NR5A1

Gameto 公司希望通过重编程技术减缓卵巢的衰老速度，将其与肝脏、大脑或皮肤等其他器官的衰老速度同步，从而改善辅助生殖结果、测试和开发治疗卵巢疾病的药物、降低更年期医疗负担。 卵巢负责形成人类和其他哺乳动物生殖所需的卵子。在卵巢中发育成熟后，卵子就会被释放到输卵管中，在那里它可能会与精子相遇并完成受精作用。然而，目前科学家们对于卵子是如何在卵巢中形成的还知之甚少。这很大程度上是因为卵巢难以获取，因此很难在卵巢上进行相关实验。 卵巢的发育需要生殖细胞和几种类型的体细胞的结合。其中，颗粒细胞在卵泡形成和支持卵子发生中起着关键作用。尽管已有从人诱导多能干细胞（hiPSC）中诱导生成人原始生殖细胞样细胞（hPGCLC）的有效方案，但生颗粒细胞的方法一直难以捉摸。 卵子发生是女性生殖的核心过程，其基本功能单位是卵巢中的卵泡，因此，如果能从hiPSC中构建全人源卵泡体外模型，将极大地促进女性生殖、表观遗传学和人类发育研究。 2023年2月21日，哈佛大学乔治·丘奇（George Church）团队在 eLife 期刊发表了题为：Directed differentiation of human iPSCs to functional ovarian granulosa-like cells via transcription factor overexpression 的研究论文。 该研究将人类iPSC细胞定向分化为有功能的、全人源卵巢类器官，能够支持卵细胞成熟、发育卵泡并分泌性激素。这一卵巢类器官无需从患者体内获取卵巢组织的情况下用于研究人类卵巢生物学，以及开发治疗不孕症、卵巢癌等疾病的新疗法。 据悉，该技术已经授权给了一家名为 Gameto 的生物技术公司，该公司正在使用这一卵巢类器官技术开发治疗女性生殖系统疾病的新疗法。 之前的研究显示，激活iPSC中的特定转录因子可以使其再分化为颗粒细胞。在这项研究中，乔治·丘奇实验室根据之前的研究和遗传数据找到了35个可能与颗粒细胞形成有关的35个转录因子，然后对它们进行随机组合测试。 结果显示，同时过表达转录因子NR5A1和RUNX1，或同时过表达转录因子NR5A1和RUNX2，能够让iPSC再分化为颗粒样细胞。这些颗粒样细胞具有与人类胎儿卵巢细胞相似的转录组，并涵盖了关键的卵巢表型，包括卵泡形成和类固醇激素生成。 更高效的全人源卵巢类器官构建流程 更重要的是，将这些从人iPSC诱导而来的颗粒样细胞与同样从人iPSC诱导而来的人原始生殖细胞样细胞（hPGCLC）结合，能够形成卵巢类器官，帮助卵子发育。 人卵巢类器官中发育6天（左）和26天（右）的卵泡样结构 经过70天的发育，人卵巢类器官形成了卵泡结构，其特征是颗粒细胞环绕中央空腔排列 这些发现可以帮助研究人员建立稳定的系统来研究颗粒细胞在人类卵巢中的行为和功能，从而带来关于生殖健康的新见解。该卵巢类器官模型系统也将为研究人类卵巢生物学提供独特机会，有助于促进女性生殖健康疗法的发展。 论文共同第一作者 Merrick Pierson Smela 表示，该论文中的构建全人源卵巢类器官的方法，比以前构建的人/小鼠混合卵巢类器官（其中颗粒细胞来自小鼠）的方法要快上好几倍。而且这一全人源卵巢类器官能够复制卵巢的许多关键功能，这标志着在实验室研究女性生殖健康的能力向前迈进了一大步。在未来，这一技术还可能进一步发展，帮助那些卵子不发育或无法存活的女性培育卵子，从而治疗不孕症。 论文共同第一作者、Gameto公司副总裁 Christian Kramme 表示，从iPSC中诱导出颗粒细胞是一项重大成就，之前已有将人原始生殖细胞样细胞（hPGCLC）与小鼠颗粒细胞结合的研究，而这一次，我们有能力做出了全人源卵巢类器官模型，并用其研究卵子的发育和成熟。 目前，乔治·丘奇实验室正在继续开发人类卵巢类器官模型，并计划整合其他卵巢细胞类型，包括产生激素的膜细胞，以更全面地复制人类卵巢的复杂功能。他们还希望改进培养系统，让生殖细胞能够在其中完全发育成卵子，以及确定不同转录因子所需的最佳表达量。与此同时，Gameto公司也已经开始进行人类卵子成熟共培养系统的临床前研究。 Gameto 公司是一家位于纽约和波士顿的生物技术公司，致力于通过重编程卵巢细胞重新定义生殖寿命。Gameto 正在建立一个卵巢治疗平台，以逐步解决更年期问题、提高辅助生育能力以及女性不孕症问题。该公司于2020年和2022年分别完成了300万美元的种子轮融资和2000万美元的A轮融资。 Gameto 公司联合创始人兼CEO Dina Radenkovic 卵巢的衰老速度比身体其他器官快5倍，这增加了女性不孕、更年期提前和健康状况不佳的时间。卵巢快速衰老的特征，使其成为研究人类衰老的极佳模型。在人体其他器官还未衰老时，卵巢已经提前衰老，这在一定程度上导致了我们现在面临的社会和人口问题。鉴于人类整体健康寿命和寿命的显著增加，这种卵巢快速衰老的问题值得我们去解决。 Gameto 公司希望通过重编程技术减缓卵巢的衰老速度，将其与肝脏、大脑或皮肤等其他器官的衰老速度同步，从而改善辅助生殖结果、测试和开发治疗卵巢疾病的药物、降低更年期医疗负担。

