢位点在整个分子背景下的活性。同时，基于配体的模型结合了潜在代谢位点的反应活性以及不同酶亚型结合口袋的取向和空间效应，这些模型的预测性能达到最高κ值0.94和AUC值0.92。unsetunset研究背景unsetunset使用计算机模拟方法表征外源性物质的代谢过程，可以帮助化学家预测潜在药物候选物、农用化学品、营养补充剂和化妆品的代谢位点（SoM）。因此，新化学实体的结构优化可以更加经济高效，并且在项目早期阶段即可识别出有毒代谢物。历史上，由于细胞色素P450（CYP）酶家族在人类药物代谢第一阶段（修饰阶段，Phase I）中的重要作用，预测模型主要集中在CYP酶亚型的代谢上。然而，针对其他修饰阶段酶（如醛氧化酶AO和黄素单加氧酶FMO）及结合阶段（Phase II）酶（如尿苷5′-二磷酸葡萄糖醛酸转移酶UGT）的代谢预测研究正在逐渐增加。化学家希望将预测模型扩展到 CYP以外的酶家族有多种原因。例如，在化合物中引入氮杂杂环可以降低其对CYP代谢的敏感性，但却可能增加被AO氧化的可能性。而AO快速清除分子（CYP模型无法预测）的情况，已经导致多个项目在临床试验阶段被终止。同样，FMO的作用也常被低估，其底物的化学空间与CYP的底物重叠，有时FMO的代谢过程会被错误归因于CYP。预测FMO的代谢位点可以帮助化学家设计化合物，以便被多个酶家族代谢，从而减少药物间相互作用，并检测潜在的有毒代谢物，如亚砜酸、亚砜和硫羰基的S-氧化物及S,S-二氧化物。此外，UGT是结合阶段的主要酶，约15%的已知药物通过葡萄糖醛酸化代谢。预测UGT的代谢有助于研究人员避免潜在药物候选物的失活，并检测可能有毒的酰基葡萄糖醛酸的形成。尽管人类CYP模型取得了成功，但动物实验仍然是常规作。对潜在药物在动物模型中的代谢测试主要用于毒理学研究。由于每种动物的代谢特性各不相同，人类的代谢无法被单一的临床前物种完全复制，因此要求这些试验必须在至少两种哺乳动物物种（一个啮齿类和一个非啮齿类）中进行。对临床前物种代谢的计算机建模可以帮助确保临床前试验能够产生可能的人类代谢物，并将模型作为选择最佳临床前物种的指标。除了这种建模方法的伦理优势外，还可以加快试验速度并降低成本。作者旨在构建可预测人类中AOs、FMOs和UGTs不同亚型代谢位点（SoM）的模型。此外，还计划将现有的 CYP代谢位点预测模型扩展到临床前物种。接下来的小节将简要概述这些酶的底物范围、反应类型以及用于构建和验证模型的可用数据。随后，作者总结了现有的建模方法谱系，概览针对上述酶的现有模型，并提出基于反应活性与可及性相结合的方法训练新模型的理论依据。醛氧化酶（AOs）早在1936年，就有研究预测了肝脏中存在醛氧化酶（AOs）。然而，AOs首次被分离是在1940年，由Gordon等人完成。AOs最初被观察到可以与醛类反应，因此得名，但它们也被发现能够催化芳香杂环和亚胺离子的氧化反应。此外，虽然AOs通常被认为参与修饰阶段的代谢，但它们也被观察到能够催化某些分子的还原反应（如硝基化合物）。不过，除了少数例外，还原代谢通常发生在较低的氧浓度下，被认为在人类生理中起到感知低氧张力的作用。2015年，Sodhi等人报道了AOs的另一种代谢活性——酰胺水解。然而，目前普遍认为AOs的主要化学反应是氧化反应，其已知底物大多是氮杂杂环。因此，作者将重点放在AOs的氧化反应上，而还原和水解反应不在作者范围内。AOs属于钼黄素酶家族，需要钼辅因子（MoCo）、黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）和铁硫簇来催化上述反应。作者的补充信息中提供了AOs的详细催化循环过程;在此，作者重点讨论氧化步骤，这是催化的限速步骤（CYP、FMO和UGT的催化循环详细描述可参见作者之前的研究）。钼辅因子的结构因钼酶类型不同而有所变化，对于AOs，钼原子被双齿的钼蝶呤、双键氧、硫原子和一个羟基离子包围。目前被广泛接受的假设是由Skibo等人提出的：在底物结合到活性位点后，MoCo的羟基离子对底物的碳原子进行亲核攻击，同时碳原子上的质子和两个电子转移到MoCo的硫原子上。Montefiori等人和Alfaro等人通过密度泛函理论（DFT）计算证实了这一协同反应。相关的过渡态如图1所示。AOs存在于某些原核生物和大多数真核生物中，包括小鼠、大鼠、兔子、狗、恒河猴、黑猩猩和人类。与CYP不同，AO家族的亚型较少：小鼠和大鼠有四种亚型，而人类只有一种（与小鼠Aox1同源）。在人类中，该单一亚型主要存在于肝脏、呼吸、消化、泌尿生殖和内分泌组织中，其中大部分位于肝脏，并存在于细胞质中。预测AOs介导的反应已成为药物开发中的一个重要方向。AOs的代谢位点通常是药物分子中常见的化学结构，如氮杂杂环。此外，研究人员正在积极尝试减少CYP介导的代谢，这导致了其他代谢途径的增加。然而，AO代谢的快速清除已导致多个药物发现项目因高代谢清除率（如carbazeran和BIBX1382）或毒性（如JNJ-38877605）而终止。关于预测AOs代谢位点的首次尝试由Torres等人完成，他们评估了潜在代谢位点的简化四面体中间体结构的相对能量值。尽管该方法未考虑蛋白质结构，但其准确率达到了93%。然而，该方法的缺点是执行时间较慢，因为它依赖于DFT方法，并且测试的化合物数量较少（27种）。随后，Jones和Korzekwa利用这些结果预测了AOs代谢的药物清除率，Xu等人基于中间体结构的稳定性和额外的空间描述符构建了决策树模型。Montefiori等人进一步扩展了研究，从使用四面体中间体的相对能量值到计算简化MoCo的活化能值（Ea）。虽然活化能在识别代谢位点方面表现出色，但仅测试了六种底物。他们还尝试了其他活化能的替代描述符（如产物稳定性、静电势电荷），发现这些方法同样有效，但计算速度显著更快。随后，Montefiori等人将研究扩展到更大的数据集（78种化合物），并使用上述替代描述符构建分类模型，最终模型的ROC-AUC值高达0.96，κ值高达0.89。Lepri等人进行了一项重要的实验和计算研究，他们获取或合成了超过270种化合物，以研究AOs对氮杂杂环的氧化和对酰胺的水解。研究提供了识别易受AO代谢的碳原子的指南，并与Montefiori等人的研究一致，即氮杂杂环中正电荷最高的碳原子是潜在的代谢位点。图1.被AO氧化的过渡态细胞色素P450（CYPs）从数量上看，CYP酶是外源性物质代谢中最重要的酶家族。这些酶参与修饰阶段的代谢，负责75%至90%通过肝脏清除的药物代谢。CYP的催化作用主要表现为单加氧酶活性（如C-羟基化、杂原子氧化和脱烷基化），还包括环氧化物形成和芳香去卤化等反应。作者将重点关注最常见的反应类型，例如脂肪族和芳香族羟基化、醛氧化、双键环氧化以及N-和S-氧化。关于这些反应的催化循环将在下文简要描述，详细的催化循环和CYP各种反应类型的综述可参考Isin和Guengerich、Coon、Manikandan和Nagini以及Jung的研究。CYP的催化作用需要以血红素铁为辅因子，并以还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）作为电子供体。