Study for the Identification of a Quantitative Eco-Elastographic Score of Pancreatic Steatosis and Its Correlation with Beta-Cell Function and Metabolic Syndrome.

**Brief Summary of the SPES Clinical Study**
The SPES clinical study aims to evaluate the relationship between pancreatic fat accumulation (pancreatic steatosis) and metabolic health. Pancreatic steatosis has been linked to conditions like type 2 diabetes (T2D) and metabolic syndrome, but the underlying mechanisms and its impact on beta-cell function remain poorly understood.
The primary goal of this study is to develop a quantitative ultrasound elastography score to measure the degree of pancreatic steatosis and explore how this relates to pancreatic beta-cell function and key factors associated with the development of type 2 diabetes and metabolic syndrome.
A secondary goal is to categorize participants into four risk classes for type 2 diabetes based on their metabolic profiles and correlate these classes with the degree of pancreatic steatosis. This may provide insights into individual risk stratification for T2D and related complications.
The study will enroll 100 participants, aged 18 to 80, attending the Endoscopic Ultrasound Unit at the Fondazione Policlinico Universitario Agostino Gemelli in Rome. Participants will undergo endoscopic ultrasound for various clinical reasons, excluding those with pancreatic tumors, cystic fibrosis, or insulin-treated diabetes. Key inclusion criteria include controlled blood glucose levels (HbA1c < 10% or fasting glucose < 250 mg/dL) and the ability to understand and provide informed consent.
The study is interventional but does not involve drugs or medical devices. Participants will attend a visit where medical history, physical measurements (e.g., BMI, waist circumference, blood pressure), glucose tolerance tests, and blood work will be collected. This comprehensive approach aims to better understand the metabolic implications of pancreatic steatosis and its role in type 2 diabetes development.
The study will last 24 months, including the enrollment period. Findings may contribute to improved risk stratification, prevention, and management strategies for type 2 diabetes and related conditions.

开始日期2025-02-01

申办/合作机构

Catholic University of the Sacred Heart

NCT06470295

/ Recruiting早期临床1期IIT

On the Regulation of Hepatic Glucose Metabolism During Insulin-induced Hypoglycemia

Iatrogenic hypoglycemia is the most prominent barrier to the safe, effective management of blood sugar in people with type 1 diabetes due to periodic over-insulinization. During insulin-induced hypoglycemia, glucagon secretion is diminished in type 1 diabetes which, in turn, reduces hepatic glucose production and increases the depth and duration of hypoglycemic episodes. We have observed that the naturally occurring protein C-peptide increases glucagon secretion in dogs during insulin-induced hypoglycemia, which increases hepatic glucose production; the experiments in this application will shed light on the translation of this finding to the human.

开始日期2024-06-01

申办/合作机构

University of Cincinnati (Ohio)

NCT01665638

/ Completed临床1期

A Double-Blind, Randomized, Placebo-Controlled, 2-Way Cross-Over Study to Evaluate the Effect of Single Dose Canagliflozin on Kinetics of C-Peptide in Healthy Subjects

The purpose of this study is to assess whether treatment with a single oral 300 mg dose of canagliflozin alters the kinetics (ie, clearance/removal from body) of serum C-peptide (a protein released from the pancreas during insulin secretion) in healthy adult volunteers.

开始日期2012-09-01

申办/合作机构

Janssen-Cilag International NV

100 项与 C-Peptide 相关的临床结果

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100 项与 C-Peptide 相关的转化医学

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100 项与 C-Peptide 相关的专利（医药）

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455

项与 C-Peptide 相关的文献（医药）

2025-01-01·Biomolecules & Therapeutics

C-Peptide Ameliorates Particulate Matter 2.5-Induced Skin Cell Apoptosis by Inhibiting NADPH Oxidation

Article

作者: Chae, Sungwook ; Fernando, Pincha Devage Sameera Madushan ; Kang, Kyoung Ah ; Hyun, Jin Won ; Herath, Herath Mudiyanselage Udari Lakmini ; Piao, Mei Jing ; Ha, Kwon-Soo

Connecting peptide (C-peptide), a byproduct of insulin biosynthesis, has diverse cellular and biological functions. Particulate matter 2.5 (PM_2.5) adversely affects human skin, leading to skin thickening, wrinkle formation, skin aging, and inflammation. This study aimed to investigate the protective effects of C-peptide against PM_2.5-induced damage to skin cells, focusing on oxidative stress as a key mechanism. C-peptide mitigated NADPH oxidation and intracellular reactive oxygen species (ROS) production induced by PM_2.5. It also suppressed PM_2.5-induced NADPH oxidase (NOX) activity and alleviated PM_2.5-induced NOX1 and NOX4 expression. C-peptide protected against PM_2.5-induced DNA damage, lipid peroxidation, and protein carbonylation. Additionally, C-peptide mitigated PM_2.5-induced apoptosis by inhibiting intracellular ROS production. In summary, our findings suggest that C-peptide mitigates PM_2.5-induced apoptosis in human HaCaT keratinocytes by inhibiting intracellular ROS production and NOX activity.

