继GLP-1之后,INHBE凭何成为减重赛道“黄金靶点”?


近年来,INHBE(Inhibin βE,抑制素亚基βE)凭借扎实的人类遗传学证据和快速推进的临床管线,成为全球代谢领域炙手可热的新星靶点。本文将从靶点生物学、前沿研究进展出发,介绍南模生物的hINHBE人源化小鼠模型及代谢/心血管疾病药效评价平台。


INHBE:来自肝脏的"脂肪储存开关"

INHBE基因编码抑制素亚基βE,是转化生长因子-β(TGF-β)蛋白质超家族的成员。两个βE亚基二聚化形成具有生物活性的Activin E:一种主要由肝脏分泌入血的肝源性因子(hepatokine)。Activin E作用于脂肪细胞表面的ALK7(ACVR1C)受体,经由Smad2/3通路抑制脂肪分解、促进脂肪储存。因此,INHBE-Activin E-ALK7轴常被形象地称为脂肪组织中的"脂解刹车"。

值得注意的是,INHBE主要在肝脏表达,其表达水平与人类的胰岛素抵抗及体重指数(BMI)呈正相关;而其受体ALK7则特异表达于脂肪细胞。这一"肝-脂肪"轴的组织分布特点,从机制上解释了为什么抑制该通路有望实现"减脂保肌"——调控发生在脂肪组织的局部代谢层面,而非像GLP-1那样主要作用于中枢食欲调节。

Activin E作为肝因子调控棕色和白色脂肪组织中的能量稳态-南模生物

图1. Activin E作为肝因子调控棕色和白色脂肪组织中的能量稳态[1]


人类遗传学:最有说服力的"天然临床试验"

2022年,两项独立的人类外显子组研究同期发表于《Nature Communications》,为INHBE作为代谢疾病靶点提供了坚实证据:

  • Deaton等(Regeneron团队)发现,INHBE的罕见功能缺失(LoF)变异与腰臀比(WHR)校正BMI后仍显著降低相关,即携带者腹部脂肪明显减少;

  • Akbari等通过多族群外显子组测序证实,INHBE蛋白截断变异(pTV)携带者呈现"良性脂肪分布",2型糖尿病风险显著降低,空腹胰岛素、甘油三酯水平更优。

换言之,天然携带INHBE功能缺失突变的人群,"从出生起就拥有更健康的脂肪分布和代谢状态"——这正是药物研发最理想的靶点验证范式:抑制INHBE有望复刻保护性突变的代谢获益。

图2. 调整BMI后的腰臀比基因水平关联[2]

INHBE基因中的蛋白质截短变异与有利的脂肪分布相关-南模生物

图3. INHBE基因中的蛋白质截短变异与有利的脂肪分布相关[3]


前沿研究现状:小核酸领跑,全球管线快速推进

凭借清晰的作用机制与扎实的人遗传学证据,INHBE已成为减重赛道关注度最高的新兴靶点之一,开发形式以GalNAc偶联的肝靶向siRNA为绝对主流,抗体等生物药方向亦在跟进。核心在研管线进展如下:

部分靶向INHBE靶点药物研发进展

表1. 部分靶向INHBE靶点药物研发进展


南模生物hINHBE人源化小鼠:RNAi药物评价的"利器"

靶向人源INHBE的小核酸药物(siRNA/ASO)及抗体无法有效识别小鼠野生型Inhbe,临床前体内外评价面临"种属鸿沟"。为此,南模生物自主研发了hINHBE人源化小鼠模型(目录号:NM-HU-233512):利用同源重组技术,将小鼠Inhbe基因替换为人INHBE基因完整编码序列,在小鼠生理背景下再现人INHBE的表达与分泌。

RT-PCR检测肝脏中INHBE mRNA的表达

图1. RT-PCR检测肝脏中INHBE mRNA的表达

WB检测肝脏中INHBE蛋白的表达

图2. WB检测肝脏中INHBE蛋白的表达

DIO肥胖模型:HFD诱导的hINHBE人源化小鼠体重与体脂显著增加,血脂四项异常、胰岛素水平升高、糖耐量受损,代谢紊乱表型复刻得比较完整;