CYP催化的限速步骤如图2所示。催化循环从血红素的静息状态开始，此时一个水分子占据轴向位置，铁处于低自旋三价铁状态（FeIII）。第一步是轴向水分子的置换，底物分子与FeIII结合（I）。这种结合引发几何结构的变化，铁原子被移至卟啉平面以下，自旋状态从低自旋变为高自旋，并使氧化还原电位降低约100 mV。这种氧化还原电位的变化促进了来自氧化还原伴侣（NADPH）的单电子转移（SET），生成高自旋的二价铁（FeII）物种（II）。随后，该物种与分子氧结合，使铁被氧化回低自旋三价铁状态（III），同时铁原子返回卟啉平面内。再一次单电子转移产生了基本的二氧二阴离子物种（IV），该物种经过双质子化后，O−O键发生裂解并释放一个水分子（V）。在此步骤中形成的铁氧化合物通常被称为“化合物I”，它参与限速步骤。在第VI步中，氧原子插入R−H键中。最后，羟基化产物被释放，一个水分子回到三价铁血红素的轴向位置，起始复合物被再生（VII）。CYP在药物代谢中的重要性，加上丰富的实验数据，使得预测CYP代谢成为制药行业的优先事项。自然的选择是建立人类CYP代谢模型，从而可以虚拟筛选化合物的潜在代谢风险。成功的CYP模型在预测区域选择性和亚型特异性方面已达到约90%的准确率。如上所述，尽管当前CYP模型非常成功，但仍然需要定期使用动物模型进行测试，主要目的是确保人类安全。这些测试旨在生成候选化合物的所有可能人类代谢产物，以识别在后期试验中可能对人类产生的有害影响。选择实验动物时需要满足一系列标准，包括生成可能在人类中观察到的代谢产物、能够在实验室环境中存活以及便于操作和给药。因此，在作者中，作者将之前已发表的模型扩展到临床前物种，如大鼠、小鼠和狗。图2.CYP氧化的过渡状态黄素单加氧酶（FMOs）FMOs的发现可追溯到1964年，当时Ziegler和Pettit提出哺乳动物肝匀浆中催化氧化性N-脱烷基化的酶反应是由不同酶催化的部分反应，而非单一的混合功能氧化酶。他们的研究表明，这两个反应分别是氮原子的氧化和随后的脱烷基化。1966年，同一研究团队成功分离出催化氮原子氧化的FMO酶，证实了他们的理论。现已知FMOs能够氧化叔胺、仲胺和伯胺，芳香胺，肼类和咪唑类化合物。1974年，Poulsen等人提出了FMOs催化硫氧化的假设，目前已知FMOs能够氧化以下含硫基团：硫化物、硫醇、二硫化物、硫代氨基甲酸酯、硫代酰胺、巯基嘌呤和巯基嘧啶。此外，FMOs还被观察到能够氧化多种原子，如硼、碳（Bayer-Villiger氧化）、磷、硒和碘。此外，在人体中还观察到其他反应类型，包括N-去甲基化和去硫化反应。然而，FMO介导的主要代谢产物是N-氧化物和S-氧化物，因此作者重点关注FMOs的N-和S-氧化反应。FMOs属于黄素蛋白酶家族，其催化N-和S-氧化仅需要一个FAD作为辅因子。催化循环始于FMO生成一个稳定的过氧黄素中间体。该过程分为两步：首先，FAD利用NADPH进行双电子还原;然后，FAD迅速与分子氧反应生成过氧黄素。研究表明，细胞中的FMOs主要处于过氧黄素随时可以与底物反应的状态，因此这一系统常被比作“上膛的枪”。氧化反应通过将氧原子从过氧黄素转移到底物的“软亲核体”上实现，生成羟基黄素和氧化底物（图3）。催化循环的最后部分是通过释放水和NADP+再生FAD。FMOs是一个古老的基因家族，已在所有已研究的门类中发现，包括脊索动物门（人类属于这一门类）。在人类中，有五种功能活跃的FMO亚型（FMO1−5）以及许多非功能性伪基因（FMO6P−11P）。FMOs存在于多种组织中，但与AOs类似，主要分布在肝脏，其中FMO3是最主要的亚型，对外源性物质代谢的贡献最大。FMO1存在于胎儿肝脏中，但在出生后其基因在肝脏中被关闭，其功能随后由FMO3取代。FMO1在成年人的肾脏中仍高度表达，并在小肠中也有分布。FMO5主要存在于肝脏中，但也在胃、胰腺和小肠中表达。FMO2和FMO4的浓度非常低，分布于多个器官中。尽管对FMO2的研究多于FMO4，但它们对代谢的贡献较小，其中FMO4的贡献可以忽略不计。历史上，由于FMOs的底物特异性与CYPs重叠，其在修饰阶段的代谢作用常被低估、忽视或归因于CYPs。然而，有些分子实体主要或完全由FMOs代谢。因此，忽视FMO代谢可能导致意外的代谢途径，甚至产生有毒代谢物（如亚砜酸、S-氧化物和硫羰基的S，S-二氧化物）。总体而言，FMO介导的代谢物通常被认为比CYP介导的代谢物更安全。预测FMO的代谢可以帮助研究人员设计药物候选物，避免或引导其通过FMO介导的代谢，从而规避有毒代谢物的产生。相比AOs、CYPs或UGTs，关于FMO代谢的研究数量增长较为缓慢。针对N-和S-氧化机制的计算研究非常稀少，目前仅有三篇已发表的研究。关于底物氧化步骤的机制，存在两种主要观点：Ottolina等人提出该反应是通过SN2反应进行的，而Bach则认为该反应通过自由基中间体进行。作者之前发表的研究支持SN2反应机制。目前，仅有一个关于预测FMO代谢位点的模型由Fu和Lin提出，他们使用基于量子力学的描述符（如Fukui反应性指数）和环形指纹构建了支持向量机分类模型。图3.FMO氧化的过渡态尿苷-5′-二磷酸-葡萄糖醛酸转移酶（UGTs）UGTs被认为是继CYPs之后第二重要的药物代谢酶，同时也是结合阶段中最重要的酶。UGTs预计参与了约15%通过肝脏清除的药物代谢以及约40%的所有结合反应。自20世纪60年代以来，UGTs一直是研究外源性物质代谢的最活跃的酶家族之一，仅次于CYPs的研究数量，反映了其在外源性物质代谢中的重要作用。UGTs通过将一个葡萄糖醛酸（GA）基团转移到底物中的合适官能团上来起作用，这一反应称为葡萄糖醛酸化。与GA结合使底物更极性化，因此在大多数情况下要么使底物失活，要么使其更容易被机体排除。最常见的代谢位点是胺、酰胺和N-杂环的氮原子（N-葡萄糖醛酸化）以及酚、羧酸和醇的氧原子（O-葡萄糖醛酸化）。C-和S-葡萄糖醛酸化也已被报道，但相对罕见。作者仅关注N-和O-葡萄糖醛酸化。UGTs属于一类称为糖基转移酶的酶亚类，负责催化糖苷键的形成以生成糖苷。一般来说，葡萄糖醛酸化反应遵循一种机制，其中糖供体和底物依次结合，随后发生糖基转移，导致在糖苷中心的构型反转。随后，产物释放，紧接着是核苷酸部分的释放。在UGTs的情况下，糖供体是尿苷二磷酸葡萄糖醛酸（UDP-GA）。普遍接受的UGTs反应遵循SN2机制，其中氮原子或氧原子攻击GA的糖苷碳，迫使UDP离开。酶的两个残基作为酸和碱，形成“催化二联体”，稳定反应过程，如图4所示。UGTs广泛存在于几乎所有生物界中。在人类中，总共发现了31种UGT亚型，包括22种活性亚型和9种伪基因。根据序列相似性，这些活性亚型被分为四类：UGT1、UGT2、UGT3和UGT4。从理论上讲，大量不同的亚型赋予了UGTs广泛的底物特异性，但实际上，亚型之间的底物特异性常常存在重叠。这些亚型分布在全身的不同组织中，从肝脏到鼻腔均有分布。作者主要集中于前两类，尤其是1A1、1A4、1A9和2B7亚型，这些亚型主要在肝脏中表达，负责大多数外源性UGT底物的结合代谢。