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技術文章 / article
DKK-1細胞篩選模型
原載自：m.huanhen.cn[技術資料頻道] 2023-09-15 瀏覽次數：1409
Background
Wnt信號通路一直是藥物發現和免疫治療的重要關注點之一，它被發現參與胚胎的發育過程，包括心血管發育和神經發育等，以及各種細胞行為，如細胞增殖、遷移、粘附和極性等。作為第一個被發現的Wnt通路，經典的Wnt信號轉導通路已被廣泛研究。盡管現代醫學在治療各種疾病方面取得了很多進展，但許多患者仍然患有與經典Wnt信號功能異常有關的疾病。Wnt信號通路由Wnt蛋白介導，Wnt蛋白是一種分泌性的調節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調了開發刺激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。DKK1一種經典的Wnt信號通路的內源性抑制劑；
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表達已經在多種疾病中的被檢測到，DKK1介導的抑制已被證實是許多導致機體功能異常的原因之一。由于DKK1在Wnt信號傳導中的重要性，治療與該信號傳導途徑相關的疾病的有效策略可以包括開發高效的抑制劑，如抗體和小分子等，以靶向DKK1的功能或在蛋白質和基因水平上抑制DKK1的表達。近年來，人們對DKK1抑制劑進行了許多研究，并在臨床試驗中開發和測試了幾種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-末端區域與DKK1的同源性高達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合來調節Wnt信號傳導的原因。盡管DKK1/2/4主要被報道對Wnt信號傳導具有抑制作用，但DKK2在有些研究中也被發現顯示出相反的作用，這主要取決于細胞的微環境。
從結構上看，DKK1是一種由266個氨基酸組成的蛋白質，由兩個保守的富含半胱氨酸的結構域組成，這兩個結構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現并確認為參與誘導兩棲動物胚胎頭部形成的重要調節因子。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，導致其表觀分子大小和理論分子量之間存在差異，N-末端結構域的功能可能與增強的侵襲活性和抗凋亡信號通路有關；而DKK1的C末端結構域（DKK1c）已被鑒定為Wnt通路抑制必需的結構域，并負責與LRP6的結合。
DKK1作為經典Wnt通路的關鍵分子，已經被證實與多種癌癥相關。研究證據表明，DKK1可能通過下調β-連環蛋白來抑制其對腫瘤細胞的促凋亡作用，并且，在多種腫瘤中，DKK1的高表達水平也是診斷和預后重要的前瞻性生物標志物。例如，一項對205名癌癥患者腫瘤組織樣本的研究表明，DKK1的表達與血管生成擬態呈正相關，這導致癌癥細胞的侵襲性增強；另外一項研究則在470例血清DKK1水平高于對照組的非小細胞肺癌（NSCLC）患者中觀察到更嚴重的骨轉移，也進一步證實了這一點；同樣，高血清DKK1水平使DKK1成為食管鱗狀細胞癌、癌癥、癌癥胰腺癌、癌癥前列腺癌、膽管癌、喉鱗狀細胞癌和肝癌中很有前途的生物標志物。另外，統計顯示，DKK1表達升高與肝癌患者預后不良相關，而與OS和無復發生存率無關。除上述癌癥外，DKK1還參與多種婦科癌癥，宮頸癌癥患者中DKK1水平較高會導致淋巴結轉移，并與腫瘤直徑正相關；在卵巢癌癥中，DKK1過表達則會提供一種抑制抗腫瘤免疫細胞群的腫瘤微環境；而一項89例癌癥患者的血清DKK1表達水平研究顯示其顯著高于健康對照組，骨轉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。
研發現狀
DKK1具有調節免疫的特性，它對免疫系統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期試驗中進行了評估，其方案包括與紫杉醇或pembrolizumab的單藥治療和聯合治療比較，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的另一項正在進行的臨床研究也表明，在腫瘤表達高水平DKK1（DKK1高）的患者中生存率和客觀反應結果都有所提高；非常令人鼓舞的結果表明，DKN-01加Keytruda治療可使中位無進展生存期（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定，而3名血清DKK1水平低的患者病情則發生進展。這些結果表明，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高表達腫瘤患者中使用DKK1抑制劑和PD1/PDL-1免疫檢查點聯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抑制劑處于研發階段，其中多數為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了篩選DKK1抑制劑的細胞篩選模型，可用于功能性的篩選及測活DKK1阻斷抗體，助力相關藥物的研發。
