EHMT1

糖尿病和肥胖症是当今全球性的公共卫生负担，靶向胰高血糖素样肽-1受体（Glucagon-like peptide-1 receptor, GLP-1R）的单靶点和多重激动剂以其显著的降糖及减重疗效一跃成为“明星”药物1。GLP-1R由内源性激素GLP-1(7-36)激活进而控制血糖水平。但它在体内被二肽基肽酶4（Dipeptidyl peptidase-4, DPP-4）迅速降解，产生主要为GLP-1(9-36) 的代谢产物2。GLP-1(9-36)曾被认为无生物活性，但越来越多的研究发现，它对肝糖生成3、血糖稳态4、心血管功能5,6和神经保护7,8等具有调节作用。LSN3318839是一种小分子GLP-1R正向变构调节剂，在体外实验中能特异性地增强GLP-1(9-36)诱导的cAMP信号转导9。 近日，由王明伟讲座教授领衔的合作团队在Acta Pharmaceutica Sinica B（IF=14.7）上发表了题为“Molecular basis of enhanced GLP-1 signaling mediated by GLP-1(9-36) in conjunction with LSN3318839”的研究成果（图1），首次报道了GLP-1(9-36)–GLP-1R–Gs和LSN3318839–GLP-1(9-36)–GLP-1R–Gs复合物的冷冻电镜结构，阐明了GLP-1(9-36)独特的结合位点和受体识别模式，并揭示了LSN3318839增强GLP-1(9-36)激动效应的分子机制。该发现不仅有助于深化人们对GLP-1(9-36)生理功能的认识，还为靶向GLP-1R的药物发现提供了新的思路。 图1. 论文首页标题 通过应用纳米抗体和NanoBiT交联技术，研究人员成功解析了分辨率分别为3.00 Å和3.22 Å的GLP-1(9-36)–GLP-1R–Gs（图2）和LSN3318839–GLP-1(9-36)–GLP-1R–Gs（图3）两个复合物的冷冻电镜结构。结果表明，GLP-1(9-36)具有与GLP-1(7-36)完全不同的结合位点和识别模式：GLP-1(7-36)结合在受体跨膜结构域（Transmembrane domain, TMD）的中央位置，与第一、二、三、五和七跨膜螺旋 [Transmembrane helices 1-3 (TM1–TM3), TM5 和 TM7]、第一和第二胞外环（Extracellular loops 1 and 2, ECL1和ECL2）以及胞外结构域（Extracellular domain, ECD）形成丰富的相互作用；GLP-1(9-36)则偏居一隅，仅与TM1、TM2、ECL1和ECD产生接触（图2C和2D）。这种结合位点差异和识别模式的区别，使得GLP-1(9-36)与GLP-1R作用界面的表面积仅为1,891 Å2，远低于GLP-1(7-36)的3,316 Å2（图2D），导致其活性显著降低。后继的受体点突变实验证实了上述发现。 图2. GLP-1(9-36)与GLP-1R的分子识别模式图。(A) cAMP累积实验；(B) LSN3318839的化学结构式；(C) GLP-1(9-36)–GLP-1R与Gs复合物的冷冻电镜结构显示GLP-1(9-36)独特的结合位点；(D) GLP-1(9-36)和GLP-1(7-36)分别与GLP-1R各片段作用界面表面积的比较。 冷冻电镜结构显示，LSN3318839以变构形式结合在GLP-1R的TM1和TM2之间，与受体和GLP-1(9-36)上的残基形成盐桥、氢键、堆叠和疏水接触等来稳定互作（图3A）。值得关注的是，LSN3318839的存在促使GLP-1(9-36)的结合位点与构象重回正轨，与内源性多肽GLP-1(7-36)高度相似，同时它与GLP-1R作用界面的表面积也大幅提升至3,010 Ų（图3B），这与功能实验中LSN3318839显著增强GLP-1(9-36)激发的cAMP信号相一致。 图3. LSN3318839存在时GLP-1(9-36)的结合模式。