DKK-1细胞筛选模型
发布时间:2023/09/15分类:技术文章来源:304am永利集团
Background
Wnt信号通路一直是药物发现和免疫治疗的重要关注点之一，它被发现参与胚胎的发育过程，包括心血管发育和神经发育等，以及各种细胞行为，如细胞增殖、迁移、粘附和极性等。作为第一个被发现的Wnt通路，经典的Wnt信号转导通路已被广泛研究。尽管现代医学在治疗各种疾病方面取得了很多进展，但许多患者仍然患有与经典Wnt信号功能异常有关的疾病。Wnt信号通路由Wnt蛋白介导，Wnt蛋白是一种分泌性的调节特定下游靶基因的富含半胱氨酸的糖蛋白。在过去的几十年里，许多这方面的研究都强调了开发刺激Wnt途径的药物和探索可能的治疗策略的重要性。鉴于获得用于开发激动剂的生物活性Wnt蛋白具备一定难度以及成本过高，激活Wnt途径的可行替代方法是阻断天然存在的抑制剂。众所周知，DKK1一种经典的Wnt信号通路的内源性抑制剂；
此外，它还参与其他信号通路，包括c-Jun NH2末端激酶（JNK）通路和DKK1/CKAP4通路。高水平的DKK1表达已经在多种疾病中的被检测到，DKK1介导的抑制已被证实是许多导致机体功能异常的原因之一。由于DKK1在Wnt信号传导中的重要性，治疗与该信号传导途径相关的疾病的有效策略可以包括开发高效的抑制剂，如抗体和小分子等，以靶向DKK1的功能或在蛋白质和基因水平上抑制DKK1的表达。近年来，人们对DKK1抑制剂进行了许多研究，并在临床试验中开发和测试了几种DKK1抗体药物。
DKK1介绍
Dickkopf家族编码四种255–350个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-末端区域与DKK1的同源性高达70%；然而，DKK3却并非如此，这可能是造成它不能通过与相同受体结合来调节Wnt信号传导的原因。尽管DKK1/2/4主要被报道对Wnt信号传导具有抑制作用，但DKK2在有些研究中也被发现显示出相反的作用，这主要取决于细胞的微环境。
从结构上看，DKK1是一种由266个氨基酸组成的蛋白质，由两个保守的富含半胱氨酸的结构域组成，这两个结构域由一个具有未知功能和可变长度的序列分开，它最初在非洲爪蟾中被发现并确认为参与诱导两栖动物胚胎头部形成的重要调节因子。DKK1在Asn225处具有潜在的N-连接的糖基化位点，在Ser30处具有两个O-连接的聚糖，导致其表观分子大小和理论分子量之间存在差异，N-末端结构域的功能可能与增强的侵袭活性和抗凋亡信号通路有关；而DKK1的C末端结构域（DKK1c）已被鉴定为Wnt通路抑制必需的结构域，并负责与LRP6的结合。
DKK1作为经典Wnt通路的关键分子，已经被证实与多种癌症相关。研究证据表明，DKK1可能通过下调β-连环蛋白来抑制其对肿瘤细胞的促凋亡作用，并且，在多种肿瘤中，DKK1的高表达水平也是诊断和预后重要的前瞻性生物标志物。例如，一项对205名癌症患者肿瘤组织样本的研究表明，DKK1的表达与血管生成拟态呈正相关，这导致癌症细胞的侵袭性增强；另外一项研究则在470例血清DKK1水平高于对照组的非小细胞肺癌（NSCLC）患者中观察到更严重的骨转移，也进一步证实了这一点；同样，高血清DKK1水平使DKK1成为食管鳞状细胞癌、癌症、癌症胰腺癌、癌症前列腺癌、胆管癌、喉鳞状细胞癌和肝癌中很有前途的生物标志物。另外，统计显示，DKK1表达升高与肝癌患者预后不良相关，而与OS和无复发生存率无关。除上述癌症外，DKK1还参与多种妇科癌症，宫颈癌症患者中DKK1水平较高会导致淋巴结转移，并与肿瘤直径正相关；在卵巢癌症中，DKK1过表达则会提供一种抑制抗肿瘤免疫细胞群的肿瘤微环境；而一项89例癌症患者的血清DKK1表达水平研究显示其显著高于健康对照组，骨转移患者的差异更为明显，而一种被称为dorsomorphin的小分子药物已被证明可显著降低癌症乳腺细胞中DKK1的mRNA和蛋白水平，这表明DKK1可能是癌症的有效靶点。
研发现状
DKK1具有调节免疫的特性，它对免疫系统的抑制作用使其成为免疫治疗的一个有前景的靶点。此前，Leap Therapeutics开发了抗DKK1中和抗体DKN-01并在晚期胃食管交界处和胃癌症（GEJ/GC）以及妇科癌症的I期或II期试验中进行了评估，其方案包括与紫杉醇或pembrolizumab的单药治疗和联合治疗比较，值得注意的是，患有Wnt信号突变的妇科癌症患者可以从DKN-01治疗中获益。GEJ/GC的另一项正在进行的临床研究也表明，在肿瘤表达高水平DKK1（DKK1高）的患者中生存率和客观反应结果都有所提高；非常令人鼓舞的结果表明，DKN-01加Keytruda治疗可使中位无进展生存期（PFS）超过22周，中位总生存期（OS）接近32周，在既往未接受抗PD-1/PD-L1治疗的DKK1高GEJ/GC患者中，ORR为50%，疾病控制率（DCR）为80%；在对PD-1/PD-L1治疗难治的6名GEJ/GC患者中，3名血清DKK1水平高的患者病情稳定，而3名血清DKK1水平低的患者病情则发生进展。这些结果表明，DKK1抑制治疗显著改善了血清DKK1水平高的患者的疗效，并由此得出在DKK1高表达肿瘤患者中使用DKK1抑制剂和PD1/PDL-1免疫检查点联合治疗的方案是一种获得更好疗效的策略。目前已有多个DKK1抑制剂处于研发阶段，其中多数为DKK1的中和抗体，也有少量的小分子及重组多肽，小核酸药物等( 如下表所示)。
DKK1抑制剂的细胞筛选模型
