USP11

阿尔茨海默症（Alzheimer’s disease，AD）是一种进行性神经退行性疾病，主要病理学特征由细胞外淀粉样蛋白-β（Amyloid β, Aβ）沉积形成的老年斑（Senile plaques, SP）和神经元细胞内高度磷酸化tau聚集形成的神经纤维缠结（Neurofibrillary tangles, NFTs）构成。这两种病理蛋白在脑内的异常积累与突触功能障碍、神经元死亡和AD认知缺陷密切相关。因此靶向上述蛋白及其病理机制开发疾病修饰（disease-modifying）治疗药物一直是AD领域的研究热点。 2022年发表的Cell文章发现，X染色体相关的泛素特异性肽酶11（Ubiquitin-specific protease 11，USP11）的高表达会促进 tau 的去泛素化和稳定性，从而阻止 tau 蛋白的正常清除，加速 tau 的病理性聚集，导致 AD 小鼠的认知功能障碍。USP11基因敲除后，能够显著改善AD小鼠的tau病变和认知功能的受损。因此抑制USP11介导的tau去泛素化进而改善AD病理有望为AD治疗提供全新的策略。目前已知的 USP11 小分子抑制剂主要是米托蒽醌，主要用于治疗急性髓系白血病等多种恶性肿瘤。但由于水溶性差、长期使用有较为严重的药物不良反应，尤其是在老年、合并症多的患者中出现特别的心脏毒性，因此难于在临床上推广应用于老年AD患者。为此，安全有效的新型小分子USP11抑制剂的研发仍然亟待解决。 历经四年，贵州医科大学谭俊教授团队与大连医科大学附属第一医院李崧研究员合作通过大量的筛选优化得到了全新结构的小分子USP11选择性抑制剂IsoLiPro（尼布林），并利用多种转基因AD动物模型反复进行实验，在国际上首次明确了其临床前抗AD的作用。这一研究结果，不仅有助于我们全面了解AD的发病机制，同时也为AD新药开发开辟了全新的方向，并对其它以USP11为靶点的临床疾病的治疗产生了重要影响。 据了解，全新小分子USP11抑制剂已经由谭俊教授团队成立的新药研发公司——安域生物科技（杭州）有限公司进行产业化的开发应用，预计在2024年底或2025年初在中国开展临床试验。 2024年10月，贵州医科大学/浙大城市学院谭俊教授团队和大连医科大学附属第一医院李崧研究员合作在EMBO Molecular Medicine杂志在线发表了题为“Targeting USP11 regulation improvesneuropathologies and cognition in Alzheimer transgenic mice”的研究文章。该研究在国际上首次明确了小分子USP11抑制剂能够通过增加tau蛋白泛素化，促进其降解清除，从而改善AD病理和认知损害，发挥抗AD作用。这一研究发现为开发新的AD治疗策略提供了全新的靶标。同时，全方位探索了尼布林作为新药在长期应用中的毒副作用以及药代学特征，结果表明，尼布林具有低的毒性且具有较好的动力学特征，为后续的临床研究提供基础。（拓展阅读：谭俊课题组往期进展，详见“逻辑神经科学”报道（点击阅读）：CMLS︱贵州医科大学谭俊团队合作揭示淀粉样前体蛋白N端通过调控胞外tau蛋白跨膜转运加剧阿尔茨海默病tau病理的机制；Transl Psychiatry︱浙江大学谭俊团队合作发现淀粉样前体蛋白促进SARS-CoV-2入侵并加剧阿尔茨海默病风险） 1、尼布林的合成与表征 图1  Synthesis and characterization of IsoLiPro. 将等摩尔量的异丁酸锂（LiIB）和L-脯氨酸（Pro）在正丁醇中加热回流，搅拌约3 h后自然冷却结晶，收集产生的晶体并对其进行了结构解析和性质表征（图1）。XRPD、1H-NMR、FT-IR等多种分析技术均证明，尼布林是一种结构稳定的配位化合物。 2、IsoLiPro 在体外和体内均可显著降低 USP11 蛋白水平 为了进一步探索尼布林对USP11的抑制效果，课题组在SH-SY5Y细胞和HEK293细胞中筛选多种小分子药物和尼布林对细胞中USP11的抑制作用，结果表明尼布林对USP11 的抑制效果最明显，且能够时间和剂量依赖性降低SH-SY5Y细胞的USP11表达水平，同时这一抑制作用具有USP11选择性。在体内研究中，9.5月龄的3xTg-AD小鼠灌胃给药尼布林4月后，尼布林对USP11蛋白水平也有相同的抑制作用，其海马和皮层区域的USP11表达水平均显著降低（图2）。 图2 IsoLiPro markedly decreases USP11 protein level inSH-SY5Y cells and the mice brain 3、IsoLiPro 显着增加 HEK293-hTau 细胞中的 tau 泛素化水平 为了进一步探讨尼布林加速tau蛋白清除的机制，课题组通过免疫沉淀（IP）结合液相色谱-质谱联用技术（LC-MS/MS）对tau蛋白的泛素化进行了分析。实验结果表明，尼布林处理HEK293-hTau细胞后，tau蛋白的K48泛素化水平显著升高（图3）。这一结果进一步提示，尼布林能够通过降低USP11表达，抑制tau蛋白的去泛素化，从而增加其降解清除，最终降低总tau和磷酸化tau水平。 图3 IsoLiPro alters tau ubiquitination levels inHEK293-hTau cells. 4、尼布林显著缓解AD 转基因小鼠模型大脑中的病理变化，并改善认知功能障碍 在上述细胞水平实验的基础上，课题组进一步利用3xTg-AD和5xFAD两种转基因AD动物模型，评估了尼布林对tau病理的影响。研究人员发现，9.5月龄的3xTg-AD小鼠和10周龄的5xFAD小鼠口服尼布林后，大脑中的总tau蛋白和磷酸化tau蛋白（p-tau181, p-tau202/205和p-tau396）显著降低。同时，尼布林还能显著降低 5xFAD 小鼠脑组织海马区的Iba1和 GFAP 水平，表明尼布林能够改善胶质细胞激活和神经炎症反应。意外的是，尼布林给药后不仅显著改善 tau 病理和神经炎症，还能显著降低脑内Aβ水平和斑块沉积，这一结果可能与尼布林通过抑制USP11表达，参与BACE1泛素化和降解以及 Li 对 GSK-3β 激酶的活性降低有关。 除了tau病理、神经炎症和Aβ 病理斑块外，课题组的研究结果还发现尼布林长期给药后能够增加突触标志物SYN-1和PSD95蛋白的表达，并显著提高神经元树突棘密度和数量，表明尼布林能够显著改善AD模型动物的神经突触可塑性（图4）。Morris水迷宫和Y迷宫实验结果表明，与对照组相比，经过尼布林治疗的实验动物展示出更好的行为表现。 此外，除了验证了尼布林对缓解AD病变作用及机制进行研究外，还对其毒性以及药代等试验结果进行了评估。结果表明，尼布林在长期给药过程中未发现明显的毒性反应。与碳酸锂相比，到达大脑中的锂浓度更高，具有较好的药代学特征，。这些均为尼布林的临床研究提供更进一步的基础。 图4 IsoLiPro ameliorates synaptic plasticity deficits andspatial memory impairment 图5 尼布林抗AD作用机制示意图 文章结论与讨论，启发与展望 本研究首次在体内和体外模型中证实了尼布林能够有效降低USP11蛋白水平。机制研究表明，这一作用主要通过调节USP11的蛋白质降解途径实现，而非直接影响其酶活性。通过降低USP11的蛋白水平，尼布林能够增强tau蛋白的泛素化，从而加速其降解，改善AD转基因动物模型中的病理特征。这些结果揭示了USP11作为阿尔茨海默病（AD）治疗潜在靶点的重要性，并为通过抑制USP11蛋白水平治疗AD提供了新思路（图5）。 然而，本研究也存在一些值得进一步探索的问题。首先，虽然本研究表明尼布林能够调控USP11蛋白降解，但要准确反映其在体内的作用机制，还需要进一步定量分析尼布林在大脑中的分布和浓度。通过明确其剂量-反应关系，可以更加精准地评估尼布林的有效剂量范围，优化治疗方案。此外，未来的研究应进一步聚焦尼布林与USP11在体内尤其是大脑中的直接相互作用，以揭示更为精准的分子机制。结合这些信息，我们的研究将能够为尼布林作为AD治疗药物提供更强的基础理论支持，并有助于开发相关疾病中基于USP11的靶向治疗策略。 原文链接：https://www.embopress.org/doi/full/10.1038/s44321-024-00146-7 本文共同通讯作者：谭俊博士，贵州医科大学特聘教授；李崧博士，大连医科大学附属第一医院神经疾病研究所研究员。本文第一作者为贵州医科大学郭义博士。 来源：逻辑神经科学 作者：郭义 李崧 编辑：李菡逸 一审：李牧 二审：钱禾 三审：陈颖  往期回顾 RECENTLY RELEASED 贵州医科大学2025年硕士研究生招生章程及专业目录 贵州医科大学2025届毕业生冬季校园招聘会邀请函 探索校园 | 从临床医学院“协和楼”，探寻中式建筑之美 贵州医科大学版权所有 期待投稿合作 邮箱：gmctougao@163.com