(A) LSN3318839–GLP-1(9-36)–GLP-1R与Gs复合物的冷冻电镜结构；(B) LSN3318839结合在TM1–TM2间隙，其存在使得GLP-1(9-36)的结合模式与GLP-1(7-36)高度相似。 该论文的通讯作者为三亚深海化合物资源中心主任、复旦大学基础医学院“复旦讲座教授”王明伟和复旦大学基础医学院青年研究员周庆同，复旦大学基础医学院博士研究生李洁为第一作者，共同作者包括上海交通大学药学院海南专项硕士研究生李冠毅、三亚深海化合物资源中心研究助理麦贻婷、复旦大学基础医学院博士研究生刘晓和中国科学院上海药物研究所研究员杨德华。这项工作获得了国家自然科学基金委员会、国家科学技术部和海南省科学技术厅等机构的经费资助。 全文链接：https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1016/j.apsb.2024.09.002 参考文献： 1. Cho, Y.M., Merchant, C.E. & Kieffer, T.J. Targeting the glucagon receptor family for diabetes and obesity therapy. Pharmacol Ther 135, 247-78 (2012). 2. Baggio, L.L. & Drucker, D.J. Biology of incretins: GLP-1 and GIP. Gastroenterology 132, 2131-57 (2007). 3. Tomas, E., Stanojevic, V. & Habener, J.F. GLP-1 (9-36) amide metabolite suppression of glucose production in isolated mouse hepatocytes. Horm Metab Res 42, 657-62 (2010). 4. Deacon, C.F., Plamboeck, A., Moller, S. & Holst, J.J. GLP-1-(9-36) amide reduces blood glucose in anesthetized pigs by a mechanism that does not involve insulin secretion. Am J Physiol Endocrinol Metab 282, E873-9 (2002). 5. Robinson, E. et al. Metabolically-inactive glucagon-like peptide-1(9-36)amide confers selective protective actions against post-myocardial infarction remodelling. Cardiovasc Diabetol 15, 65 (2016). 6. Ban, K. et al. Cardioprotective and vasodilatory actions of glucagon-like peptide 1 receptor are mediated through both glucagon-like peptide 1 receptor-dependent and -independent pathways. Circulation 117, 2340-50 (2008). 7. Huang, J. et al. Glucagon-like peptide-1 cleavage product GLP-1(9-36) reduces neuroinflammation from stroke via the activation of insulin-like growth factor 1 receptor in astrocytes. Eur J Pharmacol 887, 173581 (2020). 