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技術(shù)文章 / article
DKK-1細(xì)胞篩選模型
原載自：m.niangtai.cn[技術(shù)資料頻道] 2023-09-15 瀏覽次數(shù)：1342
Background
Wnt信號通路一直是藥物發(fā)現(xiàn)和免疫治療的重要關(guān)注點之一，它被發(fā)現(xiàn)參與胚胎的發(fā)育過程，包括心血管發(fā)育和神經(jīng)發(fā)育等，以及各種細(xì)胞行為，如細(xì)胞增殖、遷移、粘附和極性等。作為第一個被發(fā)現(xiàn)的Wnt通路，經(jīng)典的Wnt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路已被廣泛研究。盡管現(xiàn)代醫(yī)學(xué)在治療各種疾病方面取得了很多進(jìn)展，但許多患者仍然患有與經(jīng)典Wnt信號功能異常有關(guān)的疾病。Wnt信號通路由Wnt蛋白介導(dǎo)，Wnt蛋白是一種分泌性的調(diào)節(jié)特定下游靶基因的富含半胱氨酸的糖蛋白。在過去的幾十年里，許多這方面的研究都強(qiáng)調(diào)了開發(fā)刺激Wnt途徑的藥物和探索可能的治療策略的重要性。鑒于獲得用于開發(fā)激動劑的生物活性Wnt蛋白具備一定難度以及成本過高，激活Wnt途徑的可行替代方法是阻斷天然存在的抑制劑。DKK1一種經(jīng)典的Wnt信號通路的內(nèi)源性抑制劑；
此外，它還參與其他信號通路，包括c-Jun NH2末端激酶（JNK）通路和DKK1/CKAP4通路。高水平的DKK1表達(dá)已經(jīng)在多種疾病中的被檢測到，DKK1介導(dǎo)的抑制已被證實是許多導(dǎo)致機(jī)體功能異常的原因之一。由于DKK1在Wnt信號傳導(dǎo)中的重要性，治療與該信號傳導(dǎo)途徑相關(guān)的疾病的有效策略可以包括開發(fā)高效的抑制劑，如抗體和小分子等，以靶向DKK1的功能或在蛋白質(zhì)和基因水平上抑制DKK1的表達(dá)。近年來，人們對DKK1抑制劑進(jìn)行了許多研究，并在臨床試驗中開發(fā)和測試了幾種DKK1抗體藥物。
DKK1介紹
Dickkopf家族編碼四種255–350個氨基酸的主要分泌糖蛋白：DKK1、DKK2、DKK3和DKK4。DKK1、DKK2和DKK4在序列上具有高度相似性，尤其是DKK2在C-末端區(qū)域與DKK1的同源性高達(dá)70%；然而，DKK3卻并非如此，這可能是造成它不能通過與相同受體結(jié)合來調(diào)節(jié)Wnt信號傳導(dǎo)的原因。盡管DKK1/2/4主要被報道對Wnt信號傳導(dǎo)具有抑制作用，但DKK2在有些研究中也被發(fā)現(xiàn)顯示出相反的作用，這主要取決于細(xì)胞的微環(huán)境。
從結(jié)構(gòu)上看，DKK1是一種由266個氨基酸組成的蛋白質(zhì)，由兩個保守的富含半胱氨酸的結(jié)構(gòu)域組成，這兩個結(jié)構(gòu)域由一個具有未知功能和可變長度的序列分開，它最初在非洲爪蟾中被發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)為參與誘導(dǎo)兩棲動物胚胎頭部形成的重要調(diào)節(jié)因子。DKK1在Asn225處具有潛在的N-連接的糖基化位點，在Ser30處具有兩個O-連接的聚糖，導(dǎo)致其表觀分子大小和理論分子量之間存在差異，N-末端結(jié)構(gòu)域的功能可能與增強(qiáng)的侵襲活性和抗凋亡信號通路有關(guān)；而DKK1的C末端結(jié)構(gòu)域（DKK1c）已被鑒定為Wnt通路抑制必需的結(jié)構(gòu)域，并負(fù)責(zé)與LRP6的結(jié)合。