2024-06-03·Clinical chemistry

Interlaboratory Comparison of Antibody-Free LC-MS/MS Measurements of C-peptide and Insulin

Article

作者: Sechi, Salvatore ; Hatten-Beck, Maya ; Little, Randie ; Sobhani, Kimia ; Schepmoes, Athena A ; Moradian, Annie ; Fillmore, Thomas L ; Lin, Tai-Tu ; Qian, Wei-Jun ; Kabytaev, Kuanysh ; Emrick, Michelle ; MacCoss, Michael J ; van Eyk, Jennifer E ; Goonatilleke, Elisha ; Hoofnagle, Andrew N

Abstract:

Background:

The enhanced precision and selectivity of liquid chromatography–tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) makes it an attractive alternative to certain clinical immunoassays. Easily transferrable work flows could help facilitate harmonization and ensure high-quality patient care. We aimed to evaluate the interlaboratory comparability of antibody-free multiplexed insulin and C-peptide LC-MS/MS measurements.

Methods:

The laboratories that comprise the Targeted Mass Spectrometry Assays for Diabetes and Obesity Research (TaMADOR) consortium verified the performance of a validated peptide-based assay (reproducibility, linearity, and lower limit of the measuring interval [LLMI]). An interlaboratory comparison study was then performed using shared calibrators, de-identified leftover laboratory samples, and reference materials.

Results:

During verification, the measurements were precise (2.7% to 3.7%CV), linear (4 to 15 ng/mL for C-peptide and 2 to 14 ng/mL for insulin), and sensitive (LLMI of 0.04 to 0.10 ng/mL for C-peptide and 0.03 ng/mL for insulin). Median imprecision across the 3 laboratories was 13.4% (inter-quartile range [IQR] 11.6%) for C-peptide and 22.2% (IQR 20.9%) for insulin using individual measurements, and 10.8% (IQR 8.7%) and 15.3% (IQR 14.9%) for C-peptide and insulin, respectively, when replicate measurements were averaged. Method comparison with the University of Missouri reference method for C-peptide demonstrated a robust linear correlation with a slope of 1.044 and r2 = 0.99.

Conclusions:

Our results suggest that combined LC-MS/MS measurements of C-peptide and insulin are robust and adaptable and that standardization with a reference measurement procedure could allow accurate and precise measurements across sites, which could be important to diabetes research and help patient care in the future.

2024-05-17·Endocrine Metabolic & Immune Disorders-Drug Targets

Clinical Presentation, Diagnosis, and Management of Hyperinsulinemic Hypoglycemia in Adults: A Single-center Experience

Article

作者: Cominacini, Mattia ; Piccinno, Elia ; Cordenos, Giulia ; Davì, Maria Vittoria

Introduction::

Hyperinsulinemic Hypoglycemia (HH) is a rare condition characterized by inappropriately elevated insulin levels in the presence of low glucose levels. A proper diagnostic framework is fundamental to avoid patients undergoing unnecessary diagnostic and therapeutic invasive procedures.

Objective::

The study aimed to assess the clinical presentation, diagnostic work-up, and treatment of a single-center cohort of patients affected by HH.

Methods::

We conducted a retrospective analysis of data collected from January 2000-2023

Results::

Our study included 104 patients: 81 (58% F) affected by insulinoma, 11 (91% F) by autoimmune hypoglycemia, 7 (71% M) by post-gastric surgery hypoglycemia, and 5 (80% F) by factitious hypoglycemia. HH was more frequent in females (63 F vs. 41 M, p-value 0.039). The median age at diagnosis was lower in insulinoma than in the autoimmune group (52.7 vs. 63.7 y, p < 0.001). During the hypoglycemic event, insulin and C-peptide levels were significantly higher in autoimmune hypoglycemia than in insulinoma (insulin 324.6 vs. 36.4 μU/ml, p-value 0.033; C-peptide 14.25 vs. 3.99 ng/ml, p-value 0.003). Specifically, C-peptide levels < 9.6 ng/ml and insulin levels < 75 μU/ml exhibited 97.3% vs. 93.4% sensitivity and 80% vs. 90% specificity for insulinoma diagnosis, respectively. Regarding insulinoma, the sensitivity of localizing imaging was 88% for Endoscopic Ultrasound (EUS), 86% for Magnetic Resonance Imaging (MRI), 82% for Computed Tomography (CT) scan, 52% for nuclear imaging, and 100% for angiography with the Doppman test. Among insulinoma patients, 79% received surgical treatment while 4% radiofrequency ablation. Symptomatic remission occurred in 100% of cases.

