近日,中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院陳奇研究組在Journal of Genetics and Genomics上發表研究論文ATN-161 alleviates caerulein-induced pancreatitis,闡明了血管內皮細胞在胰腺炎中的疾病譜系,并據此發現內皮細胞受體Integrin-α5的抑制劑ATN-161在胰腺炎治療中的重要作用。
胰腺炎(pancreatitis)是最常見的胃腸道疾病,每年全球患者高達700萬-900萬,在重癥患者中有極高的致死率,并可能誘發更為致命的胰腺導管腺癌。據統計,美國2018年因胰腺炎入院患者高達30萬,治療耗資近80億美元。然而,目前對胰腺炎的治療主要以靜脈輸液、感染預防和疼痛管理為主,亟需靶向性藥物用于胰腺炎的治療。
在這項工作中,研究團隊利用經典的雨蛙素胰腺炎動物模型,對胰腺炎發病過程中的胰腺血管內皮細胞、腺泡和導管等細胞進行了多時間點的單細胞轉錄組病理性譜系分析。發現胰腺炎顯著改變了胰腺內血管內皮細胞的轉錄組性質,而胰腺內內皮細胞的病理譜系狀態與胰腺炎的發展和恢復過程一致。在胰腺中,導管上皮細胞與血管內皮細胞緊密并行,而胰腺炎的病變伴隨異常的血管增生。
進一步分析表明,導管上皮細胞與血管內皮細胞存在緊密的細胞間互作,胰腺炎會誘發CK19陽性類導管細胞過量分泌Spp-1,靶向內皮細胞上的受體Integrin-α5。利用Integrin-α5的抑制劑ATN-161,能夠顯著抑制胰腺炎發病過程中的病理現象,包括腺泡-導管化生和病理性血管新生,并促進導管上皮細胞與血管內皮細胞間互作的重建。ATN-161的藥物處理譜系分析顯示,該藥物處理顯著恢復了內皮、腺泡和導管等細胞的譜系狀態。ATN-161在一期臨床實驗中展現出明顯的安全性,因此該藥物及其相關修飾物極可能為胰腺炎的治療提供新方案。
這項工作主要在中國科學院廣州健康院開展,相應成果已申請國家發明專利。陳奇研究組的研究生高榮榮、馬蘭躍、陳建偉和王鈺翔為該論文的共同第一作者。陳奇研究員和華南理工大學的劉陽教授為共同通訊作者。相關工作得到國家重點研發計劃、教育部中央高校科研項目、中國科學院、國家自然科學基金委、廣東省科技廳等項目的資助,中國科學院廣州健康院分析測試中心和實驗動物中心提供技術支持。
胰腺炎和ATN-161病理與藥物譜系分析總結的工作模型
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