本文中，小编对本年度科学家们在阿尔兹海默病研究领域取得的重磅级研究成果进行整理，分享给大家！ 时至岁末，转眼间2022年已经接近尾声，迎接我们的将是崭新的2023年，在即将过去的2022年里，科学家们在人类阿尔兹海默病研究领域取得了多项重磅级研究成果，本文中，小编就对本年度科学家们在该研究领域取得的相关研究成果进行整理，分享给大家！ 【1】Cell：小胶质细胞利用蛋白SYK清除大脑中的碎片 有助预防阿尔兹海默病等神经退行性疾病 Hannah Ennerfelt，Elizabeth L. Frost，Daniel A. Shapiro， et al. SYK coordinates neuroprotective microglial responses in neurodegenerative disease，Cell (2022) doi：10.1016/j.cell.2022.09.030 许多神经退行性疾病，即由脑细胞功能丧失或死亡导致的疾病，在很大程度上仍然无法治疗。大多数现有的治疗方法仅靶向可能导致神经退行性疾病的多种过程中的一种，这可能无法有效地完全解决疾病症状或进展，如果有的话。但是，如果科学家们利用大脑内在的自我清洁和自我愈合的能力会怎样？大脑自身的免疫系统可能是治疗神经退行性疾病的关键。近日，一篇发表在国际杂志Cell上题为“SYK coordinates neuroprotective microglial responses in neurodegenerative disease“的研究报告中，来自美国弗吉尼亚大学等机构的科学家们通过研究发现了一种可能被利用来帮助大脑的免疫细胞 小胶质细胞或能抵御阿尔茨海默病的蛋白。 图片来源：Cell, 2022, doi:10.1016/j.cell.2022.09.030。 没有任何可用的针对神经退行性疾病的治疗方法可以阻止正在进行的神经退行性疾病，同时也帮助身体中的受影响区域愈合和恢复。就失败的治疗而言，阿尔茨海默病也许是最臭名昭著的神经退行性疾病。每9名65岁及以上的美国成年人中就有1人受到影响，阿尔茨海默病是由于大脑萎缩、神经元死亡和它们之间的连接丧失造成的。这些伤亡导致了记忆和认知能力的下降。已有数十亿美元被用于研究阿尔茨海默病的治疗方法，但迄今为止，几乎所有测试的药物都在临床试验中失败。 另一种需要改进治疗方案的常见神经退行性疾病是多发性硬化症。这种自身免疫性疾病是由免疫细胞攻击神经元上的保护层（称为髓鞘）引起的。髓鞘的退化导致神经元之间的沟通困难，以及它们与身体其他部分的连接出现缺陷。目前的治疗方法抑制了免疫系统，并可能产生潜在的削弱性副作用。许多这些治疗方案未能解决积累在神经系统中可能会杀死细胞的髓鞘碎片的毒性作用。 【2】Nat Med：识别出能帮助开发新型阿尔兹海默病疗法的最佳血液检测手段 Nicholas J Ashton，Shorena Janelidze，Niklas Mattsson-Carlgren，et al. Differential roles of Aβ42/40，p-tau231 and p-tau217 for Alzheimer's trial selection and disease monitoring，Nature Medicine (2022). DOI： 10.1038/s41591-022-02074-w 阿尔兹海默病病理学表现的血液生物标志物在临床前和疾病的症状期都会发生改变，独特的生物标志物或许是识别阿尔兹海默病病理学或监测疾病进展的最佳手段；在疾病发生过程中，与认知和大脑萎缩变化相关的血液生物标志物或许能在临床试验中被使用从而来识别成功的干预措施，并加速科学家们开发有效的疗法，当疾病修饰疗法被批准进行使用时，基于血液的有效生物标志物或许就能帮助指导疗法的实施并在临床实践中进一步管理。 近日，一篇发表在国际杂志Nature Medicine上题为“Differential roles of Aβ42/40， p-tau231 and p-tau217 for Alzheimer's trial selection and disease monitoring”的研究报告中，来自瑞典隆德大学等机构的科学家们通过研究识别出了哪些血液检测手段能在疾病最早期阶段最佳地帮助检测阿尔兹海默病，以及哪种血液检测手段最能检测相应的治疗效果，相关研究结果或能帮助加速开发新型疗法来减缓人类阿尔兹海默病的进展。 文章中，研究人员对来自BioFINDER队列研究中的575名个体进行研究，分析了检测阿尔兹海默病病理学表现和神经变性的多种新开发的血液检测技术，在242名参与者中，研究人员进行了长达6年的血浆测试，同时还进行了认知测试以及磁共振成像分析。研究人员揭示了名为磷酸-tau231和Aβ42/40的多种血液生物标志物，其足以帮助识别阿尔兹海默病的病理学表现，即使在没有疾病症状的参与者中，其或许也能作为一种策略来选择正确的个体进行这种新型的疾病修饰试验，而这项测试目前需要昂贵的分子成像技术或腰椎穿刺来完成。 【3】Nat Genet：对全球3万多名个体进行研究识别出人类新型阿尔兹海默病致病基因 Henne Holstege，Marc Hulsman，Camille Charbonnier，et al. Exome sequencing identifies rare damaging variants in ATP8B4 and ABCA1 as risk factors for Alzheimer's disease，Nature Genetics (2022). DOI：10.1038/s41588-022-01208-7 阿尔兹海默病是诱发人类痴呆症的主要原因，其遗传率能达到70%左右，阿尔兹海默病的遗传组分能利用全基因组关联性研究进行评估，但这并不能捕捉到因罕见突变所促进的疾病风险。近日，一篇发表在国际杂志Nature Genetics上题为“Exome sequencing identifies rare damaging variants in ATP8B4 and ABCA1 as risk factors for Alzheimer's disease”的研究报告中，来自卡迪夫大学等机构的科学家们通过研究发现了两个新型基因或许会增加个体患痴呆症的风险。 文章中，研究人员比较了来自阿尔兹海默病患者和健康个体机体中3.2万个遗传代码，结果在这些基因中发现了多个新型基因和特定突变或许会导致阿尔兹海默病的发生，此外他们还在这些基因中发现了名为ATP8B4和ABCA1的罕见损伤性遗传性位点，其或许会导致机体患阿尔兹海默病的风险增加，同时研究人员在另外一个名为ADAM10的基因中发现了遗传突变的相关证据。 研究者Julie Williams教授说道，本文研究结果或能帮助我们指向大脑中非常特殊的处理过程，其中包括大脑免疫系统的差异以及大脑如何加工处理机体胆固醇，这些差异或许会影响大脑的功能并导致机体阿尔兹海默病的发生。