DKK1作為經(jīng)典Wnt通路的關(guān)鍵分子，已經(jīng)被證實與多種癌癥相關(guān)。研究證據(jù)表明，DKK1可能通過下調(diào)β-連環(huán)蛋白來抑制其對腫瘤細(xì)胞的促凋亡作用，并且，在多種腫瘤中，DKK1的高表達(dá)水平也是診斷和預(yù)后重要的前瞻性生物標(biāo)志物。例如，一項對205名癌癥患者腫瘤組織樣本的研究表明，DKK1的表達(dá)與血管生成擬態(tài)呈正相關(guān)，這導(dǎo)致癌癥細(xì)胞的侵襲性增強(qiáng)；另外一項研究則在470例血清DKK1水平高于對照組的非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）患者中觀察到更嚴(yán)重的骨轉(zhuǎn)移，也進(jìn)一步證實了這一點；同樣，高血清DKK1水平使DKK1成為食管鱗狀細(xì)胞癌、癌癥、癌癥胰腺癌、癌癥前列腺癌、膽管癌、喉鱗狀細(xì)胞癌和肝癌中很有前途的生物標(biāo)志物。另外，統(tǒng)計顯示，DKK1表達(dá)升高與肝癌患者預(yù)后不良相關(guān)，而與OS和無復(fù)發(fā)生存率無關(guān)。除上述癌癥外，DKK1還參與多種婦科癌癥，宮頸癌癥患者中DKK1水平較高會導(dǎo)致淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，并與腫瘤直徑正相關(guān)；在卵巢癌癥中，DKK1過表達(dá)則會提供一種抑制抗腫瘤免疫細(xì)胞群的腫瘤微環(huán)境；而一項89例癌癥患者的血清DKK1表達(dá)水平研究顯示其顯著高于健康對照組，骨轉(zhuǎn)移患者的差異更為明顯，而一種被稱為dorsomorphin的小分子藥物已被證明可顯著降低癌癥乳腺細(xì)胞中DKK1的mRNA和蛋白水平，這表明DKK1可能是癌癥的有效靶點。
研發(fā)現(xiàn)狀
DKK1具有調(diào)節(jié)免疫的特性，它對免疫系統(tǒng)的抑制作用使其成為免疫治療的一個有前景的靶點。此前，Leap Therapeutics開發(fā)了抗DKK1中和抗體DKN-01并在晚期胃食管交界處和胃癌癥（GEJ/GC）以及婦科癌癥的I期或II期試驗中進(jìn)行了評估，其方案包括與紫杉醇或pembrolizumab的單藥治療和聯(lián)合治療比較，值得注意的是，患有Wnt信號突變的婦科癌癥患者可以從DKN-01治療中獲益。GEJ/GC的另一項正在進(jìn)行的臨床研究也表明，在腫瘤表達(dá)高水平DKK1（DKK1高）的患者中生存率和客觀反應(yīng)結(jié)果都有所提高；非常令人鼓舞的結(jié)果表明，DKN-01加Keytruda治療可使中位無進(jìn)展生存期（PFS）超過22周，中位總生存期（OS）接近32周，在既往未接受抗PD-1/PD-L1治療的DKK1高GEJ/GC患者中，ORR為50%，疾病控制率（DCR）為80%；在對PD-1/PD-L1治療難治的6名GEJ/GC患者中，3名血清DKK1水平高的患者病情穩(wěn)定，而3名血清DKK1水平低的患者病情則發(fā)生進(jìn)展。這些結(jié)果表明，DKK1抑制治療顯著改善了血清DKK1水平高的患者的療效，并由此得出在DKK1高表達(dá)腫瘤患者中使用DKK1抑制劑和PD1/PDL-1免疫檢查點聯(lián)合治療的方案是一種獲得更好療效的策略。目前已有多個DKK1抑制劑處于研發(fā)階段，其中多數(shù)為DKK1的中和抗體，也有少量的小分子及重組多肽，小核酸藥物等( 如下表所示)。
DKK1抑制劑的細(xì)胞篩選模型
針對這一重要的腫瘤免疫靶點，科佰生物也及時開發(fā)了篩選DKK1抑制劑的細(xì)胞篩選模型，可用于功能性的篩選及測活DKK1阻斷抗體，助力相關(guān)藥物的研發(fā)。