目前已形成市场规模的一些治疗性蛋白是基于融合蛋白技术产生的。融合蛋白是指利用基因工程等技术将某种具有生物学活性的功能蛋白分子与其他蛋白（融合伴侣）融合而产生的新型蛋白。由于许多功能蛋白通常在血清中表现出很短的半衰期，而为了有效地利用这些功能白，必须反复给药，这大大限制了它们的治疗应用。通过融合伴侣的引入可以增强功能蛋白的活性和更长时间的耐受性，包括清除时间延长，引起局部刺激的能力减弱，半衰期增加，对降解的抵抗力增强，这无疑大大拓宽了功能蛋白的应用。目前人们目前已经开发了多种融合蛋白技术，例如免疫球蛋白融合技术、人血清白蛋白（HSA）融合技术（图1）。这些技术在融合蛋白药物的成功之路上发挥了举足轻重的基石作用。本文就一些经典的融合蛋白技术做一个简要介绍。 免疫球蛋白融合技术 使用基因工程技术，可以使用抗体的结构域来创造融合蛋白，从而进一步促进功能。所使用的抗体结构域可以是恒定区，也可以是可变片段。 Fc 融合 目前最常用的融合伴侣为免疫球蛋白IgG的Fc段，抗体Fc是抗体恒定区的一部分，包括铰链区-CH2-CH3（图2）。与可变区相比，使用恒定区作为融合蛋白的伴侣有助于融合蛋白的大小调节和药代动力学特性。此外，使用Fc区域融合可以使下游处理过程更容易，因为其可以使用治疗性抗体的技术来产生和纯化Fc融合蛋白。 与Fc段融合后通过增加分子量、FcRn介导的再循环机制可增加融合分子的稳定性、延长体内半衰期，同时也可利用Fc段介导ADCC、CDC等各种生物学功能。 目前，全球已经上市了20个左右的Fc融合蛋白药物，明星产品依那西普、阿柏西普、康柏西普、度拉鲁肽均属于Fc融合蛋白。 可变片段(Fv)融合 利用免疫球蛋白可变区的融合蛋白工程策略，也已经进行了广泛的应用。使用可变区而不是恒定区不仅可以减小融合蛋白的大小，而且还限制了免疫球蛋白的可编程性仅限于靶向。它们可以产生最小的融合蛋白，可以轻松、快速地穿过组织或肿瘤。 然而，在没有加入恒定区的情况下，Fv融合的应用存在一定的稳定性问题。抗体的抗原结合片段本身作为异源二聚体是足够稳定的，但由重链和轻链可变区组成的二聚体不稳定，重链可变区(VH)和轻链可变区(VL)之间的界面相互作用较弱。 为了克服这一不稳定的杂二聚体的障碍，人们已经采用了成功的方法，聚焦于将多肽连接物子与VH和VL共价偶联。所使用的多肽连接物必须是柔性的，通常由丝氨酸和甘氨酸组成，约为15到20个氨基酸，并产生了由单链组成的Fv分子。与自然存在的VH-VL杂二聚体相比，这些生成的分子表现出更高的稳定性。 另外还采用了一些额外的策略来进一步提高Fv片段的稳定性及其治疗用途。例如，有些单链抗体融合后可能有机会解离，并最终可能导致聚集。这可以通过掺入VH和VL之间的共价二硫键或通过引入突变来克服。 TNF-α、细胞因子融合蛋白和HLA多肽复合体的融合蛋白都是可以利用抗体的可变区进行生物工程的融合蛋白的例子。 抗体-酶融合蛋白 随着生物分子科学的发展，由酶和抗体组成的融合蛋白越来越多地被创造出来。例如，抗体-酶融合分子可以通过 “抗体靶向酶前药融合蛋白疗法” 靶向到肿瘤部位。这种方法的关键是抗体使有毒的酶被癌细胞内化，激活细胞死亡的途径。 到目前为止，抗体-酶融合蛋白在各种临床前研究和人体研究中显示出作为药物的前景。此外，与标准化疗相比，抗体-酶融合蛋白的毒性相对最小。 基于HSA的重组融合蛋白 HSA是人血浆中含量最高的蛋白质，占血浆总蛋白的40%- 60%，半衰期长达20天。使用HSA作为融合伙伴提供了一种灵活的方法来产生半衰期较长的治疗性蛋白质。该技术不仅延长了半衰期，而且使蛋白质更加稳定，并降低了免疫原性。效应蛋白可以通过其氨基末端或羧基末端与HSA融合。通过在末端融合HSA，效应蛋白的功能的几乎不会受到影响。 HSA融合药物的概念最早是由Human Genome Sciences公司提出的。基于HSA的融合技术受到了研究人员的极大关注，应用比较广的是抗体与HSA融合、细胞因子与HSA的融合、多肽与HSA的融合等(图3)。 目前，HSA融合技术领先的公司主要是GSK、Teva、Cogenesis和CSL这四家药企。GSK开发的GLP-1-HSA产品Tanzeum已经在欧美上市，给药频率为每周1次。通过将人源GLP-1的第8位丙氨酸替换为甘氨酸，从而增加了降解的拮抗性，再将两条经过修饰后的肽链以二聚体形式与HSA融合，半衰期延长至6-8天。 CSL开发的FVIII-HSA产品Idelvion于2016年1月获批上市, 用于儿童及成年血友病B患者。其在体内半衰期可长达14天，用药频率为每1-2周一次，大幅延长凝血因子IX治疗制剂的半衰期（18-24h）。 