阿尔兹海默病是英国最常见的一种痴呆症形式，据估计，有60%-80%的阿尔兹海默病风险都能通过遗传因素来解释，对于早发性阿尔兹海默病（低于65岁）患者而言，这一比例或许会增加90%以上。 【4】Cell：女性为何更易患阿尔兹海默病？人类的发病风险或与X染色体密切相关！ Yan Yan，Xinming Wang，Dale Chaput，et al. X-linked ubiquitin-specific peptidase 11 increases tauopathy vulnerability in women， Cell (2022). DOI：10.1016/j.cell.2022.09.002 对小鼠和人类大脑组织进行研究表明，或许存在一种特殊机制能解释阿尔兹海默病基于性别的差异，包括为何女性更易于患阿尔兹海默病。近日，一篇发表在国际杂志Cell上题为“X-linked ubiquitin-specific peptidase 11 increases tauopathy vulnerability in women”的研究报告中，来自凯斯西储大学等机构的科学家们通过研究表明，相比男性而言，女性大脑中名为泛素-特异性肽酶11（USP11，ubiquitin-specific peptidase 11）的X染色体连锁酶类的表达水平会更高，这或许就会导致tau蛋白在大脑中的积累水平更高。 女性为何更易患阿尔兹海默病？人类的发病风险或与X染色体密切相关。 图片来源：Cell (2022). DOI:10.1016/j.cell.2022.09.002 本文研究中，研究人员建立了一种框架来识别能增加女性对tau蛋白病（tauopathy）易感性的其它X连锁因子。研究者表示，女性患阿尔兹海默病的频率大约是男性的两倍，这种易感性增加背后的机制，目前研究人员尚不清楚，一种潜在的解释就是女性大脑中会表现出高水平的tau蛋白积累。 消除过多tau蛋白的过程始于向tau蛋白添加上一种名为泛素的化学标签，由于这一过程的功能异常会导致tau蛋白的异常积累，因此研究者Kang等人就想研究寻找，通过增加或移除泛素化标签是否能增加这种酶系统的活性。研究者发现，雌性小鼠和人类在大脑中会天然表达高水平的USP11，而且USP11水平也与雌性（并非雄性）大脑的tau病变存在着强相关性，此外，当研究人员从大脑tau病变的小鼠模型机体中遗传性地剔除USP11后，雌性动物就会优先受到保护而免于tau病变以及大脑的认知损伤；雄性动物也能被保护抵御大脑中的tau病变，但几乎并未达到雌性的程度。 【5】Mol Psych：新型治疗性靶点或能帮助监测阿尔兹海默病患者的疾病进展 Urayama， A.，Moreno-Gonzalez， I.，Morales-Scheihing，D. et al. Preventive and therapeutic reduction of amyloid deposition and behavioral impairments in a model of Alzheimer’s disease by whole blood exchange. Mol Psychiatry (2022). doi：10.1038/s41380-022-01679-4 阿尔兹海默病是老年人群痴呆症的主要形式，阿尔兹海默病患者机体的主要神经病理学改变就是神经元的死亡、突触改变、大脑炎症以及淀粉样斑块形式和神经原纤维缠结形式的大脑蛋白聚集物的存在，有令人信服的研究证据表明，β淀粉样蛋白（Aβ）的错误折叠、聚集和大脑沉积或许在阿尔兹海默病发病过程中扮演着重要角色，因此，预防和移除错误折叠的蛋白质沉积物或许被认为是一种有望治疗该病的潜在策略。 近日，一篇发表在国际杂志Molecular Psychiatry上题为“Preventive and therapeutic reduction of amyloid deposition and behavioral impairments in a model of Alzheimer's disease by whole blood exchange”的研究报告中，来自德克萨斯大学健康科学中心等机构的科学家们通过研究识别出了一种潜在的非侵入性疗法来检测阿尔兹海默病患者疾病的进展。在临床前模型中，研究人员设法减少患者大脑中毒性蛋白质的水平，其在大脑中的沉积是导致阿尔兹海默病患者神经元死亡的主要原因。 据研究者介绍，这些蛋白质也存在于患者的血液中，血液中该蛋白质的水平能与大脑处于平衡状态，如果其在大脑中的水平上升的话，其在血液中的水平也会上升，反之亦然。基于本文研究结果，研究人员提出，移除这些毒性蛋白沉积物或许能作为开发新型阿尔兹海默病疗法的潜在靶点。研究者Moreno说道，从大脑中移除这种毒性蛋白或许是科学家们开发治疗阿尔兹海默病的主要靶点。 【6】Nat Aging：揭示RNA剪接缺陷诱发人类阿尔兹海默病的分子机制 Chen， PC.，Han， X.， Shaw，T.I. et al. Alzheimer’s disease-associated U1 snRNP splicing dysfunction causes neuronal hyperexcitability and cognitive impairment. Nat Aging (2022). doi：10.1038/s43587-022-00290-0 几十年来，科学家们一直对人类神经变性疾病阿尔兹海默病的发病机制感到困惑，但目前仍然无法开发出有效阻断或逆转这种疾病对大脑影响效应的新型疗法。 近日，一篇发表在国际杂志Nature Aging上题为“Alzheimer's disease-associated U1 snRNP splicing dysfunction causes neuronal hyperexcitability and cognitive impairment”的研究报告中，来自美国圣犹大儿童研究医院等机构的科学家们通过研究开发了一种新型小鼠模型，相比此前模型而言其或能更能模拟出人类的阿尔兹海默病，相关研究或有望帮助揭示诱发阿尔兹海默病的发病机制。文章中，研究人员利用这种新型模型进行研究发现，RNA剪接的缺陷或许会导致阿尔兹海默病的神经变性，RNA剪接是一种特殊过程，其能移除非编码的基因序列并将编码蛋白质的序列连接起来。 研究者Junmin Peng说道，RNA剪接是机体转录和翻译的必要过程，其对于大脑健康尤为重要，因为我们都知道，大脑中拥有比机体中其它器官更多的细胞多样性，而且剪接也被认为是机体产生蛋白质多样性的重要过程。此前研究结果表明，RNA剪接机器中的特殊组分—U1小核内核糖核蛋白（snRNP，U1 small nuclear ribonucleoprotein）或能在阿尔兹海默病个体大脑中产生聚集物，U1 snRNP复合体在RNA剪接过程中是非常必要的。如今，研究人员通过研究发现，U1 snRNP的功能异常或会促进神经变性发生，这或许就为研究阿尔兹海默病的发生提供了新的思路，此外研究者还发现，因U1 snRNP病理变化所导致的RNA剪接功能的异常或许能帮助引发机体的神经变性过程。 【7】Nat Commun：科学家识别出一种特殊的小分子 或能分解引发人类阿尔兹海默病的淀粉样缠结物 Seidler， P.M.，Murray，K.A.