Conclusion::

We have confirmed insulinoma as the primary cause of HH. The autoimmune form should be suspected when insulin and C-peptide levels are markedly elevated.

项与 C-Peptide 相关的新闻（医药）

2025-04-26

·国际糖尿病idiabetes

糖友圈大事件：减重手术能让糖尿病“remission”？——胰岛素治疗10年的患者也有光明的前途！

点击“蓝字”关注我们编者按“患糖尿病十多年了，打胰岛素、吃药，血糖还是忽高忽低，并发症也慢慢来了，难道这辈子就被这病‘套牢’了？”别急，减重手术（bariatric surgery）或能带来新转机！近期，卫健委中日友好医院减重外科中心孟化团队发现“remission（缓解）”不再是新诊2型糖尿病（T2DM）治疗的专利。诊断糖尿病10年，已经胰岛素治疗多年的肥胖糖尿病患者减重手术1年后65.6%可实现糖尿病缓解，且缓解患者第一时相胰岛素分泌峰值已经达到空腹水平的5~8倍，提示长期糖尿病患者的β细胞功能仍存在可逆性。肥胖与糖尿病：全球“甜蜜”负担在当今全球范围内，肥胖与T2DM的流行态势日益严峻，已然成为威胁人类健康的重大公共卫生问题。根据国际糖尿病联盟（IDF）数据，2021年全球有5.36亿成年人患有糖尿病，预计到2045年这一数字将攀升至7.83亿。在我国，糖尿病的患病率也在持续上升，给患者健康、家庭经济以及社会医疗资源均带来沉重负担。减重手术或为糖尿病缓解带来新希望？在长期对抗糖尿病的过程中，对于病程较长的患者而言，传统治疗手段往往难以达到理想效果。在此背景下，减重手术为糖尿病治疗指出了新方向。减重手术通过减轻体重和改善代谢紊乱，已被证实对T2DM具有显著缓解作用，且缓解效果与病程密切相关。随机对照试验表明，对于病程5~10年的T2DM患者，减重手术的缓解效果优于药物治疗。但多认为病程≥10年的T2DM患者因β细胞功能严重受损甚至衰竭，对各类治疗（无论是药物治疗还是手术治疗）的反应较差，常被视为难以实现糖尿病缓解的群体。此前欧洲的研究曾报告了不同病程T2DM患者的缓解率，显示随着糖尿病病程延长而缓解率大幅度降低。针对亚洲人群，尤其是长期T2DM患者的相关研究较为缺乏。年龄、糖尿病病程、术前HbA1c和C肽（CP）水平以及术后体重减轻等因素被认为会影响减重手术后糖尿病缓解的可能性，但哪些因素可以用于预测糖尿病缓解尚不明确。此外，传统观点认为，病程≥10年的T2DM患者，尤其是胰岛素治疗多年者，β细胞功能似乎已达到了不可逆转的阶段。减重手术后第一时相胰岛素分泌是否可以逆转？其变化情况如何？在临床实践中均有待明确。研究探秘：如何寻找糖尿病缓解密码？为了弄清楚减重手术对病程≥10年T2DM患者的影响，中日友好医院减重外科中心孟化教授团队张念荣医师等收集2017年11月至2022年10月在减重外科中心接受减重手术的T2DM患者数据，开展了系统性队列研究。研究对象选择：纳入标准为年龄18~70岁，术前依据美国糖尿病协会（ADA）标准确诊T2DM且病程≥10年，接受腹腔镜袖状胃切除术（LSG）或腹腔镜Roux-en-Y胃旁路术（LRYGB），且术后随访超过1年。排除标准包括合并影响体重的其他内分泌疾病（如库欣综合征）、恶性肿瘤、营养不良相关疾病、病历资料不全以及手术前或随访期间怀孕的患者。数据收集与指标评估：收集患者术前临床特征，如年龄、性别、身高、体重、腰围、臀围、糖尿病病程、降糖药物/胰岛素使用情况、术前HbA1c和血脂水平等。术后随访记录体重、降糖药物使用情况、空腹血糖和HbA1c等指标。体重指数（BMI）计算公式：体重（kg）/身高(m2)。总体体重减轻百分比（%TWL）=（术前体重-术后体重）/术前体重×100%。通过标准75g口服葡萄糖耐量试验（OGTT）评估术前胰岛素抵抗和β细胞功能，使用稳态模型评估胰岛素抵抗（HOMA-IR），通过计算C肽曲线下总面积和葡萄糖曲线下总面积之比（C-peptide AUC30/Glucose AUC30）评估β细胞功能。