XTEN融合技术 XTEN属于蛋白质聚合物的一类，没有重复结构。这是由Amunix开发的一类非结构化的可生物降解的蛋白质聚合物，旨在增加治疗性肽和蛋白质的半衰期。 XTEN聚合物被认为是由六种亲水，化学稳定的氨基酸A，E，G，P，S和T组成的非免疫原性多肽。它们可以通过使用重组DNA技术以融合蛋白的形式生产，也可以通过将它们与所选药物化学偶联来进行工程制造(图4)。通过使用这种方法，可以特定地控制生物活性物质沿XTEN主干的价态和位置。它具有众多优点，如可以使用大肠杆菌进行表达，免疫原性较低，并且它是可生物降解的。 XTEN融合蛋白技术最初由Amunix开发，目前被用于9个融合蛋白药物开发。其中生长激素XTEN融合蛋白处于III期临床研究阶段，半衰期延长到131h，明显高于天然生长激素。艾塞那肽融合XTEN后，猴子体内试验证实半衰期从30min提高到60h。 CTP融合蛋白技术CTP是人绒毛膜促性腺激素β亚基羧基末端肽，早期发现CTP是因为人们观察到绒毛膜促性腺激素和黄体化激素两者结构相似，但半衰期却差别很大，分别为2天和20分钟。绒毛膜促性腺激的不同之处在于，HCGb亚基(HCG-b)具有31个氨基酸残基CTP，该CTP由序列FQSSSS*KAPPPS*LPSPS*RLPGPS*DTPILPQ组成，具有四个O-糖基化位点(表示为S*)，以唾液酸残基结尾。它可以增加重组融合蛋白唾液酸含量，唾液酸能增加黏蛋白的黏度，遮蔽蛋白上的糖链,使其不被糖苷酶水解,保护蛋白质免受蛋白酶降解。同时可提高蛋白质糖基化程度，增加分子量，因此可以获得更长的药物体内半衰期。另外，CTP是人体自身的天然长效融合伴侣，所以免疫源性非常低。 CTP技术最初由Prolor Biotech开发。CTP已经与几种激素、细胞因子融合在一起，试图延长它们的半衰期。FSH-CTP（Org 36286）是第一个进入临床实验的CTP融合蛋白，作为妇女不孕治疗的长效FSH治疗药物。研究表明，无论是皮下还是静脉给药，FSH-CTP半衰期都是重组FSH的两倍。FSH-CTP融合蛋白(Org 36286)已于2010年2月被EMA批准为一种名为Elonva的长效生育药物。 ELP (弹性蛋白样肽)融合蛋白技术 弹性蛋白样多肽(ELP)是一类从人原弹性蛋白中发现的基序中提取的一类工程重复蛋白。ELP中最常见的重复基序是(VPGxG)n。ELP的特征是它们的逆相变，在这种情况下，蛋白质经历温度诱导的二级结构变化，暴露出疏水表面积，导致ELP分子凝聚成微米级的聚集体。 借助基因工程可以人工合成ELP融合蛋白，精确调控ELP的结构与功能，并在其序列中添加反应性氨基酸或多肽(图6)。同时，ELP由天然氨基酸组成，其生物相容性好，易于生物降解，免疫原性低，无毒性作用。基于以上优势，ELP已被广泛应用于蛋白的表达纯化、体外诊断、药物递送和组织工程等生物医药领域。 PhaseBio公司是开发ELP融合蛋白技术的引领者。其利用ELP技术扩展了蛋白质和肽的循环半衰期，并提供持续释放的机制，从而改善了药物的药代动力学。PhaseBio公司是开发ELP融合蛋白主要用于胰岛素和GLP-1长效化制剂的开发，目前产品处于II期临床研究阶段，给药频率为每周1次。 转铁蛋白融合蛋白 转铁蛋白是一种高度丰富的血清糖蛋白，存在于血清中，含量为3-4 mg/mL，它与铁紧密但可逆地结合，并具有将铁运送到组织的功能。转铁蛋白有679个氨基酸残基，大小约80 kDa，并具有两个高亲和力的Fe3+结合位点，一个在N-末端结构域，另一个在C-末端结构域。据报道，人转铁蛋白的半衰期为7-10天。转铁蛋白在人血清中的持久存在依赖于转铁蛋白受体介导的循环机制。 多肽和蛋白质可以融合到人转铁蛋白的N-末端和C-末端，以及连接转铁蛋白两个主要叶的中心铰链区。转铁蛋白的N端是游离的，可以直接融合。C末端更深，并受到附近二硫键的限制，因此当蛋白质融合到C末端时，通常使用灵活的连锁。 铁蛋白能通过脑内皮细胞的转胞吞作用穿过血脑屏障，而不被阻断在溶酶体中。因此，铁蛋白是优良的治疗脑部疾病的药物载体，并有潜力成为多种中枢神经疾病药物载体。近年来利用转铁蛋白在脑疾病患者的治疗效果也得到了初步证实。 小编小结融合蛋白具有更好的药代动力学特性。因此，这些药物可以比未融合的等价物用的剂量更少、更有效。目前为止，Fc融合和HSA融合技术应用最广泛，但近年来，XTEN融合、CTP融合、ELP融合和转铁蛋白等融合技术取得了长足的进步。基于这些技术的有些药物已经上市，另外大量的药物目前正在进行临床试验，其有望产生优异的效果，惠及全球疾病患者。 参考文献 Recent advancements in fusion protein technologies in oncotherapy: A review. Novel Protein Therapeutics Created Using the Elastin-Like Polypeptide Platform. Chimeric Fusion Proteins Used for Therapy: Indications, Mechanisms, and Safety. Fusion Proteins for Half-Life Extension of Biologics as a Strategy to Make Biobetters.Strategies for Modulation of Pharmacokinetics of Recombinant Therapeutic Proteins长效蛋白药物市场全景扫描. 注：本文不具有任何医学观点和投资建议