，Boyer，D.R. et al. Structure-based discovery of small molecules that disaggregate Alzheimer’s disease tissue derived tau fibrils in vitro. Nat Commun 13， 5451 (2022). doi：10.1038/s41467-022-32951-4 阿尔兹海默病是神经元死亡和大脑萎缩的结果，其与蛋白质tau聚集成为纤维有关；近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“Structure-based discovery of small molecules that disaggregate Alzheimer's disease tissue derived tau fibrils in vitro”的研究报告中，来自加州大学洛杉矶分校等机构的科学家们通过研究使用绿茶中的一种分子识别出了一种其它的分子，或能分解被认为会诱发阿尔兹海默病和类似疾病的大脑中的蛋白缠结。这种名为EGCG的绿茶分子能分解tau纤维，即形成缠结能攻击神经元致其死亡的长条状多层纤维丝。 这篇研究报告中，研究人员描述了EGCG是如何将tau纤维一层一层卡住的，同时他们还揭示了他们如何发现其它能以同样方式发挥作用的分子，这些分子或许能比EGCG更好地成为潜在的候选药物，因为EGCG无法轻易穿过大脑，这一研究发现或有望帮助研究人员开发新型药物来靶向作用tau纤维和其它淀粉样纤维的结构，从而治疗阿尔兹海默病、帕金森疾病和相关的疾病等。 数以千计的J形tau蛋白分子层能结合在一起构成被称之为缠结的淀粉样纤维，这是一个世纪前德国科学家Alois Alzheimer在一个痴呆症患者死亡后的大脑中首次观察到的结构，这些纤维能够生长并在大脑中扩散，同时还会杀死神经元并诱导大脑萎缩，很多科学家都认为移除或破坏tau纤维或能减缓痴呆症的进展。研究者David Eisenberg说道，如果我们能分解这些纤维，我们或许就能阻断神经元的死亡，工业界在这一方面通常是失败的，因为其主要会使用难以进入大脑的大分子抗体，几十年来，科学家们都知道，绿茶中名为EGCG的分子能分解淀粉样纤维，这就是我们的工作与其它工作的不同之处。 【8】Science：新研究揭示阿尔茨海默病和进行性核上性麻痹的多个新风险基因 YONATAN A. COOPER，NOAM TEYSSIER，NINA M. DRAGER，et al. Functional regulatory variants implicate distinct transcriptional networks in dementia. Science，2022，doi：10.1126/science.abi8654. 近日，一篇发表在国际杂志Science上题为“Functional regulatory variants implicate distinct transcriptional networks in dementia“的研究报告中，来自美国加州大学洛杉矶分校等机构的科学家们通过使用允许组合使用在一种实验中大规模筛选基因变异的新测试方法，确定了阿尔茨海默病和一种罕见的相关大脑疾病---进行性核上性麻痹（progressive supranuclear palsy， PSP）---的多个新风险基因。这项新的研究还提出了一种修订后的新模型，显示常见的基因变异虽然单独对疾病的影响很小，但一起可能通过破坏整个基因组的特定转录程序而提高疾病的风险。 大规模并行的功能基因组学确定了痴呆症中的基因和机制。 图片来源：Science, 2022, doi:10.1126/science.abi8654。 通常情况下，科学家们凭借全基因组关联研究（GWAS）调查一大群人的基因组，以确定增加疾病风险的基因变异。这是通过测试与疾病相关的染色体或基因座上的标记来完成的。每个基因座平均有几十个---有时是几百个或几千个---共同的遗传标记，这些标记是共同遗传的，与疾病有关，这就使得人们很难确定哪些是真正导致疾病的功能性变异。确定因果变异及其影响的基因是现代遗传学和生物医学的一个主要挑战。这项新的研究为解决这一问题提供了一个有效的路线图。 在这项新的研究中，这些作者进行了已知最早用来研究神经退行性疾病的高通量测试方法之一。他们进行了大规模并行报告基因检测（massively parallel reporter assay， MPRA），同时测试了与阿尔茨海默病相关的25个位点和与PSP相关的9个位点的5706个基因变异。PSP是一种比阿尔茨海默病更罕见的神经系统疾病，但有类似的病理特征。 【9】Alzhe & Demen：科学家开发出一种利用血液分析来诊断阿尔兹海默病的新方法 Jijing Wang，Cong Guo，Zhaowei Meng，et al. Testing the link between isoaspartate and Alzheimer's disease etiology，Alzheimer's & Dementia (2022). DOI：10.1002/alz.12735 异天冬氨酸（isoAsp，Isoaspartate）是机体蛋白质中由于自发脱酰胺作用而形成的一种损伤性的氨基酸残基，其能破坏蛋白质的结构使其更易于聚集。 近日，一篇发表在国际杂志Alzheimer's & Dementia上题为“Testing the link between isoaspartate and Alzheimer's disease etiology”的研究报告中，来自瑞典卡罗琳学院等机构的科学家们通过研究，利用蛋白质组学和其它先进的分子生物学工具发现了一种能通过血液分析从而诊断阿尔兹海默病的新方法，其或能帮助揭开疾病发生的潜在原因并预防疾病的发生。 当我们变老时，机体内的蛋白质也会衰老，包括机体中诸如白蛋白（albumin）等长寿蛋白，蛋白质衰老的主要表现之一就是氨（ammonia）的缺失，即所谓的脱酰胺基作用（deamidation），随着脱酰胺基产物的积累，蛋白质分子就会失去其结构、功能和溶解度并开始聚集。 【10】Nat Neurosci：通过重编程大脑中的小胶质细胞来实现治疗阿尔兹海默病的目的 Drager，N.M.，Sattler，S.M.，Huang，C.TL. et al. A CRISPRi/a platform in human iPSC-derived microglia uncovers regulators of disease states. Nat Neurosci (2022). doi：10.1038/s41593-022-01131-4 如今研究人员越来越发现，小胶质细胞正在成为引起人类神经性疾病的关键驱动因素，然而，科学家们却缺乏对其背后分子机制的系统性理解。近日，一篇发表在国际杂志Nature Neuroscience上题为“A CRISPRi/a platform in human iPSC-derived microglia uncovers regulators of disease states”的研究报告中，来自加利福尼亚大学等机构的科学家们通过研究发现，揭示如何将受损的大脑细胞从疾病状态转变为健康状态或许有望帮助研究人员开发治疗阿尔兹海默病和其它形式痴呆症的新型疗法。 这篇研究报告中，研究人员重点对小胶质细胞进行了研究，其能够通过清除受损的神经元以及与痴呆症和其它大脑疾病通常相关的蛋白质斑块来稳定大脑功能。研究者Martin Kampmann博士说道，尽管小胶质细胞的变化在阿尔兹海默病和其它大脑疾病中扮演着重要角色，但对这些细胞的理解仍然不够充分。如今，研究人员利用一种开发的新型CRISPR技术就能揭示如何真正控制这些小胶质细胞，让其停止进行有毒性的活动并回归到发挥其关键的清洁作用的角色上，这种能力或许就能提供一定的机会来帮助研究人员开发新型的疾病疗法。 大多数已知会增加阿尔兹海默病风险的基因都能通过小胶质细胞发挥作用，因此，这些细胞对于此类神经变性疾病的发展或许有着重大的影响。小胶质细胞能充当大脑的免疫系统，普通的免疫细胞并不能跨越血脑屏障，因此健康的小胶质细胞的任务就是清除废物和毒物，并保持神经元的最佳功能，当小胶质细胞开始迷失方向时，其结果可能是大脑的炎症和对神经元及其所形成的网络的损害。 