糖尿病缓解定义为停用降糖药物至少3个月后HbA1c＜6.5%（48 mmol/mol）。对术后1年糖尿病缓解的患者进行静脉葡萄糖耐量试验（IVGTT），观察胰岛素第一时相分泌情况。统计分析：使用R软件进行统计分析，正态分布数据以均值±标准差表示，组间比较采用独立样本t检验；偏态分布数据以中位数（四分位数间距）表示，采用非参数Kruskal-Wallis检验。分类变量以患者例数和百分比表示，组间比较采用χ2检验或Fisher精确检验。采用多因素Cox回归模型评估HOMA-IR、β细胞功能和%TWL与糖尿病缓解的关系，并调整年龄、性别、腰围、T2DM病程和手术方式等混杂因素。研究结果：减重手术效果超乎想象！1、基线特征与术后随访研究共纳入203例病程≥10年的T2DM患者（平均年龄48.5±8.4岁，女性占60.6%），糖尿病病程为13.0（10.0，15.0）年。其中，73.3%的患者使用二甲双胍，14.5%使用磺脲类药物，11.3%使用GLP-1受体激动剂，59.6%（121/203）使用胰岛素（中位剂量42单位/天，中位使用时间为7.5年）。与术前未接受胰岛素治疗的患者相比，接受胰岛素治疗的患者年龄更大，体重、BMI、臀围、2小时和3小时负荷后血糖水平（BG2h和BG3h）以及所有5个时间点（空腹、0.5小时、1小时、2小时和3小时）的CP水平均较低（所有P值<0.05）。共有83.7%的患者接受LRYGB手术，其余患者接受LSG手术。整个队列的中位术后随访时间为2年（范围1~4年）。术后1年、2年和3年的体重下降（%TWL）分别为22.5±7.1%、22.0±8.1%和22.7±7.8%，术前接受或未接受胰岛素治疗的患者之间无显著差异。2、糖尿病缓解率与药物停用术后1年、2年和3年的糖尿病缓解率分别为65.6%、53.8%和41.9%，年均下降约10%。术后1年、2年和3年停用降糖药物的患者比例分别为74.3%、65.2%和53.5%，同样年均下降约10%。胰岛素（Insulin）停药率在术后1年、2年和3年分别为91.6%、89.7%和86.7%（图1）。图1. 长期T2DM患者减重手术后1年、2年和3年的血糖状态比例和降糖药停药率3、影响糖尿病缓解的因素多变量Cox回归模型显示，β细胞功能（BCF）和%TWL与糖尿病缓解呈显著正相关。术后1年，β细胞功能每增加1ug/mmol与糖尿病缓解显著相关，风险比（HR）为1.20（95%CI：1.03~1.40）；%TWL每增加一个%点，HR为1.04（95%CI：1.01~1.07）（表1）。%TWL分层分析表明，术后1年体重下降最高三分位组（平均减重30.14%）的糖尿病缓解风险是中三分位组（平均减重22.01%）的1.94倍（P=0.042），是最低三分位组（平均减重15.12%）的2.33倍（P=0.011）。显示体重下降为30%组比下降20%的组获益更大。这一结果打破了先前文献报告的体重下降超过20%不会有更多额外获益的结论！表1. BCF、HOMA-IR和%TWL与减重手术后1年糖尿病缓解的相关性随访结束时，较高的BCF和%TWL仍是糖尿病缓解增加的显著预测因素，HR分别为1.29（95%CI：1.10~1.52）和1.05（95%CI：1.01~1.09）。而胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）与糖尿病缓解之间无显著关联，无显著预测价值（表2）。表2. BCF、HOMA-IR和%TWL与随访结束时糖尿病缓解的相关性4、糖尿病缓解后的第一时相胰岛素分泌对50例减重手术1年后实现糖尿病缓解的患者进行IVGTT，结果显示，与健康对照相比，患者胰岛素第一时相分泌峰值有不同程度的恢复。年龄和BMI匹配的健康受试者第一时相胰岛素分泌峰值大约是空腹水平的13倍，而术后HbA1c＜5.6%的患者第一时相胰岛素分泌峰值为空腹水平的8倍，HbA1c在5.6%~6.5%的患者则约为5倍。显示这一时相的胰岛素分泌在很大程度上已经得到了重建，既往认为在长期糖尿病人群中这一时相的胰岛素分泌已经消失！图2. 