SAN DIEGO--(BUSINESS WIRE)-- Orphagen Pharmaceuticals, Inc., a biotech company pioneering the screening, discovery, and development of small molecule ligands that modulate orphan or unexplored members of the nuclear receptor family, today announced that the U.S. Food and Drug Administration (FDA) has granted Rare Pediatric Disease Designation (RPDD) for OR-449 for the treatment of pediatric adrenocortical carcinoma (ACC). OR-449 is a selective, first-in-class, potent and orally bioavailable small molecule antagonist to steroidogenic factor-1 (SF-1 or NR5A1), an orphan nuclear receptor and transcription factor that is essential for the growth and development of the adrenal gland. Orphagen is developing OR-449 for both the adult and pediatric forms of ACC as well as other cancers known to express a high level of SF-1. “We are gratified that OR-449 has received an RPDD from the FDA. We currently plan to Investigational New Drug (IND) application with the FDA later this year to support initiation of a Phase 1 clinical trial,” said Orphagen CEO, Scott Thacher, Ph.D. “We speak to clinicians regularly who remind us of the urgent need for an improved therapy for patients with ACC, and this drives our commitment to the clinical development of OR-449, our first internal program to reach this stage.” About ACC and SF-1 ACC is a rare and aggressive cancer of the adrenal gland. Surgical removal of an affected adrenal gland is effective treatment if the tumor has not metastasized. Once an ACC tumor becomes metastatic, as it does for most patients, it is difficult to control and five-year survival in both adult and pediatric patients with metastatic disease is low, about 10-20%. The estimated annual incidence of ACC in the U.S. is 600 patients/year. In clinical practice, SF-1 