比如，在某些情况下，小胶质细胞就会开始移除神经元之间的突触，虽然这在一个人的童年和青少年时期是大脑发育的正常部分，但其或许会对成年人的大脑产生灾难性的影响。在过去5年左右的时间里，许多研究都观察并分析了这些不同的小胶质细胞状态，但还没有确定其背后的遗传学特征。于是研究人员就想通过研究识别出到底是哪个基因主要参与了小胶质细胞活动的特殊状态，以及每种状态都是如何被调节的，基于这些知识，他们就能打开或关闭基因，并让一些不听话的细胞回归到正常轨道上去。 【11】Nat Med：新型药物或有望治疗阿尔兹海默病且并不会引起炎性副作用 Jung， H.， Lee， S.Y.， Lim， S. et al. Anti-inflammatory clearance of amyloid-β by a chimeric Gas6 fusion protein. Nat Med (2022). doi：10.1038/s41591-022-01926-9 Aduhelm是一种能靶向作用β淀粉样蛋白（Aβ）的单克隆抗体，尽管其成为了FDA批准的首个用于治疗阿尔兹海默病的药物，因为其能帮助减少阿尔兹海默病患者大脑中的Aβ负担，然而目前科学家们在其改善机体认知功能的效应上仍然存在一定的争议。此外，大约40%利用这种单克隆抗体治疗的患者都会经历严重的副作用，包括脑水肿（ARIA-E）和出血（ARIA-H）等，这或许和Aβ抗体结合免疫细胞（诸如小胶质细胞和巨噬细胞）的Fc受体时大脑中所产生的炎性反应有关，这些炎性副作用或能通过激活小胶质细胞来引发神经元细胞死亡和突触的消除，甚至还可能会加剧阿尔兹海默病患者的大脑认知损伤，因此，目前基因Aβ的免疫疗法或许会因其产生炎性副作用而存在着弊大于利的内在风险。 为了克服这些困难，近日，一篇发表在国际杂志Nature Medicine上题为“Anti-inflammatory clearance of amyloid-β by a chimeric Gas6 fusion protein”的研究报告中，来自韩国科学技术院等机构的科学家们通过研究开发出了一种名为αAβ-Gas6的新型融合蛋白药物，其或能通过与基于Aβ抗体的免疫疗法完全不同的机制来消除Aβ，在阿尔兹海默病小鼠模型中，αAβ-Gas6不仅能高效移除Aβ，而且还能规避与常规抗体疗法相关的神经毒性炎症副作用。 科学家揭示人类阿尔兹海默病发生的新型关键机制。 图片来源：Cell Stem Cell (2022). DOI:10.1016/j.stem.2022.06.007 研究者Chan Hyuk Kim说道，通过Aβ靶向性抗体所实现的FcR激活或许会诱导小胶质细胞介导的Aβ吞噬作用，但其也会产生一定的炎性信号，从而不可避免地损伤大脑组织。因此，研究人员利用到了吞噬作用，其是一种细胞过程，即死亡的细胞会被吞噬细胞清除从而作为清除大脑中Aβ的可替代途径，吞噬作用会伴随着抗炎性反应从而维持机体组织的平衡，为了利用这一过程，研究人员对Gas6进行工程化改造，其是一种特殊的可溶性适配蛋白，其能通过TAM吞噬受体来介导吞噬作用，其目标特异性会从死亡细胞重新定向到Aβ斑块。 【12】Cell Stem Cell：科学家揭示人类阿尔兹海默病发生的新型关键机制 Mengmeng Jin，Ranjie Xu，Le Wang，et al. Type-I-interferon signaling drives microglial dysfunction and senescence in human iPSC models of Down syndrome and Alzheimer's disease，Cell Stem Cell (2022). DOI： 10.1016/j.stem.2022.06.007 小胶质细胞对于大脑的发育和阿尔兹海默病的发病至关重要。近日，一篇发表在国际杂志Cell Stem Cell上题为“Type-I-interferon signaling drives microglial dysfunction and senescence in human iPSC models of Down syndrome and Alzheimer's disease”的研究报告中，来自美国罗格斯大学等机构的科学家们通过研究揭示了与阿尔兹海默病相关的破坏性蛋白是如何攻击人类大脑细胞并破坏周围组织的。 在对小鼠大脑中生长的人类脑细胞进行首个此类研究中，研究人员发现了一种关键的机制，其或能作为一种潜在的疾病治疗性靶点，目前这类疾病困扰着全球数百万人的健康，且没有治愈手段。这项研究中，研究人员进行了相关实验，即将人类大脑免疫细胞注射到培育的免疫缺陷小鼠的大脑中，随后创建了人鼠嵌合体，随后他们详细描述了被称之为小胶质细胞的特殊大脑免疫细胞在接触tau蛋白时所发生的情况，这些破坏性的物质被认为参与到了阿尔兹海默病和其它多种人类大脑疾病中。 研究者Peng Jiang说道，这项研究中，我们利用新开发的嵌合体小鼠大脑模型进行研究，其中人类细胞被注射到小鼠大脑中并能生长、发育且能成熟并具有适当的功能，这或许就位调查人类大脑中的小胶质细胞的作用以及阿尔兹海默病和人类唐氏综合征患者所出现的认知损伤提供了新的线索，唐氏综合征是一种具有高风险阿尔兹海默病的人类遗传性疾病。通过研究人鼠大脑嵌合体的过程，科学家们就能见证并分析（通过对不同阶段所提取的样本）截止到目前为止在很大程度上难以捉摸的细胞大脑攻击。 【13】Cell：科学家破解阿尔茨海默病风险基因APOE4之谜 Julia TCW，Lu Qian，Nina H. Pipalia，et al. Cholesterol and matrisome pathways dysregulated in astrocytes and microglia，Cell (2022) doi：10.1016/j.cell.2022.05.017 阿尔茨海默病（AD）是一种进行性神经退行性疾病，也是痴呆的最常见原因，影响着美国580多万人。科学家们已经发现了一些增加AD发病风险的基因变体；其中对65岁以上的人来说最著名的是APOEε4等位基因。尽管APOE4和AD风险增加之间的关联已经确立，但是在此之前，人类脑细胞类型中导致这种潜在风险的机制还不清楚。近日，一篇发表在国际杂志Cell上题为“Cholesterol and matrisome pathways dysregulated in astrocytes and microglia”的研究报告中，来自波士顿大学等机构的科学家们通过研究发现了该基因的两个重要的新方面：1）APOE4的人类基因背景对APOE4患者来说是独一无二的；2）APOE4导致的机制缺陷对人类细胞来说是独一无二的。 研究者Julia TCW博士表示，我们的研究通过比较人类和小鼠模型，证实了APOE4基因的作用以及人类中哪些脑细胞受到的影响最大。这些发现很重要，因为如果我们了解这种风险基因如何以及在哪里破坏我们的大脑，我们就能找到治疗方法。 为了研究APOE4对脑细胞类型的影响，这些作者使用了三种模型：人类诱导性多能干细胞（hiPSC）、死后人脑和实验模型。他们使用第一种hiPSC模型，比较了AD患者和正常人的APOE4（突变）与APOE4（无突变）。对于第二种模型，他们将AD患者的大脑与具有不同APOE基因型的对照大脑进行比较。对于第三种模型，他们使用了一种携带人类APOE基因的实验模型。有了所有这些模型，他们使用了基因筛选和RNA测序来确定APOE4导致的人类细胞类型的特定缺陷。 