病程≥10年的T2DM患者接受减重手术后第一时相胰岛素水平（平均值±标准误）。红色=正常对照组；绿色=术后HbA1c<5.6%组；蓝色=术后HbA1c 5.6%~6.5%组研究结论：减重手术带来新希望，但仍有挑战本研究表明，1. 病程≥10年的T2DM患者，减重手术仍可实现较高的糖尿病缓解率（1年达65.6%）。但缓解率随术后时间逐年下降（年均10%），提示需要长期随访以维持疗效。2. β细胞功能与%TWL是糖尿病缓解的关键决定因素，术前早期时相胰岛素分泌功能越好和术后体重下降越多获益越大。3. 术后胰岛素第一时相分泌部分恢复，打破了长期T2DM患者“β细胞功能不可逆”的传统认知。尽管未实现完全恢复，但这一发现为患者提供了新的治疗希望。总之，本研究为临床筛选适合手术的长期T2DM患者提供了重要依据，并强调体重管理与β细胞功能保护在糖尿病缓解中的关键作用。目前减重手术治疗T2DM已经逐渐被认可，但仍需深入研究。未来可进一步探索不同病程、不同手术方式对糖尿病缓解的影响；寻找更精准预测糖尿病缓解的指标；研究术后体重长期稳定的方法，以提升糖尿病缓解率和缓解时长。期待减重手术能帮助更多T2DM患者摆脱疾病困扰，过上更健康的生活！专家简介张念荣中日友好医院减重糖尿病健康管理中心主治医师主治医师，医学博士中日友好医院普通外科代谢减重中心主治医师北京中西医结合学会全科医学专业委员会委员中国医药卫生事业发展基金会减重糖尿病健康管理专病医联体专家委员会常委孟化教授中日友好医院减重糖尿病健康管理中心主任主任医师，教授，普外科·代谢减重中心主任、减重糖尿病健康管理中心主任首都医科大学博士生导师、北京体育大学博士生导师、北京协和医学院研究生导师北京医师协会手术技艺研究会常务委员中国医师协会睡眠医学专业委员会肥胖合并OSAHS外科减重学组委员中国抗癌协会胃癌专业委员会青年委员《国际外科学杂志》编委《临床和实验医学杂志》编委，《腹腔镜外科杂志》编委，《中国临床医生》编委等长期从事胃肠道疾病的诊治，擅长腹腔镜下胃肠道疾病的治疗，目前常规开展胃癌腹腔镜根治、食管反流微创手术治疗，以及甲状腺、乳腺疾病的治疗。2011年较先在国内开展腹腔镜下肥胖症及代谢病手术。目前在独立完成糖尿病减重手术近6000例，并率先在中国大陆地区开展单孔腹腔镜减重手术。承担多项课题，发表论文数十篇；荣获2016年(第二届)全国“人民好医生”称号。李光伟教授中日友好医院减重糖尿病健康管理中心内分泌首席专家教授、主任医师中日友好医院国际医疗部主任，内分泌首席专家中国医学科学院阜外医院内分泌学科带头人中国医学科学院阜外医院内分泌与心血管病诊治中心主任主要研究领域是糖尿病及其心脑血管疾病控制和预防，其参与和主持的中国大庆糖尿病预防研究被誉为世界糖尿病预防研究的里程碑曾任两届中华医学会内分泌学会副主任委员入选国务院突出贡献专家为2015年以来历届“爱思唯尔（Elsevier）”中国高引学者卫生部疾病预防控制专家委员会委员，中华内分泌代谢杂志副主编参考文献：Zhang N, Zhou B, Wang H, et al. Predictors of diabetes remission after bariatric surgery in patients with type 2 diabetes mellitus duration ≥ 10 years: A retrospective cohort study. Diabetes Res Clin Pract. Published online April 8, 2025. doi:10.1016/j.diabres.2025.112164声明：本文仅供医疗卫生专业人士了解最新医药资讯参考使用，不代表本平台观点。该等信息不能以任何方式取代专业的医疗指导，也不应被视为诊疗建议，如果该信息被用于资讯以外的目的，本站及作者不承担相关责任。最新《国际糖尿病》读者专属微信交流群建好了，快快加入吧！扫描左边《国际糖尿病》小助手二维码（微信号：guojitnb），回复“国际糖尿病读者”，ta会尽快拉您入群滴！（来源：《国际糖尿病》编辑部）版权声明版权属《国际糖尿病》所有。欢迎个人转发分享。其他任何媒体、网站未经授权，禁止转载。