8. Li, Y. et al. The metabolite GLP-1 (9-36) is neuroprotective and anti-inflammatory in cellular models of neurodegeneration. J Neurochem 159, 867-886 (2021). 9. Willard, F.S. et al. Discovery of an orally efficacious positive allosteric modulator of the glucagon-like peptide-1 receptor. J Med Chem 64, 3439-3448 (2021). 王明伟/杨德华/赵丽华合作团队揭示明星减重新药瑞他鲁肽的分子作用机制 Cell Discovery | 王明伟/应天雷/杨德华合作团队揭示病毒G蛋白偶联受体的同源三聚体结构 王明伟/杨德华/周庆同团队通过研究GLP-1R、GCGR和GIPR的“裸奔”结构揭示其激活前与G蛋白的预偶联状态 王明伟/杨德华团队揭示GIPR剪接变异体调节信号转导的分子机制 PNAS | 王明伟/Vogt/杨德华领衔合作团队揭示PI3Kα的全新配体结合位点 点击查看更多精彩！

导读 9月19日，拉斯克基金会将2024年拉斯克临床医学研究奖（Lasker~DeBakey Clinical Medical Research Award）授予马萨诸塞州总医院的乔尔·哈伯纳（Joel Habener）、洛克菲勒大学的斯韦特兰娜·莫约索娃（Svetlana Mojsov）和诺和诺德公司的洛特·比耶雷·克努森（Lotte Bjerre Knudsen），以表彰他们在胰高血糖素样肽-1（GLP-1）受体激动剂及其对肥胖症的应用方面的开创性工作。 这一荣誉突显了3位科学家所做出的革命性工作，正是这些工作让我们发现了有生之年最令人兴奋的药物之一。 01 发现GLP-1的历程 20世纪80年代初，乔尔·哈伯纳及其团队利用从鲟鱼胰岛细胞生成的文库，成功分离出编码原胰高血糖素的cDNA。这一发现随后被大鼠原胰高血糖素cDNA序列的鉴定所证实。 大约在同一时期，芝加哥大学的格雷姆·贝尔（Graeme Bell）也鉴定了仓鼠、奶牛和人类中的原胰高血糖素cDNA和基因。哺乳动物和鱼类的序列均显示，除了胰高血糖素外，cDNA中还包含与胰高血糖素相关的序列，这些序列类似于20世纪70年代发现的另一种肠道衍生激素，即促胰岛素分泌的葡萄糖依赖性促胰岛素多肽（GIP）。     图一 GLP-1的产生机制及其有益作用。胰高血糖素从肠细胞中释放出来，并被加工成其成分，其中之一是GLP-1。GLP-1与胰腺中的受体结合，导致胰岛素分泌。GLP-1 通过与其他组织中的GLP-1受体结合或间接减少炎症而发挥额外的有益作用。图中还包括FDA批准的GLP-1RA 药物列表。 贝尔的研究表明，哺乳动物的原胰高血糖素包含两个GLP区域，分别称为GLP-1和GLP-2（图1），其中GLP-1在哺乳动物中高度保守。这些早期研究表明，胰高血糖素和GLPs与胰岛素和甲状旁腺激素类似，都是作为较大的前体激素产生的，并在翻译后裂解成最终的肽类。后来人们发现了特定的内肽酶——前体激素转化酶，这些酶在含有氨基酸精氨酸和赖氨酸的基本位点上裂解前体激素。    1984年夏，丹尼尔·德鲁克（Daniel Drucker）作为博士后研究员加入了哈伯纳实验室，并进行了开创性的研究，描述了预测的原胰高血糖素产物及其生物活性。他将原胰高血糖素cDNA转染到胰岛细胞、垂体细胞和成纤维细胞中。虽然成纤维细胞中的加工过程很少，但他证明GLP-1的生物活性形式在单个碱性位点处被氨基截断，且GLP-1和GLP-2均在转染的垂体和胰岛细胞中进行了加工。在多伦多建立自己的实验室后，德鲁克继续揭示GLP-1和GLP-2的生理作用以及原胰高血糖素表达和加工的分子控制。他的研究表明，肠道原胰高血糖素cDNA与胰腺中表达的形式相同。 然而，进一步研究还表明，肠道提取物中的免疫反应性GLP-1肽仅由较小的肽组成，这表明肠道中的加工过程与胰腺不同，且将原胰高血糖素加工成较小肽的效率更高。这一发现与这些肽的促分泌素性质一致，因为口服营养素会刺激它们在肠道中的产生，而不是在胰腺中产生（图1）。 