纖維化治療仍無突破?TGF-beta家族或可助您一臂之力-商家動態-資訊-生物在線

纖維化治療仍無突破?TGF-beta家族或可助您一臂之力

作者:北京百普賽斯生物科技股份有限公司 2021-06-09T14:33 (訪問量:9651)

什么是纖維化?

纖維化是由異常的傷口愈合反應引起的病理狀況。通常會導致細胞外基質成分過度積累,進而造成器官結構變形和功能喪失等。纖維化是一個由分子信號和細胞反應機制決定的高度協調的過程:持續性損傷和實質細胞死亡會引發組織炎癥、巨噬細胞活化和免疫細胞浸潤。高活性可溶性介質(危險信號分子、細胞因子、趨化因子)的釋放導致產生膠原蛋白的間充質細胞(如周細胞、肌成纖維細胞或 Gli1 陽性間充質干細胞樣細胞)局部活化,募集成纖維細胞前體,進而使各種細胞類型轉變為肌成纖維細胞(1)

纖維化是多數涉及組織損傷的慢性疾病的普遍特征,影響例如肝臟,腎臟,心血管,肺臟和皮膚等多個器官,通常會導致炎癥和器官纖維化,在不同器官纖維化過程通常會過度產生過量的細胞因子、趨化因子、生長因子、細胞外基質 (ECM) 蛋白等,并造成正常器官結構和功能的喪失(Figure 1)(1)。

圖片

Figure 1 器官纖維化的特征


此外,纖維化情況還會出現在許多癌癥周圍的重要微環境中,包括胰腺癌、宮頸癌和肝細胞癌等,是癌癥的獨立危險因素。統計數據表明,器官纖維化導致的死亡人數占全球所有死亡人數的45% (2) ,然而目前尚沒有批準的療法可以阻止或逆轉纖維化疾病,可用于纖維化疾病治療的新靶點發現迫在眉睫。

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TGF-β與纖維化

不同器官中有不同導致纖維化發生和發展的有害化合物及誘因,但試圖消除或隔離損傷卻是組織損傷修復的共同目標。通常這一過程是通過炎癥反應,激活效應細胞如吞噬細胞并刺激它們清除有害或受損物質。但是,如果上述過程不足以清除有害化合物,炎癥就會持續存在并觸發各種其他免疫細胞(例如巨噬細胞、T 淋巴細胞)產生細胞因子和酶,從而造成更持久的損害。而這些過程會刺激實質細胞死亡,導致細胞膜完整性喪失,細胞凋亡產物及促纖維化介質不受控制地釋放到胞外空間,刺激促纖維化細胞群的活性(1)。

轉化生長因子-β (TGF-β) 可調節內皮細胞、上皮細胞和成纖維細胞的遷移、增殖和分化,影響血管生成和傷口愈合。然而TGF-β的過度激活是纖維化過程中的典型因素之一,幾乎所有纖維化疾病都是通過TGF通路介導的成纖維細胞分化為肌成纖維細胞;而肌成纖維細胞是負責產生膠原蛋白和其他基質蛋白以及導致組織結構變形的主要細胞類型 (2)

TGF-β 家族的三個成員(即 TGF-β1、TGF-β2 和 TGF-β3)作為分泌肽,在體外具有相似的生物活性,然而在體內則會引起更特異性的生物反應。在炎癥和纖維化過程中,TGF-β1是生理修復和膠原蛋白積累過程中最重要的成員。一方面,它能強烈促進上皮細胞和間充質細胞中膠原蛋白和纖連蛋白的產生,導致傷口修復和纖維化過程中ECM組織的凈積累。在另一方面,在小鼠模型實驗中發現 TGF-β1基因的靶向破壞會導致特定器官的組織壞死,并造成大量的炎癥細胞浸潤到全身眾多器官,表明TGF-β是常見的過度炎癥抑制因子。因此,TGF-β被認為是許多器官和組織炎癥性疾病的慢性階段中誘導纖維化程序的常見主要開關之一(1)。TGF-β 與其受體結合可以激活SMAD依賴性和非依賴性信號通路,共同調節基因表達和其他生物反應如細胞增殖,纖維化及血管形成等 (Figure 2)。

Figure 2 免疫系統中的轉化生長因子( TGF-β)的功能

TGF-β 相關的通路涉及多種生長因子和炎性細胞因子,如腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細胞介素(IL)、細胞外基質(ECM)成分比如層粘連蛋白、膠原蛋白和纖連蛋白、整合素(integrin)以及幾種降解基底膜或間質ECM蛋白的蛋白酶。其中TGF-β1對ECM相關蛋白積累起主要調節作用,被認為是纖維化的潛在關鍵驅動因素;也是抗纖維化藥物的主要研究熱點。