临床结果临床研究

2025-03-27

·乐威医药

David Baker无序蛋白binder设计

这次我们介绍他的另一篇文章“Diffusing protein binders to intrinsically disordered proteins”，该文章介绍了一种仅通过序列信息，不需要结构信息，开发靶向一般性IDPs/IDRs的设计方法。这篇文章仍在预印本上发表，到目前为止尚未正式发表。我们看一下Baker在这篇文章中是如何根据序列信息开展无序结构binder设计的。 ——核心内容—— 本篇文章致力于根据序列信息而非几何结构信息发展靶向无序蛋白高亲和力binder的方法。通过RFdiffusion来训练PDB库中的双链体系的数据，通过对双链体系中的其中一条链添加噪音，而另一条链仅给出序列信息，这样的做法或许可以得到达到目标的能力。这种方法之前被用于生成具有螺旋结构的生物活性肽激素的binder。现在希望将这种方法应用于无序蛋白（大部分并不兼容适配于连续的螺旋构象）。为了靶向更短的无序区，作者借鉴Sahtoe等人使用Rosetta的链配对方法和RFdiffusion对链不同的可变构象进行采样，通过主链-主链之间的氢键和侧链-侧链之间相互作用最大化，可以生成通用的方法，在较短区域实现相互作用的最大化，从而产生binder。（具体内容可以见原文和参考文献11、13、14）图1.关于IDRs的binder设计的主要方法 ——实验结果1—— 作者首先对Amylin（37个残基调节血糖的激素）进行了binder生成，仅输入Amylin的序列信息，采用针对柔性目标进行微调的RFdiffusion的方法，生成了包含Amylin和其binder的各种构象的复合物，在连续的去噪步骤中，Amylin呈现出不同的构象，而binder的残基分布围绕Amylin变化，逐渐组织成一个折叠的结构，几乎环绕在Amylin的整个表面。然后使用ProteinMPNN对主链库进行序列设计，使用AlphaFold2对单体构象进行筛选以及复合物起始构象的猜测，此时通过实验进行了初步验证，再使用了一种双侧部分扩展的方法，使得peptide与binder的构象更好的适配。最终得到了结合Amylin纳摩尔的binder（BLI实验），并且复合物中Amylin重要的二硫键均得到保留。接着又对C-Peptide（胰岛β细胞分泌的31个残基的肽）进行了binder设计，效果最好的CP-35结合力为28 nM。以及对VP48（39个残基的转录激活因子）的binder设计，效果最好的VP-48结合力为39 nM。图2.无序结构binder设计及亲和力测定 ——实验结果2—— 对于靶向较短的片段，RFdiffusion生成的设计中具有较好指标的，往往是那些具有β折叠构象的靶标，为了提高此类设计的效率，作者在Rfdiffusion序列输入方法中加入了定义靶标二级结构的能力，使得目标序列全部或部分为螺旋、折叠和环区的构象，这对β链构象尤其重要，因为β链的构象在实际的三维空间中会有较大变化。新加入的能力可以更好地应对β链构象的复杂性。紧接着作者利用它对3个无序区域设计了binder。G3BP1是一个与核酸相分离相关蛋白，其RNA结合区（KPGFGVGRGLAPR，13 个氨基酸）RBD非常重要，针对此进行binder设计，指定二级结构为β链，最终在所有通过筛选的设计中，目标都含有β链构象。通过筛选，实验验证以及双侧部分扩散的进一步优化，进行了10000条轨迹模拟，最终得到G3bp1-11（亲和力11 nM）。接着作者对朊蛋白淀粉样核心区域的180-187位（VNITIKQH）进行了binder设计，同样指定了其二级结构为β链，PRI28效果最好，Kd为14 nM。作者还对IL2RG（细胞因子共同 γ 链）的氨基酸残基327-336位（ERLCLVSEIP）进行了binder设计，效果最好的IL2RG-30，亲和力为97 nM。作者分别解析了Amylin-22αβL和G3bp1-11与各自一个binder的复合物结构，结果显示两者的复合物结构均与计算设计的结构一致。Amylin-22αβL与binder、G3bp1-1与binder的X-ray结构与计算预测结构之间复合物的骨架Cα RMSD分别是2.04 Å和0.80 Å。除此之外，作者通过all by all的方式检测了binder对靶标的特异性，图3显示这些binder均具有良好的特异性。最后作者通过IL2RG及binder在Hela细胞中的共定位和binder对Amylin-22αβL纤维聚集的影响等实验证明了无序蛋白的蛋白binder具有在细胞内正确折叠、结合靶标和调控靶标功能的能力。图3.无序结构binder的特异性 ——总结—— 总的来说，Baker在"Diffusing protein binders to intrinsically disordered proteins"这篇文章中描述了仅通过序列信息即可设计无序结构（几个氨基酸残基到三四十残基）binder的方法，并进行了实验验证。本系列的两篇无序蛋白binder设计工作表明蛋白配体在高特异、高亲和地调控无序蛋白上大有可为。参考文献： [1] bioRxiv preprint doi: https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1101/2024.07.16.603789 作者：程北溟审稿：王瀚平编辑：郭政版权声明：本文内容及图片，如有侵权请联系删除。免责声明：本文内容仅作信息交流学习，并不反映任何意见及观点。往期推荐乐威医药荣获2024年度EcoVadis承诺奖牌乐威医药再获三项国家专利知识产权乐威医药公益3.12植树行动