关于UGTs亚型特异性代谢位点（SoM）预测的首批模型于2006年发布。Sorich等人利用文献中的实验数据，为1A1、1A3、1A4、1A6、1A8、1A9、1A10和2B7八个亚型开发了朴素贝叶斯分类器。近年来，其他一些模型也相继出现，这些模型采用了不同的方法，放弃了亚型特异性，而是基于所有已知的人类UGT催化反应进行预测。这种方法允许包含更多的数据点，因为这些数据的来源不局限于亚型特异性研究。相关文献中的数据点数量从约1400到3300个独特的代谢位点不等。图4.UGT对葡萄糖醛酸化的过渡态unsetunset研究材料与研究方法unsetunset目前有多种可用于预测代谢的建模方法，从经验方法（如统计建模或机器学习）到基于机制的方法（如分子力学 [MM]、分子动力学 [MD] 或量子力学 [QM]）。如果模型用于计算机模拟筛选，它必须快速，因此经验模型往往是首选，因为它们速度快且相对容易构建（前提是有足够的数据）。然而，这些模型的缺点在于，通常缺乏足够的数据来训练模型，即使有足够数据，这些模型通常是不可转移的，并且是定性的。在数据稀缺的情况下，研究人员可能会转向基于机制的方法。这类模型可以基于较小的数据集构建，因其基于物理原理而更具可转移性，并且可以是定量的。然而，这些模型的缺点是执行时间较长，即使是使用较为简单的方法，其计算时间也可能过长而不适合实际应用。另一种区分代谢预测计算技术的方法是将其分为两大类：基于配体的模型和基于结构的模型。前者通过对已知底物或非底物化合物的结构和性质进行建模，开发结构-活性关系；后者则关注代谢酶的结构、已知反应机制及其与底物的相互作用。基于结构的方法包括分子对接、分子动力学模拟以及QM/MM方法。在作者中，作者选择了基于配体的方法，因为现有证据表明，基于结构的方法目前在精度上的提升有限，同时计算成本较高。此外，作者结合了经验建模方法和机制方法的元素，开发了反应性-可及性模型（reactive-accessibility model），这种方法在计算成本和代谢建模精度之间取得了平衡，并已被作者及其他研究人员成功应用。反应性-可及性方法将化合物的代谢分为两部分：反应性（描述潜在代谢位点 [SoM] 的纯反应性）和可及性（描述潜在SoM在蛋白质活性位点中接近催化中心的难易程度）。反应性反应性通过计算对应反应的限速步骤的活化能来衡量。这是一个物理性质，基于基本和经验物理常数计算，因此可以适用于任何分子。此外，这些模型考虑了整个底物的电子效应，尤其是长程电子效应，这对决定分子中位点的反应性可能起重要作用。相比纯统计模型，这种方法的适用范围更广，因为统计模型的适用范围通常受限于用于训练模型的化合物结构。以往研究表明，活化能是潜在SoM是否能够在实验中被代谢的一个重要描述符，其原理是反应速率与活化能通过阿伦尼乌斯方程相关联。由于酶类的反应中心在所有亚型中是保守的，活化能的计算不依赖于酶的亚型，仅取决于底物。可及性可及性指潜在SoM被酶的反应中心接近的难易程度，受到多种因素的影响。在作者中，作者考虑了空间效应和取向效应。空间效应与底物本身的特征有关，这些特征可能阻碍SoM的可及性；而取向效应则与结合位点的特性有关，这些特性可能使底物的某些位点远离反应中心。空间效应考虑了底物本身的体积或刚性结构造成的阻碍，而底物在结合口袋中的取向则可能使某些SoM在结合构象中远离反应中心。这种取向受到底物和蛋白质功能基团（如氢键、电静作用和疏水性）的影响。这些因素对代谢速率的影响通过二维的空间和取向描述符进行量化，这些描述符提供了关键功能基团相对于潜在SoM的位置信息。结合位点在不同酶家族及其亚型之间存在差异，因此可及性受到酶亚型和底物的共同影响。这些空间和取向描述符不需要结合位点的三维结构信息（这是相较对接研究的一个优势），并且可以快速计算。作者使用基于二维空间和取向描述符的统计模型来修正用于表示反应性的活化能。对于反应性-可及性模型，作者假设化合物已经结合到活性位点，因为实验中用于代谢的位点特异性数据包括了被观察到发生代谢的分子。然而，对于已知未被代谢的分子，其位点特异性信息未被考虑，因为尚不清楚这些分子为何未被代谢。例如，一个分子可能具有高度反应性的位点，但如果无法到达结合位点，则不会被代谢。化合物是否是某一酶类亚型的底物可以通过一个单独的模型来解决。unsetunset结果与讨论unsetunset数据来源与处理作者的数据来源于提供实验观察到的代谢位点（SoM）详细信息的文献。由于模型旨在区分实验观察到的SoM与所有潜在SoM，因此数据集中包含的分子在大多数情况下具有两个或更多潜在SoM，其中至少一个被实验观察到发生代谢。总结来说，所收集的化合物根据负责代谢该分子的酶家族及其亚型进行了标注（需要注意的是，一些分子可能被多个酶亚型或酶类代谢）。每个分子上的潜在SoM均被标注为是否被对应的酶亚型代谢。例外情况是关于临床前物种的CYP代谢数据，因为大多数已发表的数据未包括亚型特异性的信息。在这种情况下，通过综合多个CYP亚型的影响，整理了物种特异性的SoM数据。此外，与其他酶相比，CYP底物的二级和三级SoM数量较多，因此这些位点被标注为一级（1st）、二级（2nd）、三级（3rd）或“未观察到”（未代谢的SoM）。在数据整理过程中，重点放在高质量数据上，仅保留在适当实验条件下生成的数据。关于AO、FMO和UGT模型的数据仅来自体外实验，这些实验明确说明了所研究的酶亚型（例如，在细胞系中表达的亚型或亚型特异性微粒体）。对于使用非生理底物浓度进行的实验，数据被排除，最低接受浓度为100 μM或更低。如果某一底物的代谢在文献中存在冲突（例如，一篇文献中报告的主要代谢位点在另一篇文献中未被识别为代谢位点），则该底物被排除。每个代谢物均需有实验确认（例如，通过质谱或NMR研究）；未包括仅基于专家意见的代谢物。如果代谢位点未被明确确认（例如，研究者发现芳香环被氧化，但无法确定具体的氧化原子），则该底物被排除。对于临床前物种的数据，遵循相同的规则，但不涉及亚型特异性，因为这些模型是通用的。四个数据集的总结见表1，以下段落描述了各酶家族的数据来源。数据的具体参考文献列于作者的补充信息中。AO数据集：与之前的研究一样，所有芳香碳原子均被认为是潜在SoM。此外，作者还包括了醛类SoM，但数据集中仅有8个具有此功能的分子符合纳入标准。总结来说，AOs的数据集包含157个分子和865个潜在位点，其中160个位点被实验观察到发生代谢（包括155个主要位点和5个次要位点）。FMO数据集：具有足够数据用于建模的FMO亚型为FMO1和FMO3。潜在SoM包括文献中提到的所有可能被氧化的氮和硫原子。FMO1和FMO3的数据集分子数量相对较少（分别为56和67个分子），潜在SoM数量也较少（FMO1有172个潜在SoM，其中56个位点被代谢;FMO3有209个潜在SoM，其中69个位点被代谢）。然而，根据文献，较小的数据集不应妨碍模型构建，因为FMO的代谢主要取决于位点的反应性。UGT数据集：UGT1A1数据集包含98个分子，共297个潜在SoM，其中146个位点被葡萄糖醛酸化，151个位点未被代谢。