Adv. Sci.｜从靶到药：南京医科大学附属儿童医院张爱华 贾占军团队发现慢性肾病新的治疗策略

Adv.Sci.｜从靶到药：南京医科大学附属儿童医院张爱华/贾占军团队发现慢性肾病新的治疗策略慢性肾病(CKD)是一种逐渐丧失肾脏功能的疾病，可通过多种异质性疾病引起，已成为全球主要的健康问题。目前控制CKD的措施（如饮食和药物）还不足以防止CKD发展为终末期肾病(ESRD)。因此，研究CKD的病理生理机制并开发新的治疗策略以减缓甚至逆转CKD势在必行。肾纤维化是CKD最常见的病理特征，近期来自南京医科大学附属儿童医院张爱华/贾占军团队利用人肾脏活检标本，多种CKD动物模型和肾成纤维细胞，发现了Meis1/Ptprj信号（转录因子Meis1结合Ptprj启动子调控其表达）可以抑制成纤维细胞的增殖和激活，改善肾纤维化，从而延缓CKD的进展。最后，研究者通过药理学证明了Ptprj的激动剂可以减轻肾纤维化。这些发现为CKD患者提供了新的治疗策略。相关成果已在线发表于《AdvancedScience》上，题名为“Meis1TargetsProteinTyrosinePhosphataseReceptorJinFibroblasttoRetardChronicKidneyDiseaseProgression”。1.CKD患者和动物模型的肾脏组织高表达Meis1基于前期的研究结果，研究者推测Meis1可能作用于CKD。免疫组化分析CKD患者活检样本和动物模型的肾脏组织发现了Meis1高表达在疾病组织的间质（图1A）。免疫荧光分析发现了大部分Meis1可以和成纤维细胞markerFSP1共定位（图1B），并且scRNA-seq公共数据库中Meis1转录本也在激活的成纤维细胞中高表达，说明了Meis1在CKD组织的成纤维细胞中表达增加。研究者利用体外细胞实验也验证了促纤维化因子TGF-β1处理可以显著增加Meis1的表达。为了证明成纤维细胞中Meis1的作用，研究者构建了成纤维细胞特异性的Meis1knock-in模型。结果发现了成纤维细胞中特异性过表达Meis1可以显著减缓CKD组织的纤维化程度（图1C-E）。图1Meis1高表达在CKD组织中2.Meis1调控受体酪氨酸激酶PtprjMeis1作为转录因子，研究者证明了其主要表达在组织的细胞核中。为了分析Meis1下游分子，研究者利用转录组学分析了过表达Meis1中显著上调的基因，通过验证发现了Ptprj是其潜在的靶点（图2A）。Luciferase和ChIP实验证明了Meis1可以直接结合Ptprj的启动子调控其转录（图2B-C）。为了验证Ptprj的作用，研究者首先证明了Ptprj在CKD组织中的表达显著增加（图2D）。Ptprj缺失的杂合体小鼠造模发现了其组织纤维化显著增加（图2E），并且下游的促纤维化靶点PDGFR-𝛼的磷酸化水平也显著降低，说明了Meis1可以直接通过调控Ptprj促进其表达从而减弱病变组织的纤维化。图2Meis1通过调控调Ptprj减缓CKD纤维化3.靶向Ptprj的激动剂显著减缓CKD纤维化Ptprj作为激酶是潜在的热点药物靶点，研究者通过分子对接和体外细胞激酶活性实验发现了小分子GJ103可以显著抑制Ptprj对PDGFR的磷酸化（图3A-C）。表面等离子共振（SPR）（华盈生物提供此研究中的SPR检测服务）验证了GJ103可以直接结合Ptprj（图3D）。功能实验证明了GJ103处理CKD动物模型可以显著减弱组织纤维化（图3E）。图3GJ103靶向Ptprj减缓CKD纤维化小结在慢性肾脏病（CKD）的背景下，包括TGF-β1在内的多种促纤维化因子通过一系列病理机制发挥激活成纤维细胞、促进肾脏纤维化的作用。此外，这些因子还会以代偿方式激活Meis1/Ptprj通路以对抗成纤维细胞的过度增殖和活化。但内源性激活该通路不足以有效对抗肾脏纤维化的发生和进展。因此，通过外源性小分子主动上调或激活Meis1/Ptprj可显著抑制成纤维细胞的增殖和活化。华盈生物旗下子公司达吉特针对药物靶点研究，建立了一套完整的技术服务体系：❖小分子化合物批量标记（生物素/炔基/荧光）；❖小分子钓靶（标记法）：20K人类蛋白组芯片/ABPP5）❖小分子钓靶（非标记法）：DARTS/Lip-MS/CETSA6）❖膜蛋白靶点筛选技术：SPIDER/MPA7）❖药物调控通路筛选：磷酸化抗体芯片/磷酸化蛋白组❖SPR表面等离子共振（分子动力学）❖药-靶结合位点分析（高分辨质谱/分子对接）❖PET-CT与药物分布小动物活体成像❖天然产物化合物库筛选延伸阅读文中应用了大量的组织学检测和IHC实验，组织原位分析让实验结果更佳丰富，让实验结论更加可信。肾脏组织非常复杂，结构单元丰富，细胞类型种类多样，如何全面可视化肾脏组织的空间微环境对于理解不同肾脏疾病的发生机制非常重要，包括各种肾癌、慢性肾病、急性肾损伤、多囊肾、肾炎、狼疮性肾病等。Phenocycler-Fusion（PCF）空间单细胞蛋白组采用oligo偶联抗体检测技术结合自动化高分辨荧光显微镜，可实现超多靶标的空间定位及单细胞分辨率下的细胞表型分析。所有抗体先一次性与组织切片结合，再启动抗体和荧光探针的“杂交—成像—剥离”三步循环。最多可实现100多种蛋白靶标的同步检测。PCF空间单细胞蛋白组已经应用在人类和小鼠的肾脏研究中：人类肾脏组织25-plex的PCF检测Neumannetal.KidneyInt.2022;101(1):137-143相关文献：BaiM,XuS,JiangM,GuoY,HuD,HeJetal.Meis1TargetsProteinTyrosinePhosphataseReceptorJinFibroblasttoRetardChronicKidneyDiseaseProgression.AdvSci(Weinh).2024:e2309754.相关阅读1）NatCommun：一文了解中药复方及靶点系统性研究策略2）STTT（IF=38.104）：上海药物所联合上海交大发现雷公藤红素抑制结直肠癌的直接靶点3）ScienceBulletin（IF=18.9）：中药小分子地黄苷的直接靶蛋白及其促进造血的分子机制4）大连医科大学马骁驰团队一个月发表两篇IF>10中药小分子靶点文章5）AdvSci+Small：北大药学院曾克武&屠鹏飞团队近期再发表两篇高水平中药小分子靶点文章6）SciBull（IF=18.9