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2025-03-26

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【蛋白设计】David Baker无序蛋白binder设计（下）

在之前的推送中我们介绍了诺奖得主David Baker在BioRxiv上发表的预印本文章——"Sequence-specific targeting of intrinsically disordered protein regions"，（作者通过 “口袋生成”“口袋组装”“穿连装入”“精修改善”这四步完成了针对IDRs的binder的设计。）这次我们介绍他的另一篇文章“Diffusing protein binders to intrinsically disordered proteins”，该文章介绍了一种仅通过序列信息，不需要结构信息，开发靶向一般性IDPs/IDRs的设计方法。这篇文章仍在预印本上发表，到目前为止尚未正式发表。我们看一下Baker在这篇文章中是如何根据序列信息开展无序结构binder设计的。 ——核心内容—— 本篇文章致力于根据序列信息而非几何结构信息发展靶向无序蛋白高亲和力binder的方法。通过RFdiffusion来训练PDB库中的双链体系的数据，通过对双链体系中的其中一条链添加噪音，而另一条链仅给出序列信息，这样的做法或许可以得到达到目标的能力。这种方法之前被用于生成具有螺旋结构的生物活性肽激素的binder。现在希望将这种方法应用于无序蛋白（大部分并不兼容适配于连续的螺旋构象）。为了靶向更短的无序区，作者借鉴Sahtoe等人使用Rosetta的链配对方法和RFdiffusion对链不同的可变构象进行采样，通过主链-主链之间的氢键和侧链-侧链之间相互作用最大化，可以生成通用的方法，在较短区域实现相互作用的最大化，从而产生binder。（具体内容可以见原文和参考文献11、13、14）图1.关于IDRs的binder设计的主要方法 ——实验结果1—— 作者首先对Amylin（37个残基调节血糖的激素）进行了binder生成，仅输入Amylin的序列信息，采用针对柔性目标进行微调的RFdiffusion的方法，生成了包含Amylin和其binder的各种构象的复合物，在连续的去噪步骤中，Amylin呈现出不同的构象，而binder的残基分布围绕Amylin变化，逐渐组织成一个折叠的结构，几乎环绕在Amylin的整个表面。然后使用ProteinMPNN对主链库进行序列设计，使用AlphaFold2对单体构象进行筛选以及复合物起始构象的猜测，此时通过实验进行了初步验证，再使用了一种双侧部分扩展的方法，使得peptide与binder的构象更好的适配。最终得到了结合Amylin纳摩尔的binder（BLI实验），并且复合物中Amylin重要的二硫键均得到保留。接着又对C-Peptide（胰岛β细胞分泌的31个残基的肽）进行了binder设计，效果最好的CP-35结合力为28 nM。以及对VP48（39个残基的转录激活因子）的binder设计，效果最好的VP-48结合力为39 nM。图2.无序结构binder设计及亲和力测定 ——实验结果2—— 对于靶向较短的片段，RFdiffusion生成的设计中具有较好指标的，往往是那些具有β折叠构象的靶标，为了提高此类设计的效率，作者在Rfdiffusion序列输入方法中加入了定义靶标二级结构的能力，使得目标序列全部或部分为螺旋、折叠和环区的构象，这对β链构象尤其重要，因为β链的构象在实际的三维空间中会有较大变化。新加入的能力可以更好地应对β链构象的复杂性。紧接着作者利用它对3个无序区域设计了binder。G3BP1是一个与核酸相分离相关蛋白，其RNA结合区（KPGFGVGRGLAPR，13 个氨基酸）RBD非常重要，针对此进行binder设计，指定二级结构为β链，最终在所有通过筛选的设计中，目标都含有β链构象。通过筛选，实验验证以及双侧部分扩散的进一步优化，进行了10000条轨迹模拟，最终得到G3bp1-11（亲和力11 nM）。接着作者对朊蛋白淀粉样核心区域的180-187位（VNITIKQH）进行了binder设计，同样指定了其二级结构为β链，PRI28效果最好，Kd为14 nM。作者还对IL2RG（细胞因子共同 γ 链）的氨基酸残基327-336位（ERLCLVSEIP）进行了binder设计，效果最好的IL2RG-30，亲和力为97 nM。作者分别解析了Amylin-22αβL和G3bp1-11与各自一个binder的复合物结构，结果显示两者的复合物结构均与计算设计的结构一致。Amylin-22αβL与binder、G3bp1-1与binder的X-ray结构与计算预测结构之间复合物的骨架Cα RMSD分别是2.04 Å和0.80 Å。除此之外，作者通过all by all的方式检测了binder对靶标的特异性，图3显示这些binder均具有良好的特异性。最后作者通过IL2RG及binder在Hela细胞中的共定位和binder对Amylin-22αβL纤维聚集的影响等实验证明了无序蛋白的蛋白binder具有在细胞内正确折叠、结合靶标和调控靶标功能的能力。图3.无序结构binder的特异性 ——总结—— 总的来说，Baker在"Diffusing protein binders to intrinsically disordered proteins"这篇文章中描述了仅通过序列信息即可设计无序结构（几个氨基酸残基到三四十残基）binder的方法，并进行了实验验证。本系列的两篇无序蛋白binder设计工作表明蛋白配体在高特异、高亲和地调控无序蛋白上大有可为。参考文献： [1] bioRxiv preprint doi: https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1101/2024.07.16.603789 作者：程北溟审稿：王瀚平编辑：郭政