【14】Sci Transl Med：烟酸有望延缓阿尔茨海默病进展 MIGUEL MOUTINHO，SHWETA S. PUNTAMBEKAR，ANDY P. TSAI，et al. The niacin receptor HCAR2 modulates microglial response and limits disease progression in a mouse model of Alzheimer's disease. Science Translational Medicine，2022，doi：10.1126/scitranslmed.abl7634 近日，一篇发表在国际杂志Science Translational Medicine上题为“The niacin receptor HCAR2 modulates microglial response and limits disease progression in a mouse model of Alzheimer’s disease”的研究报告中，来自美国印第安纳大学医学院等机构的科学家们通过研究分析了烟酸（niacin）如何在阿尔茨海默病动物模型中调节小胶质细胞对淀粉样蛋白斑（amyloid plaque）的反应。他们发现当在实验室模型中使用时，烟酸限制了阿尔茨海默病进展，这一发现有可能为开发治疗这种疾病的方法铺平道路。 诱导阿尔茨海默病中的小胶质细胞表达HCAR2。 图片来源：Science Translational Medicine, 2022, doi:10.1126/scitranslmed.abl7634。 研究者表示，这项研究为阿尔茨海默病确定了一种潜在的新治疗靶标，它可以通过美国食品药品管理局（FDA）批准的药物进行调节。维持整个身体代谢的烟酸主要通过典型的饮食获得；它也可以作为补充剂和降胆固醇药物服用。然而，Moutinho发现，大脑以一种不同的方式使用烟酸。在大脑中，烟酸与一种高度选择性的受体---HCAR2---相互作用，该受体存在于与淀粉样蛋白斑物理的小胶质细胞中。Landreth说，当烟酸---在这个项目中用作FDA批准的Niaspan药物--激活该受体时，它刺激小胶质细胞的有益行动。 研究者指出，在阿尔茨海默病动物模型接受了烟酸后，它们最终出现了较少的淀粉样蛋白斑，而且它们的认知能力得到了改善。我们直接证实这些行动是由于烟酸作用于HCAR2受体。过去对烟酸和阿尔茨海默病的流行病学研究已表明，饮食中烟酸含量较高的人患这种疾病的风险减少了。烟酸目前也被用于针对帕金森病和胶质母细胞瘤的临床试验中。为了进一步研究烟酸和大脑，Landreth和Moutinho正在与印第安纳大学医学院临床神经病学副教授Jared Brosch博士合作，后者正在申请一项临床试验，旨在研究烟酸和人类大脑的影响。 【15】Sci Rep：鼻腔中存在的特殊细菌或会增加个体患阿尔兹海默病的风险 Chacko， A.，Delbaz， A.，Walkden，H. et al. Chlamydia pneumoniae can infect the central nervous system via the olfactory and trigeminal nerves and contributes to Alzheimer’s disease risk. Sci Rep 12，2759 (2022). doi：10.1038/s41598-022-06749-9 肺炎衣原体（Chlamydia pneumoniae）是一种呼吸道病原体，但其也能感染中枢神经系统，最近研究人员发现，肺炎衣原体中枢神经系统感染和晚发性痴呆症之间的关联变得越来越明显，在小鼠机体中，中枢神经系统感染已经被证明能在鼻腔内接种后数周至数月内发生；近日，一篇发表在国际杂志Scientific Reports上题为“Chlamydia pneumoniae can infect the central nervous system via the olfactory and trigeminal nerves and contributes to Alzheimer’s disease risk”的研究报告中，来自格里菲斯大学等机构的科学家们通过研究发现，一种普遍存在于鼻腔中的细菌（肺炎衣原体）或能潜入大脑中并引发一系列导致阿尔兹海默病的事件。文章中，研究人员发现，肺炎衣原体或能通过鼻腔中的神经来侵入大脑中。 尽管肺炎衣原体经常会引起呼吸道感染，但其在大脑中也会被发现，这或许就提出了问题，即是否其也会引发宿主机体中枢神经系统的损伤。随后研究人员在动物模型中进行了一系列广泛的研究，不仅揭示了肺炎衣原体是如何进入宿主大脑的，也阐明了其如何导致阿尔兹海默病病理学表现。研究者Ekberg教授说道，此前我们通过研究发现，多种不同种类的细菌能在24小时内迅速通过延伸到鼻腔和大脑之间的外周神经进入中枢神经系统中。 有了这些背景知识，研究人员就能追踪肺炎衣原体是如何偷偷穿过血脑屏障并迅速进入大脑的。最新研究显示，一旦细菌进入了中枢神经系统中，大脑中的细胞就会在几天内通过沉积β淀粉样多肽来做出反应，而β淀粉样多肽是阿尔兹海默病的标志性斑块；几周后，多个已知参与阿尔兹海默病发生的基因通路或许就会被极大地激活。 研究结果指出，当细菌入侵到嗅觉神经时，周围的神经细胞（胶质细胞）就会被感染，这些细胞很有可能是细菌在神经系统内持续存在的原因；这些细胞通常是抵御细菌的重要卫士，但在这种情况下其会被感染并能帮助细菌扩散；长期以来研究人员怀疑，细菌（甚至病毒）会导致机体的神经性炎症并促进阿尔兹海默病的启动，然而，仅仅是细菌或许还并不足以导致某些个体患病，或许其需要遗传易感性外加细菌的组合才能够导致阿尔兹海默病的发生。（生物谷Bioon.com） 生物谷2022年终盘点正在进行！更多精彩盘点敬请期待！

▎药明康德内容团队编辑本期看点[1] 涵盖115个来自不同疾病领域，具转化潜力的潜在创新靶点[2] 详细介绍15个癌症、代谢疾病、中枢神经疾病等相关靶点[3] 提供完整115个靶点列表下载地址，扫描下图二维码或点击文末“阅读原文/Read more”即可访问《自然》子刊Nature Reviews Drug Discovery曾指出，每个“first-in-class”药物的上市多有赖于创新药物靶点的发现，靶点的重要性不言可喻！在2022年，全球科研人员们在创新靶点的探索和开发上做出了诸多突破：这些靶点有的是创新癌症免疫疗法诞生的契机，有的有望提升T细胞疗法的活性，有的则有可能变革阿尔茨海默病、帕金森病、非酒精性脂肪性肝炎（NASH）等重大疾病的治疗格局……图片来源：药明康德内容团队制图药明康德内容团队盘点了在2022发布于国际知名科研期刊当中的潜力靶点，以供各位医药界的朋友们作为参考。在这篇文章中，我们优选15个值得关注的靶点做详细报道。扫描下图二维码或点击文末“阅读原文/Read more”，即可下载完整115个靶点列表。▲长按扫描二维码或点击文末“阅读原文/Read more”，即可下载完整115个靶点列表。靶点统计的详细方法请参见文末。癌症免疫疗法潜在靶点靶点：ZBP1应用：增加肿瘤免疫原性期刊 / PMID：《自然》 / 35614224发现：在癌症免疫治疗中，仅有一小部分病患会对免疫检查点抑制剂（ICB）单药疗法产生长期缓解。近期RNA编辑酶ADAR1被发现与免疫检查点抑制剂疗法抗性相关。ADAR1可通过抑制具免疫原性双链RNA（dsRNA）的产生，进而避免肿瘤对免疫检查点抑制剂产生应答。在此篇论文中，科学家发现ADAR1的突变或删除会造成Z型dsRNA（Z-RNA）的累积，进而活化Z-RNA感应蛋白ZBP1，并最终导致细胞发生RIPK3介导的坏死性凋亡（necroptosis）。由于临床上目前仍不存在ADAR1抑制剂，科学家找到了一种不受ADAR1影响而直接活化ZBP1的化合物CBL0137。通过引发细胞内生成Z-RNA，CBL0137可而有效地活化ZBP1。CBL0137可在肿瘤相关成纤维细胞（CAF）内引发ZBP1依赖性坏死性凋亡，并在黑色素瘤小鼠模型中逆转肿瘤对免疫检查点抑制剂的抗性。这些结果显示即便癌症对免疫检查点抑制剂已有耐药性，通过靶向活化ZBP1依旧可引发癌细胞的坏死性凋亡，恢复对免疫疗法的应答。