绿曼巴肽MQ232在常染色体显性多囊肾病同源小鼠模型中的有效性及机制效应

时间:2026年5月24日
来源:Kidney International

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研究人员旨在从机制层面表征绿曼巴蛇毒优化肽MQ232——一种新型精氨酸加压素V2受体(Vasopressin V2 Receptor, V2R)反向激动剂——在Pkd1RC/RC同源小鼠模型中的作用。托伐普坦(Tolvaptan)是目前唯一获批用于常染色体显性

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研究人员旨在从机制层面表征绿曼巴蛇毒优化肽MQ232——一种新型精氨酸加压素V2受体(Vasopressin V2 Receptor, V2R)反向激动剂——在Pkd1RC/RC同源小鼠模型中的作用。托伐普坦(Tolvaptan)是目前唯一获批用于常染色体显性多囊肾病(Autosomal Dominant Polycystic Kidney Disease, ADPKD)的V2R反向激动剂,除抑制环磷酸腺苷(Cyclic AMP, cAMP)合成外,还可影响V2R其他信号通路。研究人员将Pkd1RC/RC小鼠自4周龄至16周龄分别予以MQ232(0.5、2、4或8 nmol·kg-1·h-1,渗透微型泵给药)、托伐普坦(饲料中添加0.2%)或载体对照处理。磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)测量肾脏体积用于随机分组及终点评估,于12周龄及16周龄收集尿液,16周龄处死小鼠采集血液及组织样本。结果显示,MQ232与托伐普坦对PKD的缓解程度相当。雄性小鼠中,随MQ232剂量升高,肾脏cAMP水平、水通道蛋白-2(Aquaporin-2, AQP2)表达及磷酸化程度下降,尿量上升,但对PKD的缓解作用无显著差异;肾脏cAMP水平及尿量与疾病缓解程度无相关性。磷酸化/总蛋白比值方面,Src、细胞外调节蛋白激酶(Extracellular Regulated Protein Kinases, ERK)、CRAF、蛋白激酶B(Protein Kinase B, Akt)、核糖体蛋白S6(Ribosomal Protein S6, RPS6)及信号转导与转录激活因子3(Signal Transducer and Activator of Transcription 3, Stat3)在给药组普遍降低,但在MQ232高剂量组该趋势减弱甚至逆转。既往托伐普坦研究亦显示类似剂量依赖性效应,提示此类化合物为双重效能V2R配体:低剂量时呈Gαs/cAMP反向激动活性,高剂量时可激活β-抑制蛋白依赖或非依赖的Src及ERK信号通路。两种药物均可下调妊娠相关血浆蛋白A(Pregnancy-Associated Plasma Protein A, PAPPA);MQ232可抑制胰岛素样生长因子1受体β(Insulin-like Growth Factor 1 Receptor β, IGF1Rβ)磷酸化,而本研究中使用的托伐普坦剂量及给药方案未观察到此效应。研究人员认为,加压素结合V2R可激活多条促囊肿通路,包括Gαs/cAMP、β-抑制蛋白-Src、-ERK,以及PAPPA和IGF1R信号通路。高剂量时cAMP非依赖信号的激活可能削弱MQ232与托伐普坦的治疗获益,这对该类药物按最大耐受剂量滴定治疗ADPKD的临床策略提出了质疑。深入解析V2R信号通路将有助于开发更优化的治疗方案。
该研究发表于《Kidney International》,针对常染色体显性多囊肾病(ADPKD)现有治疗药物托伐普坦存在口服生物利用度低、半衰期短、需大剂量分次给药、部分患者无法达到疗效生物标志物目标、耐受性差及潜在肝毒性等问题,研究人员开发了源自绿曼巴蛇毒的优化肽MQ232,并在Pkd1RC/RC同源小鼠模型中系统评价其有效性及分子机制,以探索更优的V2R靶向治疗策略。
关键技术方法包括:采用Pkd1RC/RC小鼠模型,分为不同剂量MQ232组、托伐普坦组及载体对照组,自4周龄至16周龄持续给药;使用16.4 T超高场磁共振成像(MRI)测量总肾脏体积以评估疾病进展;通过苏木精-伊红染色进行组织学及形态计量分析计算囊腔体积;采用免疫印迹法检测下游信号通路蛋白的表达及磷酸化水平;使用酶联免疫吸附试验测定全肾cAMP含量;通过实时荧光定量PCR分析基因表达变化;采用液相色谱-质谱法测定血浆MQ232浓度,并以ELISA法检测抗MQ232抗体。
研究结果如下:
MQ232耐受性良好且无免疫原性
研究显示各剂量组小鼠体重增长与对照组无差异,血浆MQ232水平随给药剂量升高而增加,未检测到抗MQ232抗体,表明其免疫原性风险低且无显著毒性。
MQ232与托伐普坦同等程度缓解Pkd1RC/RC小鼠PKD
总体分析显示,MQ232与托伐普坦均能显著降低终点的总肾脏体积、肾脏重量、囊腔体积及肾脏cAMP水平,同时提高尿量并降低尿渗透压。血浆尿素水平仅在MQ232组低于对照组。
MQ232剂量效应存在性别差异
雄性小鼠中,随MQ232剂量升高,尿量增加、尿渗透压及肾脏cAMP水平下降,AQP2表达及磷酸化程度降低,但对PKD的缓解程度在各剂量组间无显著差异。雌性小鼠中,托伐普坦显著缓解PKD,而MQ232仅在最高剂量时显著降低肾脏重量及血浆尿素,对cAMP水平无显著影响,且整体疗效弱于托伐普坦。
更低剂量MQ232仍具同等疗效
0.5 nmol·kg-1·h-1的MQ232剂量即可达到与高剂量相当的PKD缓解效果,且对肾脏cAMP水平、尿量及AQP2的影响较小,进一步证实PKD缓解与cAMP抑制程度无直接关联。
MQ232存在cAMP非依赖的V2R效应
研究人员发现,高剂量MQ232可激活β-抑制蛋白介导的Src、ERK等信号通路,表现为磷酸化/总蛋白比值在高剂量组升高或逆转下降趋势,提示其具有双重效能配体特征。
IGF1R转激活及PAPPA调控参与MQ232效应
ADPKD小鼠肾脏中IGF1Rβ磷酸化水平及PAPPA表达均高于野生型小鼠。MQ232可降低IGF1Rβ磷酸化水平及PAPPA表达,而托伐普坦在本研究方案中未表现出IGF1Rβ磷酸化抑制作用。
讨论部分指出,传统观点认为V2R靶向治疗的获益源于cAMP通路抑制,但本研究揭示加压素-V2R信号网络比预期更为复杂,包含cAMP依赖与非依赖的多条通路。MQ232与托伐普坦在高剂量时可通过β-抑制蛋白偏倚激活促增殖信号,这可能限制其疗效,并对当前临床按最大耐受剂量滴定药物的策略提出挑战。研究同时观察到显著的性别差异,可能与V2R表达、加压素水平及性激素调控有关。此外,IGF1R信号及PAPPA在ADPKD进展中的作用得到进一步验证,提示联合靶向V2R与IGF1R可能带来协同获益。
研究结论为:加压素结合V2R可激活包括Gαs/cAMP、β-抑制蛋白-Src、-ERK、PAPPA及IGF1R在内的多条促囊肿信号通路;高剂量V2R反向激动剂可能因激活cAMP非依赖信号而削弱治疗获益,支持开发无β-抑制蛋白偏倚的V2R配体或可实现持续温和抑制的新型给药策略。

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