潜在SoM中大多数为酚类，其次是胺类。其余包括羧酸、醇类和少量其他类型（包括氮原子）。UGT1A4数据集：是最小的数据集，仅包含54个分子，但在SoM类型上最为平衡，其中胺类占多数，其次是酚类及其他类型（包括羧酸和氮原子）。UGT1A9数据集：结构与UGT1A1相似，主要由酚类SoM组成，其次是胺类及其他类型。UGT1A9的数据集是UGTs中最大的，包含137个分子，但由于包含大量黄酮类化合物，其位点类型的变异性与其他数据集相似。UGT2B7数据集：包含90个分子，相对更加平衡，潜在SoM中酚类仍占多数，其次是胺类、醇类、羧酸及其他含氮原子的位点。CYP数据集：选择了三种常见的临床前物种和品系：Sprague−Dawley大鼠、比格犬和多种小鼠品系。最初的目标是获取单个亚型的位点特异性代谢速率，但发现非人类物种的文献中通常未报告亚型特异性信息。因此，所有非人类物种的数据均按物种和品系进行汇总。此外，由于文献中使用的小鼠品系种类繁多，作者将所有这些品系的数据合并，以确保数据集足够大以用于模型构建。小鼠、大鼠和狗的数据集分别包含68、163和80个底物。小鼠数据集中有617个潜在SoM，其中108个位点被代谢;大鼠数据集是最大的，包含1428个潜在SoM，其中305个位点被代谢;狗的数据集中有1091个位点，其中154个位点被代谢。其他考虑但因底物数据较少而未纳入的物种和品系包括Wistar大鼠、食蟹猴、新西兰白兔和戈廷根小型猪。在大多数情况下，文献中报告的代谢物被分类为一级（1st）、二级（2nd）或三级（3rd）代谢物。然而，在某些情况下，文献中提供了每个潜在代谢位点的理想数据（如代谢速率或Vmax）。在这些情况下，实验观察到的代谢速率被转化为分子内的排名（即1st、2nd、3rd）。表1.建立反应性和无障碍模型的数据概述反应性描述符（Ea）的计算与模型结果反应性描述符Ea是使用半经验方法计算的。在以下小节中，作者描述了如何针对每个酶家族使用校正因子来考虑半经验方法的系统误差。随后，作者说明了如何将校正后的Ea值与空间和取向描述符以及实验研究结果相结合，构建用于预测代谢位点（SoM）的模型。模型结果包括数据集划分、混淆矩阵以及 y-随机化（y-scrambled）测试值。AO的高斯过程（GP）模型： 作者从Montefiori等人的研究中获取了AO催化氮杂环氧化的简化反应机制。在作者的补充信息中，作者进一步扩展了该机制以包括醛类化合物。为了验证PM6方法是否适合作为DFT的替代，作者对不同类型的SoM使用PM6和DFT计算Ea值，并确认了两者之间的相关性。为此，作者将SoM划分为七种环境，并为每种环境计算了校正因子（详细信息见补充信息）。初始平方相关系数从0.92提高到0.97，并且大多数误差低于10 kJ/mol。通过对使用PM6计算的不同SoM环境的Ea值应用校正因子，使其可以直接与DFT能量标度相比较。在159个样本中，仅使用校正后的Ea值即可在52%的情况下预测实验观察到的主要SoM为具有最低Ea的位点。由于AO底物平均具有超过五个潜在SoM，AUC（曲线下面积）比单纯的准确率更能体现Ea对AO位点特异性的描述能力。所有分子的平均AUC为0.80，表明Ea值是预测AO代谢SoM的重要描述符，但作者预计结合空间和取向描述符以考虑立体和取向效应可以进一步提高预测能力。对于AO GP模型的测试集，κ值为0.83。Ea是最重要的描述符之一，而最具影响力的描述符是识别位点是否为σ键芳香氮原子的邻位（这是氮杂杂环的常见特征，氮杂杂环占据数据集的大多数化合物）。测试集的平衡准确率为0.90，其混淆矩阵如图5所示。y-随机化结果的κ值为0.05，显著低于测试集结果，表明模型性能不是由实验结果与测量描述符之间的虚假相关性驱动的。FMO的GP模型： 作者使用之前研究中描述的简化反应机制计算FMO催化N-和S-氧化的Ea值。初步测试中，使用AM1方法验证了该机制的可行性，但与AO中两种方法的良好相关性不同，FMO中半经验方法与DFT之间的相关性仅为0.26。即使引入了针对N-和S-氧化的单独校正因子，或将SoM环境进一步细分为子环境，相关性也未改善（详见补充信息）。这种低相关性可以用过渡态中辅因子与离去基团之间短暂形成的氢键来解释。在DFT优化的过渡态中观察到了该氢键，但在使用AM1进行几何优化时，该氢键通常未形成。这是因为AM1对氢键能量的估算不如DFT准确，因此两种方法之间的相关性较弱（详见FMO补充信息）。尽管两种方法之间的逐一位点相关性不高，但在测试数据集中的底物中，AM1和DFT均能正确识别实验观察到的主要SoM为具有最低Ea的位点。在FMO1和FMO3的测试集中，仅使用校正后的Ea值即可在82%的情况下预测实验观察到的主要SoM。使用AM1计算的整个数据集AUC分别为0.91（FMO1）和0.92（FMO3），表明基于AM1计算的Ea值对反应性-可及性模型的可靠性较高。仅使用反应性描述符即可在大多数情况下预测实验观察到的主要代谢位点。对于FMO1和FMO3测试集的反应性-可及性GP模型，κ值分别为0.88和0.94。混淆矩阵如图5所示。最终模型的平衡准确率分别为0.94（FMO1）和0.98（FMO3）。与AO模型类似，Ea和ΔEa是两种模型中最重要的描述符之一。y-随机化结果的κ值分别为0.00（FMO1）和0.03（FMO3），表明模型的优异性能不太可能是由于偶然相关性导致的。UGT的高斯过程（GP）模型：与FMO类似，UGT模型中N-和O-葡萄糖醛酸化的简化反应机制也基于作者之前的研究。采用AM1半经验方法用于UGT的预测，与用于FMO代谢预测的方法相同。然而，与FMO相比，UGT中AM1与DFT的相关性更高——在校正前为0.58，校正后提高至0.97（图5所示）。值得注意的是，O-葡萄糖醛酸化的Ea值与DFT计算值更接近，而N-葡萄糖醛酸化则需要更大的校正因子（校正因子的推导和SoM环境的描述见补充信息）。UGT1A1：使用AM1计算的UGT1A1亚型的AUC为0.86。GP模型对1A1的测试结果显示κ值为0.81，平衡准确率为0.90（1A1模型的混淆矩阵如图5所示）。y-随机化结果的κ值仅为0.12，表明模型结果不太可能因随机数据相关性导致。UGT1A4：UGT1A4亚型的AUC为0.72，为所有数据集中最低值。由于UGT1A4专门代谢三级氮原子，可以推测其预测中可及性描述符可能比其他UGT亚型更加重要。此外，UGT1A4的数据集样本量是所有亚型中最少的。GP模型对1A4的测试结果显示κ值为0.68，平衡准确率为0.84（1A4模型的混淆矩阵如图5所示）。y-随机化κ值为0.02，进一步证明数据集中不存在随机相关性。UGT1A9 ：UGT1A9亚型的AUC为0.78，数据集是所有UGT亚型中样本数量最多的。GP模型对1A9的测试结果显示κ值为0.63，平衡准确率为0.82（1A9模型的混淆矩阵如图5所示）。y-随机化结果的κ值为−0.21，表明结果不太可能由数据集中的随机相关性导致。UGT2B7：UGT2B7亚型的AUC为0.87，在所有UGT数据集中最高。