基因疗法

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-	C-Peptide	-	DB16187

研发状态

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适应症	最高研发状态	国家/地区	公司	日期
1型糖尿病	临床2期	瑞典	Creative Peptides Sweden AB	2003-10-01
糖尿病周围神经病变	临床2期	瑞典	Creative Peptides Sweden AB	2003-10-01
糖尿病性神经病变	临床2期	-	Schwarz Profilbeschichtungs GmbH + Co. KG	-

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研究	分期	人群特征	评价人数	分组	结果	评价	发布日期


pilot study (EASD2023)	N/A	糖尿病 C-peptide	270	C peptide (C-peptide >200 pmol/L)	夢壓築範鑰鏇鑰遞網齋(夢衊鹽蓋淵構餘窪鹹淵) = 鹹範憲夢廠鏇鏇餘憲醖糧鏇蓋選鬱夢築積顧選 (壓築選願鏇遞鹽鑰餘獵 ) 更多	积极	2023-10-03
pilot study (EASD2023)	N/A	糖尿病 C-peptide	270	C peptide (C-peptide > 600 pmol/L)	夢壓築範鑰鏇鑰遞網齋(夢衊鹽蓋淵構餘窪鹹淵) = 糧簾膚製醖觸艱獵淵膚糧鏇蓋選鬱夢築積顧選 (壓築選願鏇遞鹽鑰餘獵 )	积极	2023-10-03
ATS2021	N/A	新型冠状病毒感染	-	DT388-C-peptide	鬱範遞構構廠鏇齋網糧(壓願範淵繭膚簾鹹襯範) = 蓋憲鹹鬱範廠製獵獵蓋簾壓積繭製醖範獵窪鏇 (鹹壓鬱憲築鑰壓範網獵 ) 更多	-	2021-05-03
ASN2014	N/A	肾脏疾病	-	C-peptide	遞遞獵襯顧鹹選積壓簾(獵憲繭餘鏇夢鏇齋觸鹽) = 壓艱遞獵觸簾憲醖艱壓膚構繭衊糧膚壓糧鹽鹹 (鑰鏇壓淵艱繭蓋遞蓋窪 ) 更多	-	2014-11-11