靶点：COL6A3应用：不限癌种T细胞疗法靶点期刊 / PMID：Science Translational Medicine / 36044599发现：T细胞受体疗法靶向细胞内外抗原，但此抗原肽片段须在肿瘤细胞上，通过与特定人类白细胞抗原（HLA）分子结合，成为peptide-HLA（pHLA）复合体呈现，才能为T细胞所识别。因此识别在肿瘤中高度表达但在健康组织内罕见、具高度TCR亲和力的pHLA复合体为TCR疗法成功的关键之一。研究人员对约1500个肿瘤与健康组织样本（包含11种不同实体瘤）进行测试，并通过量化质谱法来分析、比较组织内pHLA复合体。在使用人工智能量化分析每个细胞中含有各种pHLA复合体拷贝数后，研究人员发现一种由HLA-A*02:01所呈现的肿瘤特异性肽片段。此片段来自编码6型胶原蛋白的COL6A3基因，其第六外显子（exon 6）因选择性剪接而产生。这种选择性剪接出现在多种实体瘤基质中，但在健康组织内却十分罕见。而根据此所识别出的pHLA复合体所设计出的TCR疗法，在带有人类肿瘤细胞的小鼠当中展现良好疗效。实验结果显示，接受此项TCR疗法小鼠的肿瘤不但生长速度减缓，且有肿瘤缩小的情形。重要的是，此疗法的耐受性良好，研究人员并未观察到此疗法对正常细胞的任何毒性。因此COL6A3选择性剪接具潜力被开发成为治疗不同种类实体瘤的T细胞疗法。靶点：MC5R应用：降低肿瘤免疫抑制期刊 / PMID：《科学》/ 35926007发现：下丘脑-垂体（hypothalamic–pituitary）能够分泌多种激素调控免疫反应，而其中有部分激素或效应分子在癌症病患中有增加的情形。研究人员发现，下丘脑-垂体能够促进髓系造血（myelopoiesis）与免疫抑制作用，进而促进肿瘤的生长。皮下肿瘤的植入会引发小鼠下丘脑活化，以及促进垂体分泌α-黑素细胞刺激素（α-MSH）。α-MSH通过作用于髓系祖细胞上的黑素皮质素受体5（MC5R）而促进髓系造血、髓系细胞累积、免疫抑制与肿瘤生长等作用。靶向MC5R的拮抗肽能够提升抗肿瘤免疫反应，以及靶向PD-1免疫疗法的疗效。值得一提的是，研究人员亦发现癌症患者血清中的α-MSH水平上升，并且与患者体内循环的髓系抑制细胞量呈正相关。这些发现显示神经内分泌通路可能参与抑制肿瘤免疫反应，以及MC5R为癌症免疫疗法的潜力靶点。图片来源：药明康德内容团队制图提升T细胞疗法抗肿瘤能力靶点：PARP11应用：增强CAR-T细胞疗法抗实体瘤效力期刊 / PMID：Nature Cancer / 35637402发现：免疫抑制性的肿瘤微环境（TME）帮助实体瘤逃避抗肿瘤免疫反应并对免疫疗法产生抗性。科学家们发现包含调节性T细胞与腺苷在内的TME因子，会下调在CD8+细胞毒性T淋巴细胞（CTL）上1型干扰素受体IFNAR1的表达，而此过程与肿瘤中CTL内所诱发表达的多腺苷二磷酸核糖聚合酶11（PARP11）有关。PARP11是产生免疫抑制性TME的调节物之一。基因敲除PARP11则可避免CTL上IFNAR1的丧失，进而增加CTL的肿瘤毒杀活性并引起IFNAR1依赖性的肿瘤生长抑制。因此通过遗传学工具调控或药物来抑制PARP11，有潜力增加嵌合抗原受体（CAR）-T细胞疗法的疗效。而通过工程化造成PARP11失活的CAR-CTL则可能增加其抗实体瘤的效力。这些发现显示PARP11在具免疫抑制性的TME中所扮演的关键角色，并概念性验证靶向此信号通路以提升免疫疗法效力的可能。靶点：cBAF应用：增强T细胞疗法抗实体瘤效力期刊 / PMID：《自然》/ 35732731发现：识别能够提升记忆T（Tmem）细胞生成的机制，对于癌症疫苗的发展与抗肿瘤免疫疗法的开发是至关重要的。研究人员通过CRISPR基因编辑技术筛选体内Tmem细胞的负调节因子时发现，许多哺乳类动物典型的BRG1/BRM相关因子（cBAF）组成扮演关键角色。这些cBAF复合体的组成对于活化的CD8+ T细胞分化成效应T（Teff）细胞是必须的，而这些Teff细胞的丧失则促使Tmem细胞在体内形成。有趣的是，研究人员发现，活化的CD8+ T细胞在进行分裂时，当子细胞同时具有高度MYC与cBAF表达时，细胞较有可能分化成Teff细胞；反之，当子细胞的MYC与cBAF表达量皆低时则细胞倾向分化成Tmem细胞。关键的是，当研究人员在初始CD8+ T细胞活化的48小时内以可能的cBAF抑制剂对小鼠进行治疗时，可以促进Tmem细胞生成，并改善T细胞输入疗法治疗小鼠结直肠癌与黑色素瘤的效果。此研究显示在T细胞分化早期调控cBAF，有潜力改善实体瘤癌症免疫疗法的效果。靶点：RASA2应用：增加T细胞疗法持续性期刊 / PMID：《自然》/ 36002574发现：由于外在抑制因子与内部抑制检查点的作用，过继性T细胞疗法在癌症治疗上的效用受到局限，而靶标基因编辑可能是克服这些限制、加强T细胞疗法的关键。通过在不同免疫抑制情形下进行CRISPR基因敲除的筛选过程，研究人员识别出能够避免T细胞功能障碍的基因。不同的筛选过程皆发现RasGTP酶激活蛋白（RasGAP）RASA2是人类T细胞内的信息检查点，其表达量会在T细胞受体经急性刺激后下降，也会随着T细胞在慢性抗原暴露下逐渐升高。基因敲除RASA2会增强MAPK信号以及CAR-T细胞面对靶标抗原时的细胞溶解能力。体外实验显示，缺乏RASA2的T细胞在经过反复肿瘤抗原刺激后，与野生组细胞相比，其活化程度、细胞因子生产量与代谢活性皆较高，并展现持续的癌细胞毒杀能力。此外，RASA2基因敲除CAR-T细胞在血癌小鼠模型的骨髓中，也较具适应优势。重要的是，在许多临床前T细胞受体（TCR）疗法与CAR-T疗法中，去除RASA2能够延长异种移植的血液与实体瘤小鼠的生存期。因此RASA2可能是增加现有T细胞疗法持续性与功能性的关键靶点。其他癌症治疗潜在靶点靶点：PKMYT1疾病：CCNE1扩增肿瘤期刊 / PMID：《自然》/ 35444283发现：细胞周期蛋白E1（CCNE1）基因的扩增常见于许多类型的肿瘤，尤其是在高分化浆液性卵巢癌、子宫癌与胃食管癌，在这些癌症中细胞周期蛋白E1的高度表达与基因组不稳定性、对靶向药物具抗性相关。科学家为找出CCNE1扩增肿瘤的治疗靶标，以基于CRISPR-Cas9的技术进行基因组的合成致死配对筛选。科学家们发现，当细胞CCNE1的表达量增加，其对PKMYT1激酶的抑制变得更为敏感。PKMYT1为周期蛋白依赖性激酶1（CDK1）的负调节物。当与吉西他滨（gemcitabine）组合使用时，针对PKMYT1所开发的口服、选择性抑制剂RP-6306可以造成CCNE1扩增肿瘤缩小。因此靶向PKMYT1为CCNE1扩增肿瘤的潜在靶点。靶点：ENDOD1疾病：同源重组缺陷&TP53突变肿瘤期刊 / PMID：Nature Communications / 35606358发现：研究人员发现非典型核酸酶ENDOD1在DNA修复机制中未曾被发现的功能。当细胞内ENDOD1基因被敲除时，ENDOD1功能的丧失会使具同源重组缺陷的细胞累积大量DNA双链断裂，引起合成致死效应。有趣的是，研究人员亦同时发现在TP53突变的肿瘤细胞中敲低ENDOD1，或在ENDOD1敲除细胞中进一步敲低p53时，皆会造成细胞内单链DNA快速累积而引起细胞死亡，因此ENDOD1与p53之间亦存在合成致死关系。而这也在动物实验中获得证实，小鼠对系统性EndoD1基因敲低具良好耐受性，然而对异种移植小鼠施以全身性靶向ENDOD1的siRNA时却会抑制其身上带有TP53突变的人类肿瘤进展。这些数据显示ENDOD1有潜力作为具癌症专一性的合成致死药物靶点。靶点：LCOR疾病：三阴性乳腺癌（TNBC）期刊 / PMID：Nature Cancer / 35301507发现：配体依赖辅阻遏物（LCOR）蛋白介导了正常与肿瘤乳腺癌干细胞的分化。虽然肿瘤干细胞（CSC）造成肿瘤异质性（heterogeneity）以及肿瘤治疗抗性，但其在免疫疗法当中所扮演的角色却鲜为人知。研究人员发现以免疫检查点抑制剂治疗TNBC会筛选出具低LCOR表达量的CSC，这些CSC的抗原呈递机制（APM）蛋白表达下降，因此会使得肿瘤对免疫攻击与免疫检查点抑制剂疗法不产生应答。