GP模型显示κ值为0.63，平衡准确率为0.82，y-随机化κ值为0.21（2B7模型的混淆矩阵如图5所示）。值得注意的是，尽管2B7的AUC最高，但GP模型的κ值相对较低，部分可以通过分析2B7的数据集来解释。在测试集中共有18个化合物，其中有26个位点发生代谢。在某些情况下，模型未能识别次要代谢位点，这显著降低了κ值。CYP的加权最小二乘法（WLS）模型：对于CYP模型，构建了一个10倍交叉验证的加权最小二乘法（WLS）模型。这种交叉验证策略确保模型结果不依赖于单一的数据训练和验证集划分。每次交叉验证随机选择训练和验证化合物，并训练一个WLS模型。每个训练后的模型应用于测试集，每个测试集中，于每个潜在代谢位点输出一个介于1和0之间的浮点数预测值（1表示代谢，0表示未代谢）。对于每个位点，采用共识建模法，即10个模型的预测结果取平均值，所得浮点数作为最终预测值。在给定化合物中，将模型的位点预测值按从低到高排序，并计算ROC曲线下面积（AUC）。在测试集中每种物种的化合物的平均AUC如表2所示。关于10倍交叉验证中各单独模型的详细表现，详见补充信息。令人惊讶的是，临床前通用CYP模型的准确率与人类特定亚型（如AO、FMO和UGT）的模型相当。已知潜在代谢位点的纯反应性对CYP代谢起关键作用，但通常通过考虑亚型特异性的空间和取向效应来获得最高准确率。尽管临床前物种的实验数据未指定单个CYP亚型，但通用CYP模型结果之所以如此优秀，可能是因为实验数据集中主要由单一或少数几种主要亚型（如CYP3A家族）贡献。由此，空间和取向成分能够很好地反映所涉及的亚型影响。图5.GP模型的测试集的混淆矩阵unsetunset总结和展望unsetunset作者描述了对人类AOs、FMOs和UGTs的代谢区域选择性，以及三种临床前物种（小鼠、大鼠和比格犬）CYP代谢区域选择性的预测。这些模型在预测人类AOs、FMOs和UGTs特定亚型的主要代谢位点（SoM）方面表现出色（图6），同时也能够准确预测小鼠、大鼠和比格犬中酶家族的主要、次要和三级代谢位点。尽管作者中提出的大部分模型由于其亚型特异性无法与现有的非亚型特异性模型直接比较，但这些模型的整体准确性与已发表的最佳代谢预测模型相当。另外，据作者所知，AO1模型是目前唯一能够同时预测醛类和芳香（或氮杂芳香）环氧化的模型;FMO1和FMO3模型是迄今为止唯一发表的亚型特异性FMO反应性-可及性模型。这些预测模型基于对相关酶家族催化机制的详细理解和模拟。构建10个模型所使用的反应性-可及性方法通过半经验计算估算限速步骤的电子活化能。酶家族限速步骤的简化反应机制此前已通过实验数据和DFT计算得到验证。活化能与亚型特异性的空间和取向效应结合，这些效应来源于底物与结合位点之间的相互作用。基于量子力学的方法具有广泛的适用性和可转移性，因为它们源自于基本物理原理。此外，这些模型关注整个底物分子，考虑了长程相互作用，这对在分子内部区分不同位点起到了重要作用。相比仅基于统计训练的模型，这些模型的适用范围更加广泛，因为统计模型的适用性通常受限于用于训练模型的化学数据。作者中针对人类酶构建了七个亚型特异性模型，包括以下亚型：AOs的AO1，FMOs的FMO1和FMO3，以及UGTs的UGT1A1、UGT1A4、UGT1A9和UGT2B7。这些亚型代表了在人类肝脏中各自家族中最常见的酶。此外，还为小鼠、大鼠和比格犬构建了三个非亚型特异性的临床前物种模型。这些模型的亚型特异性将其与以往的研究区分开，这对于研究通过修饰和结合阶段研究化合物代谢命运的科研人员非常有用。而临床前物种模型则有助于减少、优化和替代动物实验。图6.AO、FMO和UGT的人类亚型的敏感性、特异性、平衡准确性和κ值未来的工作将包括将多个酶家族的底物数据整合到一个统一的模型中，以预测哪些酶家族及亚型最有可能负责化合物的代谢。亚型特异性的CYP模型已被发表，而类似的模型将对UGTs研究也具有价值。如果将预测化合物代谢相关的酶家族和亚型的模型与作者描述的代谢位点预测模型结合，便能够仅根据化合物的化学结构预测其代谢命运。作者验证了反应性-可及性方法在药物代谢建模中的普适性，并且通过增加结合阶段的人类酶扩展了模型的应用领域。作者相信，这种方法还可以进一步扩展至其他酶家族，例如硫转移酶和谷胱甘肽转移酶。这为未来药物代谢研究提供了重要的方向和工具。unsetunset论文链接unsetunset10.1021/acs.jmedchem.2c01303投稿人：周艺凌责任编辑：许燕红

04月12日的《热心肠日报》，我们解读了 15 篇文献，关注：大肠癌，医疗器械，肠干细胞，TMAO，抑郁症，乳化剂，肠脑轴，拟杆菌，药物-菌群互作，阴道菌群，礼新医药，默沙东，创胜集团，安捷伦，图格医疗，源博生物。 该篇日报由R·AI辅助创作生成，人工审核校对。 于君团队：乳酸乳球菌HkyuLL 10或可抑制大肠癌 Gut——[24.5] ① 香港中文大学于君团队，探究了乳酸乳球菌在结直肠癌（CRC）中的作用；② 与健康对照（n=536）相比，CRC患者（n=489）粪便中乳酸乳球菌丰度降低；③ 从健康人粪便中成功分离出一株新的乳酸乳球菌HkyuLL 10，并进行了全基因组测序；④ 在两个CRC小鼠模型中（ ApcMin/+ 和致癌物诱导），补充HkyuLL 10可抑制肿瘤生成，并通过富集益生菌如约氏乳杆菌缓解肠道菌群失调；⑤ 纳米液相色谱-质谱技术鉴定出分泌蛋白α-甘露糖苷酶为HkyuLL 10的功能性蛋白；⑥ α-甘露糖苷酶可显著抑制人CRC细胞和患者衍生类器官的生长，并显著减少异种移植小鼠的肿瘤生长；⑦ 本研究表明，HkyuLL 10可通过恢复肠道菌群稳态和产生α-甘露糖苷酶抑制CRC肿瘤发生，补充HkyuLL 10或是CRC的潜在预防措施。 【原文信息】 Lactococcus lactis HkyuLL 10 suppresses colorectal tumourigenesis and restores gut microbiota through its generated alpha-mannosidase 2024-04-10 , doi: 10.1136/gutjnl-2023-330835 北航团队：新型电子绷带促进肠道伤口愈合 Nature Electronics——[34.3] ① 北京航空航天大学生物与医学工程学院常凌乾和王柳、宾夕法尼亚州立大学余存江与团队发表研究，开发了一种软性可生物降解的自供电电子绷带，通过双重电刺激加速肠道伤口愈合；② 该电子绷带利用脉冲电刺激促进上皮细胞的电转染，提高愈合因子（如上皮生长因子）的表达，利用直流电刺激增强转染细胞的愈合因子分泌；③ 该电子绷带在体外对肠上皮细胞具有高转染效率和细胞活性，能在术中期提升上皮生长因子的表达；④ 与传统缝合治疗和单一电刺激的电子绷带相比，该电子绷带能显著加快小鼠肠道伤口的愈合速度。 