이중에 의한 p5+14와 SAP 및 펩타이드 p5의 비교 평가 - 청두 사이부트린 그룹 유한회사

Scientific Reports 6권, 기사 번호: 22695(2016) 이 기사 인용

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아밀로이드증은 단백질 원섬유, 과황화 글리코사미노글리칸 및 혈청 아밀로이드 P 성분(SAP)으로 구성된 복잡한 매트릭스인 아밀로이드의 세포외 침착을 특징으로 하는 단백질 잘못 접힘 장애입니다. 내장 기관에 아밀로이드가 축적되면 조직 구조가 파괴되어 기관 기능 장애 및 부전을 초래합니다. 조기 감별 진단 및 질병 모니터링은 환자 결과를 개선하는 데 중요합니다. 따라서 전신 아밀로이드 이미징은 이와 관련하여 도움이 될 것입니다. 전신 아밀로이드의 비침습적 분자 이미징은 유럽에서 요오드-123 표지 SAP를 사용하여 수행됩니다. 그러나 이 추적 프로그램은 미국에서는 사용할 수 없습니다. 따라서 우리는 전신성 아밀로이드증을 검출하기 위한 대체 방사성 추적자로서 p5 및 p5+14로 지정된 합성 다염기성 펩타이드를 평가했습니다. 여기에서 우리는 이중 에너지 SPECT 이미징 및 조직 생체 분포 측정을 사용하여 아밀로이드가 함유된 마우스에서 p5 및 SAP와 함께 방사성 표지된 펩타이드 p5+14의 비교 효과 평가를 수행합니다. 세 가지 방사성 추적자는 모두 생체 내에서 아밀로이드와 선택적으로 결합했습니다. 그러나 p5+14는 특정 기관에서 p5에 비해 훨씬 더 효과적이었습니다. 더욱이, SAP는 주로 간비장 아밀로이드에 결합하는 반면, p5+14는 비장, 간, 췌장, 내장 및 심장을 비롯한 수많은 아밀로이드가 함유된 해부학적 부위에 광범위하게 분포되어 있습니다. 이러한 데이터는 미국 환자를 위한 아밀로이드 방사성 추적자로서 p5+14의 임상적 검증을 뒷받침합니다.

아밀로이드 침전물은 고황산화 글리코사미노글리칸 및 혈청 아밀로이드 P 성분(SAP)1과 같은 혈청 단백질과 결합된 단백질 원섬유로 구성됩니다. 세포외 아밀로이드의 끊임없는 축적은 조직 구조의 붕괴2,3, 세포 독성4, 그리고 결국 장기 기능 장애 및 부전을 초래합니다. 전신성 아밀로이드증은 미국에서 매년 약 3,500건의 새로운 진단이 발생하는 희귀 질환입니다. 이러한 환자의 경우 아밀로이드는 모든 내장 조직과 관련될 수 있지만 심장 및 신장 관련은 사망률이 가장 높습니다1. 희귀성과 이질적인 임상적 표현으로 인해 전신성 아밀로이드 질환의 조기 및 정확한 진단은 여전히 어려운 과제로 남아 있습니다5. 의사와 연구자 모두의 전문가 의견은 조기 진단이 환자 결과를 개선하는 데 중요하다고 제안합니다6,7. 아밀로이드증의 진단은 현재 콩고 레드로 염색된 생검 유래 조직 샘플 검사에 의존합니다. 아밀로이드의 존재는 교차 편광 조명으로 현미경으로 관찰할 때 녹색 복굴절을 생성합니다. 이 기술은 오래되었지만 여전히 진단 표준으로 남아 있습니다. 그러나 염색 절차와 해석은 사소한 것이 아니며 생검은 샘플링 오류가 발생하기 쉬우며, 이로 인해 위음성 결과가 나올 수 있습니다. 또한, 조직 콩고필리아에 기초한 양성 진단은 환자의 전신 아밀로이드 부담 정도를 알려주지 않으며 다기관 생검의 획득은 실용적이지 않으며 이환율에 기여할 수 있습니다.