is widely used as a marker for ACC, and it is recognized as a potential therapeutic target for both adult and pediatric ACC. SF-1 is commonly amplified at the gene level in pediatric ACC, and SF-1 is recognized as a cell lineage marker in the FDA’s Pediatric Cancer Target List. Rare Pediatric Disease Designation A rare pediatric disease is defined by the Federal Food, Drug, and Cosmetic Act to include a serious or life-threatening disease, which primarily affects individuals aged from birth to 18 years and affects fewer than 200,000 people in the U.S. To address the challenges that drug companies face when developing treatments for these unique patient populations, Congress reauthorized the Creating Hope Act. Since first enacted by Congress in 2012, the Creating Hope Act has been extended multiple times, most recently on December 27, 2020. Under this Act, companies are eligible to receive a Priority Review Voucher (PRV) following approval of a product with an RPDD if the marketing application receives FDA approval by September 30, 2026, under current legislation, or at a later date if the Act is extended by Congress. If issued, a sponsor may redeem a PRV for priority review of a subsequent marketing application for a different product candidate, or the PRV can be sold or transferred to another sponsor. About Orphagen Pharmaceuticals Orphagen unlocks the power of orphan nuclear receptors. Our scientists excel in discovery and development of small molecule ligands to these largely unexplored drug targets. Starting with a therapeutic area agnostic approach, we are exploring proprietary lead molecules with potential in autoimmune disease and oncology. Orphagen successfully partnered its first program for ROR-gamma antagonists with a mid-size pharmaceutical company ahead of all competitors in the field. Funding from its partnerships and other non-dilutive sources, including federal grants, has allowed Orphagen to advance its proprietary first-in-class drug discovery programs, including OR-449 for adrenocortical cancer. For more info, visit .