德鲁克还确定了GLP-2作为一种肠道生长因子，因为其给药与保护肠道粘膜细胞免受损伤相关。研究表明，GLP-2能增加营养物质的吸收。因此，一种抗降解的GLP-2类似物（在德鲁克实验室研发，后来被指定为替度鲁肽，即teduglutide，于2012年获得美国FDA批准，用于依赖肠外营养治疗的短肠综合征患者的慢性治疗。 在这些研究进行的同时，丹麦的延斯·霍尔斯特（Jens Holst）研究了胃手术后餐后反应性低血糖中调节胰岛素分泌的信号。他的研究小组专注于产生胰高血糖素的肠道细胞，而他的实验室工作导致了前体激素分子胰高血糖素原和氧抑胃肽的发现。这些分子包含完整的胰高血糖素氨基酸，但与原胰高血糖素不同，它们缺乏GLP序列。因此，霍尔斯特及其同事将研究重点转向开发免疫测定法，并证明原胰高血糖素在肠道（而非胰腺）中被裂解以产生两种GLP（图1）。他们还证明，从肠道中分离出的原胰高血糖素截断形式（aa 78–108）可以诱导胰岛素产生。    上世纪90年代，霍尔斯特的研究小组还表明，输注相同截断形式的原胰高血糖素会导致人体胰岛素分泌并抑制胰高血糖素产生。霍尔斯特研究小组及其他研究小组的进一步工作表明，GLP-1可以抑制胃动力和胃及胰腺的外分泌功能，并抑制食欲和食物摄入量。这些后期研究最终助力了GLP-1激动剂在肥胖症治疗中的应用。 02 GLP-1生物活性形式的发现 当哈伯纳实验室正在研究原胰高血糖素时，斯韦特兰娜·莫伊索夫（Svetlana Mojsov）则独立地专注于GLP-1生物活性形式的化学鉴定。 莫伊索夫出生于塞尔维亚（当时称为南斯拉夫），并在诺贝尔奖得主布鲁斯·梅里菲尔德（Bruce Merrifield）的实验室完成了关于胰高血糖素化学合成的研究生学习。 之后，她前往麻省总医院工作，尽管她与乔尔·哈伯纳（Joel Habener）在同一机构，但她对GLP-1的研究是独立进行的。莫伊索夫利用她在化学领域的背景，采取了一种替代且互补的方法来鉴定GLP-1的生物活性形式。研究表明，在大鼠胰岛素瘤细胞中，预测的GLP-1序列（aa 1–37）并未增加环磷酸腺苷（cAMP）的产生。基于她之前在胰高血糖素方面的工作，她假设氨基酸7–37可能构成长期以来一直寻找的促分泌素GLP-1的活性形式。她合成了GLP-1的独特区域，并随后针对这些GLP-1区域生成了兔抗体。 大约在这个时期，她开始与德鲁克和哈伯纳合作，并使用她开发的抗体在大鼠肠道中鉴定出GLP-1（aa 7–37）；然而，他们至关重要的实验是证明GLP-1（aa 7–37）具有生物活性。他们的合作研究发现了GLP-1（aa 7–37）肽能够刺激大鼠胰腺胰岛细胞释放胰岛素。 此外，他们还与戈登·韦尔（Gordon Weir）合作，证明了GLP-1（aa 7–27）在体外大鼠胰腺模型中增加胰岛素产生的能力。这项开创性的工作于1987年发表在Journal of Clinical Investigation上。    03 GLP-1在人类中应用的初步研究 1992年，第一项关于GLP-1在人类中的研究展开，该研究证明，输注GLP-1（aa 7–37）肽可诱导胰岛素分泌，并对糖尿病患者及非糖尿病患者均具有抗糖尿病作用。一年后，瑙克（Nauck）及其同事表明，输注GLP-1肽可使2型糖尿病患者的血糖水平恢复正常。然而，随后对GLP-1进行皮下注射的研究却令人失望，因为GLP-1被二肽基肽酶-4（DDP4）酶迅速降解，DDP4抑制剂能够减少GLP-1的降解，并显著增加循环胰岛素水平。DDP4抑制剂，也被称为格列汀类药物，如西格列汀、沙格列汀、利格列汀和阿格列汀等，随后在21世纪中期获得美国FDA批准，用于治疗成人2型糖尿病。 霍尔斯特的研究小组也在人类中进行了平行研究，并表明通过泵输注合成的GLP-1（aa 7–36）酰胺（皮下注射）可改善血浆葡萄糖水平、胰岛素敏感性、糖化血红蛋白（HgA1C）和体重，且副作用极小。 这项开创性的人类研究为GLP-1的治疗潜力提供了概念验证，并推动了进一步开发GLP-1激动剂以供临床使用的努力。 04 GLP-1受体激动剂 尽管临床研究显示GLP-1能够刺激胰岛素产生，但其较短的半衰期（静脉注射和皮下注射后分别为1.5分钟和1.5小时）限制了其临床应用。