환자의 아밀로이드 부하에 대한 완전한 표현을 얻으면 진단을 확인하고 예후를 알리며 질병 모니터링에 도움이 될 수 있습니다. 현재 유럽에서만 일상적으로 사용되는 전신 아밀로이드 영상화의 최적 표준에는 요오드-123으로 표지된 SAP를 방사성추적자로 사용하는 감마 신티그래피가 포함됩니다. 효과적이긴 하지만 이 기술은 미국에서 사용하도록 FDA의 승인을 받지 않았습니다. 따라서 대체 이미징 접근 방식이 필요합니다. 더욱이, 이는 내장 아밀로이드 질환의 가장 흔한 형태인 경쇄 관련(AL) 아밀로이드증 환자의 50% 이상과 관련된 기관인 심장13,14의 임상적 검출에 효과적이지 않은 것으로 나타났습니다7 . 이를 위해 우리는 정전기적 상호작용을 통해 아밀로이드에 우선적으로 결합하는 합성, 아밀로이드 반응성, 다염기성 펩타이드를 개발했습니다4. 이러한 펩타이드는 시험관 내 포르말린 고정 조직 절편에서 인간 AL 및 트랜스티레틴 관련(ATTR) 아밀로이드 침전물을 특이적으로 표적으로 삼고 염색하는 데 사용되었습니다. 또한 형질전환 마우스 모델에서 염증 관련(AA) 아밀로이드와의 펩타이드 반응성은 단일 광자 방출 컴퓨터 단층 촬영(SPECT) 이미징 및 미세 자동 방사선 촬영4,16,17,18을 사용하여 문서화되었습니다. 특히, p5 및 p5+14로 지정된 Lys-Ala-Gln-Lys-Ala-Gln-Ala – 헵타드 반복을 갖는 두 개의 α-나선형 펩타이드가 잘 특성화되었습니다4,15,16,17,18,19,20( 그림 1). 이들 중에서 펩타이드 p5+14는 증가된 전기 양성으로 인해 아밀로이드에 대한 더 높은 친화력을 가지며 아밀로이드 영상화제로서 탁월한 가능성을 보여주었습니다18. AL 아밀로이드증 환자를 대상으로 한 1상 영상 임상 시험에서 이 시약을 평가하려는 계획이 진행 중입니다.

90% radiopurity following chromatographic purification, as evidenced by SDS-PAGE and phosphorimaging. Initially, we compared the reactivity of peptides p5 and p5+14 for their ability to bind amyloid in vitro and in vivo. We hypothesised that the increased net charge of p5+14 (Fig. 1) would confer enhanced amyloid reactivity due to increased electrostatic interactions. Binding assays with 125I-labelled peptides added to synthetic rVλ6Wil and IAPP fibrils, as well as human ALκ4 amyloid extract and murine AA liver homogenate, revealed, in every case, a statistically significant increase in binding of 125I-p5+14 as compared to 125I-p5 (p < 0.05 using an unpaired t-test; Table 1). Binding of p5+14 to murine AA-laden liver homogenate (p = 0.002) and rVλ6Wil (p = 0.02) was ~15% greater; however, ALκ4 binding was increased by 40% (p = 0.0006) and there was a two-fold increase in reactivity with IAPP fibrils (p = 0.001). To assess the relative electrostatic avidity of each peptide for rVλ6Wil fibrils, binding assays were performed in milieu of increasing ionic strength (Fig. 2A). The NaCl concentration required to decrease binding by 50% (IC50) was 0.5 M for 125I-p5 but increased to ~1.2 M for peptide 125I-p5+14, indicating that the extra 4 lysine residues had conferred enhanced electrostatic avidity for the fibrils (Fig. 2A)./p>

95% pure by examination of Coomassie-stained SDS-PAGE gel profiles./p>