HFD诱导的人源化hINHBE肥胖小鼠的体重(A)及体脂检测(B、C

图3. HFD诱导的人源化hINHBE肥胖小鼠的体重(A)及体脂检测(B、C)

HFD诱导的人源化hINHBE肥胖小鼠的血脂四项(A)、胰岛素水平(B)及葡萄糖耐量(C)检测

图4. HFD诱导的人源化hINHBE肥胖小鼠的血脂四项(A)、胰岛素水平(B)及葡萄糖耐量(C)检测

药效案例 1(INHBE siRNA):给药后 hINHBE 肥胖小鼠体重降低、糖耐量改善、肝脏INHBE mRNA水平下降、各脂肪组织重量降低;

 INHBE siRNA药物处理后对小鼠体重(A)、糖耐量(B)、肝脏INHBE mRNA水平(C)及各脂肪组织重量(D)的影响

图5. INHBE siRNA药物处理后对小鼠体重(A)、糖耐量(B)、肝脏INHBE mRNA水平(C)及各脂肪组织重量(D)的影响

药效案例 2(AC004285):给药后体重降低、肝脏INHBE mRNA下降、体脂含量降低。

AC004285药物对HFD诱导的hINHBE DIO模型的效果评估及AC004285药物处理后对小鼠体重(A)、摄食量(B)、肝脏INHBE mRNA水平(C)及体成分(D)的影响

图6. AC004285药物对HFD诱导的hINHBE DIO模型的效果评估及AC004285药物处理后对小鼠体重(A)、摄食量(B)、肝脏INHBE mRNA水平(C)及体成分(D)的影响

药效案例3(Semaglutide+INHBE siRNA):低剂量Semaglutide和INHBE siRNA联用可显著降低DIO小鼠的体重及脂肪含量,逆转Semaglutide减肌的副作用,挽救肌肉的流失。

Semaglutide和INHBE siRNA联用对HFD诱导的hINHBE DIO模型的效果评估

图7. Semaglutide和INHBE siRNA联用对HFD诱导的hINHBE DIO模型的效果评估


南模生物代谢/心血管疾病药效评价平台

除靶点人源化模型外,南模生物还建有经验丰富的代谢/心血管疾病评价平台,由资深专家团队领衔,拥有多种经典代谢疾病小鼠模型与强大的自研模型开发能力,覆盖肥胖、糖尿病、动脉粥样硬化、MASH(代谢功能障碍相关脂肪性肝炎)等主要代谢疾病方向,可提供从模型构建、饲养繁育、表型分析到药效评价的一站式CRO服务。


参考文献:

[1] Hashimoto, Osamu et al. “Activin E Controls Energy Homeostasis in Both Brown and White Adipose Tissues as a Hepatokine.” Cell reports vol. 25,5 (2018): 1193-1203. doi:10.1016/j.celrep.2018.10.008

[2] Deaton AM, Dubey A, Ward LD, et al. Rare loss of function variants in the hepatokine gene INHBE protect from abdominal obesity. Nat Commun. 2022;13(1):4319. Published 2022 Jul 27. doi:10.1038/s41467-022-31757-8

[3] Akbari P, Sosina OA, Bovijn J, et al. Multiancestry exome sequencing reveals INHBE mutations associated with favorable fat distribution and protection from diabetes. Nat Commun. 2022;13(1):4844. Published 2022 Aug 23. doi:10.1038/s41467-022-32398-7

关于我们

上海南方模式生物科技股份有限公司(Shanghai Model Organisms Center, Inc.,简称"南模生物"),成立于2000年9月,是一家上交所科创板上市高科技生物公司(股票代码:688265),始终以编辑基因、解码生命为己任,专注于模式生物领域,打造了以基因修饰动物模型研发为核心,涵盖多物种模型构建、饲养繁育、表型分析、药物临床前评价等多个技术平台,致力于为全球高校、科研院所、制药企业等客户提供全方位、一体化的基因修饰动物模型产品解决方案。




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