首个获批用于临床的GLP-1受体激动剂（GLP-1RA）是艾塞那肽，这是一种DPP4蛋白酶抵抗型激素，基于exendin-4并最初从蜥蜴毒液中分离出来。艾塞那肽最初需要每日给药两次，并于2005年获得批准。随后，另一种每周给药一次的艾塞那肽也获批用于治疗2型糖尿病。     为了克服这些药物半衰期短所带来的限制，诺和诺德公司的科学家，包括洛特·比耶雷·克努森（Lotte Bjerre Knudsen），致力于开发更稳定的GLP-1RA。克努森在丹麦技术大学攻读化学工程专业时开始在诺和诺德工作。完成学业后，她加入诺和诺德，并专注于通过结合白蛋白来增加GLP-1RA的半衰期。白蛋白能与多种不溶性底物结合，包括脂肪酸和类固醇，并促进它们在血液中的溶解和运输。克努森的研究小组对GLP-1进行了脂肪酸衍生物处理，生成了能够与白蛋白以可逆方式结合的类似物，从而保护GLP-1免受DPP4降解和肾脏过滤。这些研究促使了利拉鲁肽的发现，这是首个适合每日给药一次的GLP-1类似物。 鉴于GLP-1RA通过注射给药，因此更长效的剂型更受欢迎。首个长效GLP-1RA是他司鲁肽，在III期临床试验中显示出良好效果，但由于极少数患者出现过敏反应，因此未提交给FDA批准。诺和诺德公司的克努森研究小组继续专注于白蛋白结合，并通过修饰GLP-1和脂肪酸部分连接子，成功开发了司美鲁肽这一长效GLP-1RA，可每周给药一次。 05 GLP-1R激动剂的其他益处 最近令人振奋的研究表明，GLP-1RA的益处远不止于糖尿病和肥胖。在至少8项评估糖尿病患者心血管结局的随机临床试验中，对GLP-1RA进行了研究。其中四项临床试验达到了主要目标，并显示出CV结局的显著降低。 值得注意的是，在SUSTAIN-6研究中，市场份额最大的GLP-1RA药物司美鲁肽实现了主要复合终点（首次发生CV相关死亡）的26%减少，以及非致死性心肌梗死或非致死性卒中的减少。另一项SELECT试验显示，在未患糖尿病的肥胖患者中，司美鲁肽治疗与CV死亡、非致死性心肌梗死或非致死性卒中的发生率降低相关。最后，STEP-HFpEF试验表明，在射血分数保留的心力衰竭患者中，司美鲁肽治疗与症状和身体限制的减少、运动功能的更大改善以及更大的体重减轻相关。     这些试验共同表明，GLP-1RA治疗可能对心脏具有保护作用，防止其受损。这种保护作用的机制可能是多方面的。当然，这些药物通过抗糖尿病作用减轻体重和控制血糖可能是其心脏保护作用的关键因素。然而，临床前和临床研究表明，这些药物对心脏的有益作用超出了其对体重和糖尿病的影响。例如，在SELECT试验中，司美鲁肽对心脏的有益作用超过了体重减轻的程度。此外，GLP-1RA还被证明可以降低血压和致动脉粥样硬化的脂蛋白水平。最后，现在有证据表明，GLP-1RA治疗与全身性炎症的减少相关，这似乎与体重减轻的程度无关，也可能解释了其CV益处。 GLP-1-RAs在肝病和肾病领域也进行了研究。FLOW试验表明，司美鲁肽可降低糖尿病和慢性肾脏病患者临床上重要的肾脏结局和心血管疾病死亡风险。ESSENCE研究是一项正在进行中的III期临床试验，旨在研究司美鲁肽在代谢功能障碍相关脂肪性肝炎中的作用。GLP-1RA在肝脏和肾脏中的保护机制尚不清楚，但其作用可能通过这些器官内表达GLP-1R的其他细胞实现。这些药物的抗炎作用也可能有助于其益处。 GLP-1RA在神经系统疾病中的作用也在研究中。两项III期临床试验EVOKE和EVOKE Plus将研究口服司美鲁肽（目前尚未获得FDA批准）在认知功能下降患者中的效果。此外，还提出GLP-1RA可能减少成瘾性和精神疾病。然而，在SELECT试验中，精神疾病方面并未发现差异。队列研究和电子健康记录研究表明，司美鲁肽可能与自杀意念的减少有关。最后，一些研究的事后分析表明，GLP-1RA可能与酒精摄入量的减少有关。    尽管这些药物在逆转多种主要疾病方面取得了成功，但其使用也伴随着一系列副作用，包括恶心、呕吐、胰腺炎和注射部位反应。其中一些副作用似乎是由于这些药物与大脑中GLP-1R的结合所致。