【原文信息】 Accelerated intestinal wound healing via dual electrostimulation from a soft and biodegradable electronic bandage 2024-03-29 , doi: 10.1038/s41928-024-01138-8 朱书/潘文/李明松/刘占举Nature子刊：DHX9维持肠道稳态的机制 Nature Communications——[16.6] ① 中国科学技术大学朱书/潘文团队联合广州医科大学李明松团队、同济大学刘占举团队揭示了DEAH-box解旋酶9（DHX9）在维持肠道上皮稳态中的重要作用，及其在炎症性肠病（IBD）中的潜在机制；② IBD患者中DHX9蛋白水平降低，且肠上皮条件性DHX9缺失小鼠（Dhx9ΔIEC）对实验性结肠炎更加敏感；③ Dhx9ΔIEC小鼠中肠干细胞（ISCs）和潘氏细胞数量显著减少；④ ISCs或潘氏细胞特异性Dhx9缺陷小鼠进一步证实ISCs表达的 DHX9参与维持上皮稳态；⑤ 机制上，DHX9缺失导致R环异常积累，引发基因组不稳定性和cGAS-STING介导的炎症反应，共同损害ISCs功能并促进IBD发病；⑥ 本研究强调了ISCs中R环介导的基因组不稳定性是IBD的风险因素之一。 【原文信息】 DHX9 maintains epithelial homeostasis by restraining R-loop-mediated genomic instability in intestinal stem cells 2024-04-09 , doi: 10.1038/s41467-024-47235-2 国内团队Nature子刊：肠道代谢物TMAO损害胰岛β细胞功能 Nature Communications——[16.6] ① 中国医学科学院李平平研究员及团队揭示了三甲胺-N-氧化物（TMAO）在2型糖尿病（T2D）中损害β细胞功能和糖耐量的机制，为T2D的治疗提供了新的思路；② TMAO在T2D小鼠和患者中均升高，并抑制葡萄糖刺激胰岛素分泌（GSIS）；③ 膳食胆碱喂养导致C57BL/6J小鼠血浆TMAO水平升高，同时降低GSIS、β细胞比例和糖耐量；④ TMAO通过NLRP3炎症小体抑制钙转运，并抑制Serca2表达，Serca2激动剂能够逆转TMAO对β细胞功能的影响；⑤ 长期TMAO暴露促进β细胞内质网应激、去分化和凋亡，抑制β细胞转录特性；⑥ 通过敲除Fmo3可抑制TMAO的产生，进而改善db/db和胆碱饮食喂养小鼠的β细胞GSIS、β细胞比例和糖耐量。 【原文信息】 Trimethylamine N-oxide impairs β-cell function and glucose tolerance 2024-03-21 , doi: 10.1038/s41467-024-46829-0 国内团队Nature子刊：肠道菌群在炎症性抑郁症中的免疫调节作用 Nature Communications——[16.6] ① 山西医科大学第一医院孙宁和张克让与团队揭示了肠道菌群在炎症性抑郁症中的免疫调节作用，发现来自肠道菌群的炎症过程可能参与炎症性抑郁症的神经炎症，TLR-4/NF-κB和NLRP3炎症小体信号部分介导这种相互作用；② 与非炎性抑郁症或对照组相比，炎症性抑郁症患者肠道菌群中拟杆菌属升高，产短链脂肪酸的梭菌属降低，伴随有异常的丁酸甲酯代谢；③ 粪菌移植炎症性抑郁症患者的小鼠出现抑郁和焦虑样行为，并伴随外周和中枢炎症因子及肠粘膜通透性的增加；④ 补充丁酸梭菌能够使炎症性抑郁症小鼠肠道菌群恢复正常，降低炎症因子，并表现出抗抑郁效果。 【原文信息】 Immunoregulatory role of the gut microbiota in inflammatory depression 2024-04-08 , doi: 10.1038/s41467-024-47273-w 雷平+曹海龙等：膳食乳化剂P80可通过肠道菌群加剧老年认知衰退 Brain Behavior and Immunity——[15.1] ① 天津总医院雷平、曹海龙及Fanglian Chen及团队发表研究，发现在加速衰老小鼠模型（SAMP8）中，乳化剂聚山梨酯80（P80）通过诱导肠道菌群失调、胆汁酸代谢改变、屏障破坏和神经炎症，加速认知衰退；② 长期摄入P80会显著加剧SAMP8小鼠认知衰退，伴随大脑病理蛋白沉积、血脑屏障破坏和小胶质细胞等激活；③ P80摄入导致肠菌失调，增加产生次级胆汁酸的细菌如瘤胃球菌科、毛螺菌科和 Clostridium scindens ；④ 将P80小鼠的粪便菌群移植到16周大的SAMP8小鼠也能加剧认知下降和肠道屏障损伤；⑤ P80暴露会显著改变胆汁酸代谢，血清和脑组织中去氧胆酸（DCA）水平显著升高，DCA通过ABCA1转运体导入溶酶体胆固醇，激活小胶质细胞并促进衰老相关分泌型表型的产生；⑥ 这些发现表明，饮食引起的肠道菌群失调可能是年龄相关认知衰退的危险因素。 【原文信息】 Dietary emulsifier polysorbate 80 exposure accelerates age-related cognitive decline 2024-03-31 , doi: 10.1016/j.bbi.2024.03.052 陈卫院士团队：微生物模型+机器学习，揭示溃疡性结肠炎的潜在缓解剂 Gut Microbes——[12.2] ① 江南大学陈卫院士团队发表研究，通过整合微生物建模和机器学习技术，鉴定出可能缓解溃疡性结肠炎（UC）的特定菌株及其代谢产物；② 使用来自iHMP的宏基因组数据，构建了个体化的微生物群落模型；③ 与对照组相比，UC患者菌株水平的α和β多样性显著下降，且预测的粪便代谢物谱和菌株对代谢物的贡献在两组间也有明显差异；④ 通过基于树的机器学习模型，发现粪副拟杆菌ATCC43184和N-乙酰-D-甘露糖胺是潜在的UC缓解因子，并在UC小鼠模型中验证了二者减轻结肠炎症状的功效。 【原文信息】 Integrative analysis with microbial modelling and machine learning uncovers potential alleviators for ulcerative colitis 2024-04-02 , doi: 10.1080/19490976.2024.2336877 于广利+尚庆森：人体肠道拟杆菌如何降解代谢透明质酸？ Carbohydrate Polymers——[11.2] ① 中国海洋大学于广利、尚庆森与团队发表研究，全面揭示了14种人类肠道拟杆菌属细菌降解和发酵透明质酸（HA）的特性和差异，对开发新型HA基营养品和药物具有重要意义；② B. caccae P2-20、 B. faecis P3-11、 B. finegoldii B36-12、 B. ovatus B8-7、 B. salyersiae CSP6、 B. stercoris P22-28、 B. thetaiotaomicron E1-7和 B. xylanisolvens AY11-1降解代谢HA的能力较强；③ B. cellulosilyticus B35-16、 B. eggerthii B21-17、 B. fragilis P21-23、 B. intestinalis E13-17、 B. stercorirosoris B32-26和 B. uniformis P30-16降解代谢HA的能力较弱；④ HA分子量越高，越容易被拟杆菌降解代谢；⑤ 不论HA分子量大小， B. salyersiae CSP6的降解代谢能力在所有测试的拟杆菌中是最强的，能将HA降解为聚合度为4的寡糖（udp4）；⑥ 这些udp4可被其他拟杆菌利用，提示不同拟杆菌在降解代谢HA的过程中存在互养关系。 