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Integrin與纖維化

促纖維化細胞因子TGF-β是纖維化的關鍵調節劑,但是試圖全面抑制其活性的嘗試卻遭到了窄治療指數(NTI)(劑量限制性毒性)的困擾。RGD 結合組的幾種整合素(Integrin (αVβ1, αVβ3, αVβ5, αVβ6, αVβ8))在患病組織中TGF-β的局部激活中起主導作用 (4)。因此,抑制這些整聯蛋白成為治療慢性纖維化疾病的策略之一。

整合素蛋白(integrin)是緊密粘附在ECM組分上的主要受體細胞家族之一,因此靶向整聯蛋白的抑制劑被認為可能抑制TGF-β活化。Integrin αvβ6是TGF 的重要激活劑,通過與TGF-β LAP結合和蛋白酶作用,激活潛在TGF-β(latent TGF-beta),激活TGF下游通路進而驅動組織纖維化過程(4)(Figure 3)。

Figure 3 integrin αvβ6是TGF 的重要激活劑

Integrin αvβ1的小分子抑制劑對其他RGD結合整聯蛋白的影響最小,可抑制原代肺和肝成纖維細胞的TGF-β活化,因此成為跨多器官系統抑制治療纖維化的潛在靶點。膠原沉積通過多種機制驅動纖維化主要因素,Integrin αvβ1小分子抑制劑主要通過抑制膠原沉積治療纖維化疾?。‵igure. 4)(2, 4)。

Figure 4 膠原沉積是通過多種機制驅動纖維化主要因素

此外, TGF-β也是免疫抑制的重點通路之一,2021年3月25日,Science Immunology期刊發表了Robert I Seed,Stephen L Nishimura等人研究文章,研究發現在integrin αvβ8充分表達的特異性腫瘤中,腫瘤細胞上的integrin αvβ8 與T細胞表面的潛在TGF-β結合,導致TGF-β活化和體外免疫抑制性Treg 分化,在體內,腫瘤細胞中integrin αvβ8表達與Treg富集、免疫抑制性Treg基因表達和腫瘤生長增加相關。此外,integrin αvβ8抗體也可以有效抑制TGF-β通路活性(5)。因此,對于integrin αvβ8+腫瘤病人而言,靶向integrin αvβ8預防TGF-β活化將是一種更有效的方法克服Treg調節導致的腫瘤免疫逃逸(5)

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ACROBiosystems自主開發了Integrin、TGF-β等纖維化疾病靶點,提供多種不同標簽、不同亞型及物種源性供您選擇,生物活性經SPR/BLI/ELISA/FACS等多項技術驗證,助力藥物研發,幫助您縮短研發周期。


產品列表

TGF β 通路相關靶點

TGF-beta 1 TGF-beta RII LAP (TGF-beta 1)
Latent TGF-beta 1 TGF-beta 3 TGF-beta 2

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Integrin 通路相關靶點

Integrin alpha 1 beta 1 Integrin alpha 10 beta 1 Integrin alpha 11 beta 1
Integrin alpha 4 beta 7 Integrin alpha 5 beta 1 Integrin alpha 6 beta 1
Integrin alpha L beta 2 Integrin alpha M beta 2 Integrin alpha V beta 1
Integrin alpha V beta 3 Integrin alpha V beta 5 Integrin alpha V beta 6
Integrin alpha 2 beta 1 Integrin alpha 2b beta 3 Integrin alpha 3 beta 1
Integrin alpha 8 beta 1 Integrin alpha 9 beta 1 Integrin alpha D beta 2
Integrin alpha V beta 8 Integrin alpha E beta 7 Integrin alpha 4 beta 1
Integrin alpha X beta 2 Integrin beta 8 Integrin isoform alpha-7X2B beta 1

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驗證數據

高生物活性經細胞實驗驗證
ActiveMax? Human TGFB1, Tag Free (Cat. No. TG1-H4212) inhibits the IL-4-dependent proliferation of TF-1 cells. The ED50 for this effect is 0.43-0.91 ng/mL (Routinely tested).

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高批間一致性
Immobilized Human Fibronectin at 2 μg/mL (100 μL/well) can bind Human ITGAV&ITGB1 Heterodimer Protein, His Tag & Tag Free (Cat. No. IT1-H52E1) with a linear range of 0.02-0.313 μg/mL.


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