这些药物的另一个主要副作用是肌肉流失，在某些患者中可高达40%，在老年患者中可能更为严重。还有一个令人担忧的问题是，如果停药，体重增加将完全以脂肪的形式出现，导致这些患者净肌肉量减少。 06 总结 GLP-1RAs的发现由多位研究人员共同完成，并引领了糖尿病和减肥治疗的新策略。这些药物不仅具有代谢作用，还显示出对其他器官的益处，使其有可能用于治疗更多疾病。 GLP-1RAs彻底改变了代谢性疾病的治疗方法，该领域的先驱们因其开创性的发现而真正值得认可。 原文链接 Joel Habener, Svetlana Mojsov, and Lotte Bjerre Knudsen awarded Lasker prize for pioneering work on GLP-1 https://www-jci-org.libproxy1.nus.edu.sg/articles/view/186225      识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入 生物制品微信群！ 请注明：姓名+研究方向！ 版 权 声 明 本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。

2024年7月23日，中国科学院上海药物研究所周兵研究员和陈奕研究员团队在Journal of Medicinal Chemistry 上发表了题为“Discovery of Potent and Selective G9a Degraders for the Treatment of Pancreatic Cancer”的文章，在这篇文章中，作者等人开发了一种G9a选择性降解剂G9D-4，它可以剂量和时间依赖性的诱导G9a降解，而不降解GLP。G9D-4在一组胰腺癌细胞系中显示出有效的抗增殖活性，并且能够使KRASG12D突变型胰腺癌细胞对KRASG12D抑制剂MRTX1133敏感。这些数据清楚地证明了选择性G9a降解剂作为初步化学探针的实用性和重要性，适合于了解G9a相关生物学和治疗胰腺癌的有希望的策略。 蛋白赖氨酸甲基转移酶(PKMT)通过催化甲基从辅助因子 SAM转移到组蛋白和非组蛋白中的目标赖氨酸残基来调节底物的甲基化。研究表明，PKMT异常表达与各种人类疾病(如癌症和发育障碍)的发展之间存在强烈的正相关。G9a(也称为EHMT2或KMT1C)是PKMTs的重要成员，最初被鉴定为组蛋白H3 Lys9 (H3K9)甲基转移酶，在各种人类癌症中过表达。也有报道表明G9a敲低可抑制胰腺癌、前列腺癌、肺癌和白血病的发生。因此，G9a是潜在的有吸引力的人类癌症治疗靶点。另一方面，密切相关的蛋白GLP(也称为EHMT1或KMT1D)与G9a在各自的SET结构域中具有80%的序列同源性，并与G9a形成异源二聚体。 在过去的几十年里，已经报道了几种G9a/GLP抑制剂，如BIX0129419和UNC0642。最近报道了一种G9a/GLP双降解剂，然而所有这些化合物都能调节G9a和GLP，并且对G9a对GLP没有选择性。选择性G9a化学探针的开发仍然是一个巨大的挑战，但对于了解G9a相关生物学以及评估其作为治疗靶点的潜力是非常有价值的。近年来，蛋白水解靶向嵌合体(proteolysis targeting chimera, PROTAC)作为一类由靶向配体和E3泛素连接酶招募配体组成的双功能分子，促进了目标蛋白(POI)的选择性泛素化和随后的降解，作为相关功能研究的一种有前景的工具，获得了巨大的发展势头。值得注意的是，与它们的亲本抑制剂相比，PROTACs能够通过调整几个因素，如结合物、连接物组成、刚性和长度来提高目标选择性。 为了开发G9a选择性降解剂，作者等人选择了一种成熟的G9a/GLP双抑制剂UNC0638作为G9a靶向配体, 在Western blots分析的基础上，化合物2 (G9D-4)被认为是最有效的G9a降解剂，并被选中进行进一步的评价。（图1） 图1  G9a降解剂的设计。 G9D-4诱导胰腺癌细胞凋亡。据报道，G9a的缺失抑制突变KRAS驱动的胰腺癌发生。