【原文信息】 Degradation and fermentation of hyaluronic acid by Bacteroides spp. from the human gut microbiota 2024-03-18 , doi: 10.1016/j.carbpol.2024.122074 港大团队：抗HBV药物治疗中肠道菌群的作用 EBioMedicine——[11.1] ① 乙型肝炎病毒（HBV）感染者常伴有肠道菌群失调，香港大学司徒伟基和袁孟峰团队发文揭示肠道菌群在抗病毒药物核苷（酸）类似物（NAs）治疗中的介导作用及关联性；② 通过16S全长测序和血浆胆汁酸的质谱分析，研究发现110名慢性HBV患者的肠道菌群可分为3群（c-Bacteroides、c-Blautia和c-Prevotella）；③ c-Bacteroides患者血浆中熊去氧胆酸水平较高，次级胆酸转化酶7α-羟基类固醇脱氢酶细菌比例较高，且在NAs治疗后HBV-DNA不可检测率更高；④ c-Blautia患者血浆中鹅去氧胆酸水平较高，c-Prevotella者血浆中脱氧胆酸和牛磺-α-鼠胆酸水平较高；⑤ 接受NAs治疗后患者肝纤维化与c-Blautia正相关，另外晚期纤维化与大肠杆菌相对丰度增加有关，同时L-色氨酸生物合成途径富集。 【原文信息】 Virological response to nucleos(t)ide analogues treatment in chronic hepatitis B patients is associated with Bacteroides-dominant gut microbiome 2024-04-06 , doi: 10.1016/j.ebiom.2024.105101 蒋超等Cell子刊：多种族生殖道微生物组有何进化动态特征？ Cell Reports——[8.8] ① 浙江大学蒋超团队与合作者，对不同种族间人类阴道微生物组的演化情况进行了系统性分析；② 相比其他宿主因素，种族对菌群多样性影响最大，与细菌性阴道炎相关的加德纳菌和 Fannyhessa vaginae 在非裔和拉丁裔女性中更为普遍；③ 与非乳杆菌科物种相比，乳杆菌科物种的核苷酸多样性较低，而正向选择基因较多，其中黏蛋白结合基因、细胞壁锚定基因等黏附因子普遍经历正向选择；④ 在非裔女性中，随着同义突变的积累，非乳杆菌科物种的基因组多样化程度更高；⑤ 卷曲乳杆菌的系统发育图谱与宿主进化历史存在一致性，相对于火鸡、家鸡甚至人类肠道， muc_B2 基因仅在人类生殖道中高度保守。 【原文信息】 Vaginal microbiomes show ethnic evolutionary dynamics and positive selection of Lactobacillus adhesins driven by a long-term niche-specific process 2024-04-09 , doi: 10.1016/j.celrep.2024.114078 礼新医药宣布启动LM-302 3期临床试验 ① 4月8日，礼新医药宣布启动了LM-302三线治疗CLDN18.2阳性胃或胃食管交界部腺（G/GEJ）癌的3期临床试验；② LM-302是礼新医药基于其独家平台开发的一款CLDN18.2 ADC，已获FDA授予针对胰腺癌、G/GEJ癌和胆管癌的3项孤儿药资格；③ 2022年5月，Turning Point与礼新医药就LM-302达成全球（除大中华区与韩国以外国家及地区）独家开发和商业化权益合作，礼新医药有望获得超过10亿美元总金额及销售梯度特许权使用费；④ 2023年3月，康方生物与礼新医药合作，旨在共同推进PD-1/VEGF双抗依沃西单抗（AK112）与LM-302的联用组合临床研究。 【原文信息】 礼新医药CLDN18.2 ADC启动III期临床试验 2024-04-09 , 医药魔方Info 默沙东启动SKB264治疗胃癌全球3期临床试验 ① 4月10日，默沙东启动了SKB264（MK-2870）的第7项全球3期临床试验MK-2870-015研究，用于评价SKB264治疗复发性或转移性胃癌的疗效及安全性问题；② 该项3期临床试验计划招募450例胃癌患者，预计2027年1月完成初步研究；③ SKB264已经开展了6项不同癌症的全球3期临床试验，包括非小细胞肺癌、子宫内膜癌和乳腺癌等；④ 自2023年10月以来，默沙东已入组4830例患者参与SKB264的临床试验；⑤ 作为临床突破的重要切入点之一，默沙东将全力推进SKB264的临床开发，一方面是覆盖更广阔的癌种，另一方面是从后线向前线积极拓展。 【原文信息】 科伦博泰：默沙东启动SKB264第7项全球三期临床 2024-04-10 , Armstrong生物药资讯 创胜集团与安捷伦合作开发Claudin18.2伴随诊断试剂盒 ① 4月9日，创胜集团宣布与安捷伦合作开发CLDN18.2伴随诊断试剂盒，以此支持旗下治疗性抗体药物Osemitamab的全球3期临床试验；② 该试剂盒可用于筛选表达CLDN18.2的、局部晚期或转移性胃或胃食管结合部（G/GEJ）腺癌患者；③ Osemitamab是一种靶向CLDN18.2的人源化单克隆抗体，在治疗G/GEJ腺癌和胰腺癌患者上获得了孤儿药资格认定；④ 安捷伦正在进行免疫组化（IHC）试剂CLDN18.2 IHC 14G11 pharmDx的开发，可检测G/GEJ腺癌中的CLDN18.2蛋白。 【原文信息】 创胜集团宣布与安捷伦合作开发可支持Osemitamab(TST001)全球III期临床试验的Claudin18.2伴随诊断试剂盒 2024-04-09 , 创胜集团 外科微创影像设备商「图格医疗」完成近2亿元B轮融资 ① 近日，南京图格医疗完成近2亿元人民币B轮融资，本轮融资由LongRiver江远投资、东证创新联合领投，多家机构跟投；② 融资将用于图格医疗外科微创影像设备的商业推广和新产品研发；③ 图格医疗成立于2018年，专注于医用内窥镜成像系统及数字智能化手术室领域，是国内首家获得4K 3D ICG三合一电子内窥镜摄像系统注册证的企业；④ 目前，图格医疗产品在500多家国内医院试用，获得了临床外科专家的高度评价。 