科学家们发现LCOR是APM基因的转录激活蛋白，能以独立于干扰素（IFN）信息的方式与IFN刺激反应元素基序（ISRE）结合。LCOR的表达可增强肿瘤的免疫原性与对免疫检查点抑制剂的应答性。重要的是，LCOR的表达亦与TNBC患者对免疫检查点抑制剂的临床应答相关。当通过外泌体（EV）递送LCOR的mRNA并同时施以PD-L1抗体治疗时，可克服小鼠TNBC细胞对免疫检查点抑制剂的抗性并消除乳腺癌细胞的转移。这些结果显示LCOR可通过提升肿瘤APM表达，加强免疫检查点抑制剂对TNBC的疗效，是一款有力的潜在靶点。代谢相关疾病潜在靶点靶点：ASGR1疾病：高胆固醇期刊 / PMID：《自然》/ 35922515发现：高胆固醇是造成心血管疾病的重大风险之一。直至目前为止，尚无通过促进胆固醇排泄以降低胆固醇水平的药物上市。过去遗传学研究曾发现去唾液酸糖蛋白受体1（ASGR1）变异所导致的功能失去突变与低胆固醇水平和心血管疾病风险降低有关。ASGR1仅表达于肝脏内，其可介导血液中去唾液酸糖蛋白内化与在溶酶体中的降解。在此篇论文中，科学家们发现小鼠内Asgr1的缺失会稳定肝X受体α（LXRα），进而造成血清与肝脏内脂肪水平的下降——这可能是因为LXRα上调转运蛋白ABCA1与ABCG5/G8，进而促进胆固醇运输至高密度脂蛋白并分别排泄至胆汁与粪便中。重要的是，当施以小鼠靶向ASGR1中和抗体时能够促进胆固醇排泄并降低脂质水平，且与atorvastatin和ezetimibe这两个广为使用的降胆固醇药物产生协同作用。因此ASGR1为促进胆固醇排泄与降低脂质水平的潜在靶点。靶点：CD47-SIRPα疾病：NASH期刊 / PMID：Science Translational Medicine / 36417485发现：坏死性凋亡是造成肝细胞在NASH疾病死亡的机制之一，然而科学家们对于这些坏死性凋亡肝细胞（necHCs）在NASH中所扮演的角色却不清楚。研究人员发现，在患有NASH的人类与小鼠肝脏中necHCs的累积，与在necHCs表面所表达的“别吃我”CD47配体相关。此外，在肝脏巨噬细胞表面亦发现CD47受体SIRPα的表达量增加，这与所观察到巨噬细胞介导的necHCs清除受损现象一致。重要的是，当科学家以靶向CD47、SIRPα抗体治疗，或以腺相关病毒递送shCD47以沉默CD47在肝细胞的表达时，在两个由饮食引起的NASH小鼠模型上皆发现肝脏巨噬细胞增加对necHCs的清除，以及肝纤维化与肝脏星状细胞（HSC）活化的生物标志物降低。HSC活化是导致肝脏纤维化的原因之一。此外，以SIRPα抗体治疗亦可避免小鼠因CD47抗体治疗而产生的贫血副作用。这些发现显示阻断CD47-SIRPα信息通路可避免necHCs在肝脏的累积以及肝纤维化进展，是治疗NASH的潜在靶点。靶点：FLCN疾病：非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）、NASH期刊 / PMID：《科学》/ 35420934发现：NAFLD和NASH目前为止都尚未存在有效的治疗方法，虽然mTORC1通路为潜在的靶向疗法，但对于mTORC1如何控制脂质代谢却存在着争议性的解读。研究人员发现，当通过删除RagC/D鸟苷三磷酸酶激活蛋白FLCN（即卵泡素，folliculin）来选择性地抑制小鼠内的mTORC1通路时，可以在不影响其他mTORC1靶标蛋白的情况下，促进肝脏转录因子E3（TFE3）的活化。TFE3可通过诱发脂质消耗与抑制脂肪生成，保护肝脏免于NAFLD与NASH的疾病进展。这些结果对以往看似相冲突的研究做出了解释，并识别如FLCN等mTORC1通路蛋白为潜在的NAFLD与NASH治疗靶点。图片来源：药明康德内容团队制图神经系统相关疾病潜在靶点靶点：USP11疾病：阿尔茨海默病期刊 / PMID：《细胞》/ 36198316发现：与男性相较，女性具有显著较高的tau蛋白含量，也易罹患阿尔茨海默病，但造成此现象的机制尚仍不清楚。科学家在此篇论文中揭示，X连锁泛素特异性肽酶11（USP11）能够对tau蛋白进行去泛素化，进而使tau蛋白的相关位点发生乙酰化，造成tau蛋白聚集扩大的病理现象。乙酰化的tau蛋白是阿尔茨海默病患脑部内的病理特征之一。研究人员并证实，通过遗传学删除具有tau病变小鼠模型内的usp11表达时，可以选择性地保护母鼠，减少乙酰化tau蛋白的累积、tau相关病变以及认知损害。因此抑制由USP11介导的tau蛋白去泛素化可能降低女性罹患阿尔茨海默病与tau蛋白病变的风险。靶点：GPNMB疾病：帕金森病期刊 / PMID：《科学》/ 35981040发现：通过全基因组关联分析（GWAS）相关研究，许多与帕金森病相关的基因位点已被识别，然而治疗帕金森病的靶点基因与机制仍多属未知。研究人员通过GWAS数据，以及对帕金森病风险讯号与位点特征表达定量（expression quantitative trait locus）的共定位分析发现，帕金森病相关的染色体7位点（包含rs199347）与非转移性黑色素瘤糖蛋白b（GPNMB）基因相关联。研究人员发现，在细胞内，GPNMB蛋白与α突触核蛋白（α-synuclein，aSyn）存在共定位与免疫共沉淀关系。在源自诱导多能干细胞的神经元模型中，GPNMB的丧失使得细胞无法内化aSyn原纤维，进而避免产生aSyn相关的病理现象。值得一提的是，在对731位帕金森病患者与59位对照组样本的分析后发现，帕金森患者血浆中GPNMB表达量升高，且其表达量与患者疾病严重程度相关。因此GPNMB为帕金森病的风险基因，且为开发生物标志物与疾病治疗的潜在靶点。靶点：CLEC7A疾病：阿尔茨海默病期刊 / PMID：《细胞》/ 36306735发现：遗传学研究显示小胶质细胞在阿尔茨海默病中扮演关键角色，其中小胶质细胞内TREM2-SYK信号异常与疾病发展相关。TREM2 R47H蛋白的变异与罹患阿尔茨海默病的高风险相关，这些变异的蛋白无法通过SYK激酶来活化小胶质细胞。研究人员发现，缺失SYK的小胶质细胞由于无法对Aβ斑块进行包覆，会加速小鼠大脑病变与行为障碍。CLEC7A受体可直接活化SYK激酶。当系统性递送靶向CLEC7A抗体至小鼠体内时，可活化TREM2 R47H蛋白变异小鼠内的SYK激酶，进而促进小胶质细胞活化，因此CLEC7A有可能成为阿尔茨海默病免疫疗法的新治疗选择。期待这些创新靶点的发现能够促进更多创新疗法的开发，带进临床治疗的突破，造福更多受不同疾病所苦的患者。为了方便读者朋友们了解更多信息，扫描下图二维码或点击文末“阅读原文/Read more”，即可下载完整115个靶点列表。▲长按扫描二维码或点击文末“阅读原文/Read more”，即可下载完整115个靶点列表。靶点统计的详细方法请参见文末。▲欲了解更多前沿技术在生物医药产业中的应用，请长按扫描上方二维码，即可访问“药明直播间”，观看相关话题的直播讨论与精彩回放*药明康德统计于2022年1月至11月底，发布于《自然》、《科学》、《细胞》、Cancer Cell、Nature Cancer、Nature Communications、Science Translational Medicine、Science Advances等众知名期刊，具有哺乳动物实验支持，具研究新颖性，且尚未进入临床2期（或以上）试验的创新靶点。若不符合筛选标准的潜在靶点则未纳入统计之中。免责声明：药明康德内容团队专注介绍全球生物医药健康研究进展。本文仅作信息交流之目的，文中观点不代表药明康德立场，亦不代表药明康德支持或反对文中观点。本文也不是治疗方案推荐。如需获得治疗方案指导，请前往正规医院就诊。版权说明：本文来自药明康德内容团队，欢迎个人转发至朋友圈，谢绝媒体或机构未经授权以任何形式转载至其他平台。转载授权请在「药明康德」微信公众号回复“转载”，获取转载须知。分享，点赞，在看，聚焦全球生物医药健康创新