为了探讨G9a降解在胰腺癌发生中的生物学作用，作者首先在一组胰腺癌细胞中检测了G9D-4的细胞生长抑制活性(图2a)，G9D-4能有效抑制所有胰腺癌细胞的细胞生长。此外还对22Rv1细胞的生长抑制活性进行了评价，结果显示G9D-4对细胞的生长也有抑制作用，IC50值为9.9 μM。接下来，继续研究了G9D-4对PANC-1细胞凋亡和细胞周期的影响（图2b）。降解剂G9D-4以剂量和时间依赖的方式显著诱导PANC-1细胞凋亡。相比之下，G9D-4对PANC-1细胞的细胞周期影响较小(图2c)。据报道，G9a可以调节H3K9me2和γH2AX(一种敏感的DNA损伤抑制剂)的表达。正如预期的那样，用G9D-4处理导致PANC-1细胞中H3K9me2下调，γH2AX和cleaved PARP上调(图2d)。 图2  G9a降解剂诱导胰腺癌细胞凋亡。 G9D-4使MRTX1133对KRASG12D胰腺细胞系增敏。据报道，G9a促进了KRAS驱动的胰腺癌发生的启动，作者等人推测G9a降解剂G9D-4可能使KRASG12D突变的胰腺癌细胞对KRASG12D抑制剂敏感。为了探索G9D-4与KRASG12D抑制剂MRTX1133联合用药的可能性，分别用不同浓度的G9D-4与MRTX1133联合作用于ASPC-1细胞和KP-4细胞。在ASPC-1细胞和KP-4细胞中观察到很强的协同效应(图3a)。此外，如图3b所示，KP-4、ASPC-1、Panc02.03、Panc10.05、HPAFII、Panc08.13的联合指数(CI)值均小于0.8,ED90(90%有效剂量)的联合指数(CI)值均小于0.4，证实了这6种胰腺细胞系具有较强的协同作用。值得注意的是，在KP-4细胞中，G9D-4和MRTX1133联合使用显著抑制克隆形成的水平低于单剂处理(图3c)。为了了解协同作用的作用机制，作者等人检测了细胞凋亡和H3K9me2、cleaved PARP和γ - H2AX的水平。如图3d所示，在ASPC-1细胞和KP-4细胞中，G9D-4联合MRTX1133诱导的细胞凋亡比单药治疗更显著。如图3e所示，在ASPC-1细胞系中，联合组如预期的那样下调了H3K9me2，并进一步上调了裂解PARP和γH2AX，其水平高于单剂处理。综上数据表明，G9D-4能够通过上调裂解的PARP和γ-H2AX，使KRASG12D胰腺癌细胞系对MRTX1133敏感。接下来，研究G9D-4在小鼠体内的药代动力学(PK)特性。如表1所示，G9D-4清除率低(22.4 mL/min/kg)， AUC值为6149 ng h/mL，生物利用度中等(F = 40.6%)。 图3 G9D-4与MRTX1133在KRASG12D胰腺癌细胞系中的联合作用。 表1 G9D-4在小鼠体内的药代动力学研究 由于G9a和GLP的同源性，选择性G9a化学探针的发现被证明是具有挑战性的。在这里，作者团队报道了G9D-4作为同类中第一个有效的、选择性的G9a工具分子的发现，它在PANC-1细胞中选择性地诱导了剂量和时间依赖性的G9a降解，其DC50值为0.1μM，而没有GLP的降解。胰腺癌是最具侵袭性和致命性的人类恶性肿瘤之一，预后极差，迫切需要开发新的有效的治疗策略来治疗胰腺癌。G9D-4通过诱导细胞凋亡，有效抑制10种胰腺癌细胞系的细胞生长。更重要的是，G9D-4与KRASG12D抑制剂MRTX1133联合使用，在6株KRASG12D胰腺癌细胞系中观察到显著的协同效应，进一步突出了靶向G9a降解治疗KRASG12D突变胰腺癌的潜在治疗价值。总的来说初步数据表明，G9D-4除了可能用于胰腺癌治疗外，还可以作为G9a相关生物医学研究的一种有前途的选择性化学探针。 原文链接：https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1021/acs.jmedchem.4c01192 声明：发表/转载本文仅仅是出于传播信息的需要，并不意味着代表本公众号观点或证实其内容的真实性。据此内容作出的任何判断，后果自负。若有侵权，告知必删！ 长按关注本公众号  粉丝群/投稿/授权/广告等 请联系公众号助手 觉得本文好看，请点这里↓