【原文信息】 【首发】图格医疗完成近2亿元B轮融资 2024-04-10 , 动脉网 「源博生物」获近千万港币种子轮融资 ① 据报道，源博生物于2024年1月份完成了一笔近千万港币的种子轮融资；② 融资将用于帮助源博生物在今年推出5-10款智能化细胞工业设备，同时完成对日本细胞工业技术的收购；③ 源博生物成立于2020年7月，致力于AI驱动的细胞制备设备研发，为再生医学领域提供细胞分选、成像和培养设备；④ 源博生物预计在今年上市的产品包括AI细胞分选仪、细胞包裹仪、流式细胞分选仪、iPS细胞生物反应器和可编程注射泵，另有5款人工智能设备正在开发中。 【原文信息】 【首发】源博生物获近千万港币种子轮融资 致力于AI驱动的细胞制备设备研发 2024-04-10 , 动脉网 感谢本期日报的审核者：圆圈儿，RZN，九卿臣，mildbreeze，Johnson，lxx，Richard 点击阅读过去10天的日报： 0411 | 今日Nature：抵御病菌感染，结肠细胞如何与T细胞协作？ 0410 | 今日Cell：首个大规模泛癌转移瘤菌群图谱重磅出炉 0409 | 高分Nature子刊：菌群产物药物研发取得新进展 0408 | 300万人数据："好"胆固醇与消化道癌症风险有何关联？ 0407 | 100分综述详解：短链脂肪酸链起饮食、菌群和免疫 0406 | 贾伟/刘铁民/郑晓皎Cell子刊新发现：改善抑郁症的肠菌代谢物 0405 | 高分Cell子刊：中国农大团队详解后生元 0404 | 顶刊双发：肠菌相关神经发育和肠道免疫研究均有新发现 0403 | 今日Cell肠道研究双发：代谢胆固醇的肠菌+肠炎细胞图谱 0402 | 保肠护关节：高分研究揭示抵御关节炎的肠道因子

A substance produced by gut microorganisms can lead to scarring and blood vessel damage in patients with scleroderma, a new study suggests. Researchers say they will examine whether drugs or food products, like virgin olive oil, can block the formation of the compound in the gut to treat fibrosis. A substance produced by gut microorganisms can lead to scarring and blood vessel damage in patients with scleroderma, a new study suggests. The intestinal microbiome regulates immunity, and its alterations play a role in autoimmune conditions such as scleroderma. However, until now, researchers did not know how alterations in the intestinal microbiome contribute to fibrosis and vascular damage characteristic of scleroderma. Researchers from Michigan Medicine investigated how a compound generated by the gut microbiome called trimethylamine N-oxide, or TMAO, could cause changes to cellular processes in scleroderma that trigger fibrosis, inflammation and vascular injury. TMAO is formed in the liver after the gut metabolizes nutrients such as choline and carnitine, which are abundant in the Western diet that is rich in meat. Results published in iScience reveal that the TMAO can reprogram cells to become scar-forming myofibroblasts, which lead to fibrosis and vascular damage. Moreover, the enzyme responsible for the formation of TMAO, called FMO3, is elevated in patients with scleroderma. "We have uncovered a novel mechanism linking the Western diet, the gut microbiome and some of the devastating effects of scleroderma," said John Varga, M.D., senior author of the paper and chief of the Division of Rheumatology at University of Michigan Health. "We will next examine whether drugs, or food products like virgin olive oil, can be used to block formation of this compound in the gut to treat fibrosis." The research team also included investigators from the Cleveland Clinic and Northwestern University. Additional authors include Seok-Jo Kim, Ph.D., Swarna Bale, Ph.D., Priyanka Verma,Ph.D., Qianqian Wan, M.D., Feiyang Ma, Ph.D., Johann E. Gudjonsson, M.D. Ph.D., , Paul W. Harms, Ph.D., Pei-Suen Tsou, Ph.D., Dinesh Khanna, MBBS, M.Sc., Lam C. Tsoi, Ph.D., all of Michigan Medicine, Stanley L. Hazen, M.D., Ph.D., Nilaksh Gupta, Ph.D., both of Cleveland Clinic, Karen J. Ho, M.D., Northwestern University Feinberg School of Medicine.