一提到减肥药，大家都能想到靠减肥神药—Wegovy司美格鲁肽（GLP-1减肥药）逆风翻盘的丹麦生物医药企业诺和诺德。诺和诺德2023年财报显示，2023年司美格鲁肽销售额达212亿美元。3月7日，诺和诺德股价一度大涨逾10%，市值一度超过6100亿美元。目前，诺和诺德的减重药Wegovy仍然在美国食品药品监督管理局（FDA）的药物短缺名单上。减肥药的市场之大也吸引了整个行业对于减肥药的追逐，其中不乏更多新机制药物，比如ActRIIA/B抗体、NLRP3抑制剂、GPR75（再生元）等。这次我们重点介绍减肥药新兴靶点GPR75。
1、GPR75与GPCR家族
G蛋白偶联受体75（GPR75）为G蛋白偶联受体（GPCR）家族中的一员，是由 Tarttelin等人1999年首次发现 [1]。GPCR是一类广泛存在于细胞表面具有7个疏水性跨膜片段的膜蛋白，也是目前人体中种类和数量最多的受体蛋白家族。 GPCR超家族的典型结构包含三个部分：细胞外氨基酸末端、7个疏水性跨膜（7TM）片段和细胞内羧基末端。多种细胞外配体（如激素、趋化因子、神经递质、自体激素和酶）与GPCR结合时，会导致GPCR发生构象变化。发生构象变化的GPCR会进一步与异三聚体G蛋白相互作用而产生许多细胞生理功能。
Figure 1. the structure of GPCR [2]
根据序列相似性，GPCR可以分为六个主要类别：A类（类似视紫红蛋白家族）、B类(粘附和类似分泌素的受体家族）、C类（代谢性谷氨酸受体家族）、D类（真菌交配信息素受体）、E类（cAMP受体家族）和F类（frizzled/smoothened受体家族）。GPR75属于视紫红质家族，是GPCR家族的独特成员。GPR75是一种由540个氨基酸组成的蛋白质，只有两个外显子，位于人类染色体2p16上。GPR75的第一个外显子包含非翻译序列，而GPR75的第二个外显子包含 GPR75 的整个翻译区域，该区域与任何其他基因或转录物都不相似 [3]。GPR75基因的表达量最高的是大脑；不过最近有几项研究表明，GPR75在大多数人体组织中表达，包括大脑、心脏、肾脏和前列腺。
2、GPR75配体及信号通路
尽管GPR75在很大程度上被视为孤儿受体，不过随着研究的深入，GPR75的配体也逐步被揭露。到目前为止，GPR75 已有3个配体，包括 RANTES、CCL5和20-HETE，其中，研究比较多的是20-羟基二十碳四烯酸 (20-HETE)。在20-HETE促炎和促高血压作用的研究中，Victor Garcia等人发现， 20-HETE可与其受体GPR75结合，激活的GPR75会导致Gαq/11驱动信号传导，并通过 GIT1 –/c-SRC依赖性途径激活表皮生长因子受体(EGFR)，从而刺激MAPK和IKK复合物的活化。活化的IKK会诱导两个事件发生：首先，IKK触发NF-KB易位至细胞核。在细胞核中，NF-KB与血管紧张素转换酶(ACE)基因的启动子区域结合，导致ACE转录增加；其次，活化的IKK可通过从eNOS募集伴侣蛋白HSP90来促进内皮一氧化氮合酶 (eNOS)解偶联，从而导致一氧化氮(NO)生物利用度降低。此外，20-HETE受体信号传导促进激活蛋白激酶C (PKC)驱动的机制，包括增加NADPH氧化酶衍生的ROS生成。这些信号事件可促进内皮功能障碍并启动促炎信号通路，从而导致糖尿病、肥胖、内皮功能障碍、细胞增殖、高血压和心血管疾病。
Figure 2. 20-HETE Receptor (GPR75) Signaling in Endothelial Cells [4]
此外，Victor Garcia等人还在20-HETE依赖性高血压小鼠模型中，敲低GPR75可防止血压升高和20-HETE介导的ACE表达增加、内皮功能障碍、平滑肌收缩性和血管重塑 [5]。
3、GPR75与疾病
G蛋白偶联受体75（GPR75）是GPCR家族的新成员，在肥胖、癌症和代谢综合征等许多疾病中发挥重要作用。如前所述，GPR75 的3个配体：RANTES、CCL5 和20-HETE，它们中的每一个都会触发多种信号通路。由于20-HETE与GPR75结合，PKC/PLC、C-src、MAPK、NF-κB 和AKT信号通路被激活，导致促炎症、糖尿病、血管功能障碍重塑、高血压和恶性细胞转化。20-HETE可增加非小肺癌细胞的侵袭性和前列腺癌细胞的转移潜力。研究表明，阻断20-HETE通路可以降低患脑癌、乳腺癌和肾癌的风险，以及三阴性乳腺癌细胞的迁移和侵袭性。一般来说，20-HETE通过GPR75可以增强癌细胞的转移特性。此外，20-HETE通过增加应力纤维和粘着斑激酶的表达来调节肌动蛋白的聚合，进而影响细胞粘附和极化，从而影响细胞迁移和侵袭 [6]。
GPR75之所以成为新兴的肥胖治疗靶点还是基于2021年7月Regeneron（再生元）在Science期刊上发表的研究。该研究通过对来自英国、美国和墨西哥的64.5万人的全外显子测序，分析罕见基因突变与体重指数(BMI)相关性，鉴定出16个非同义基因突变与BMI相关。其中，研究人员发现截短GPR75突变发生率为万分之四，杂合子突变BMI低1.8kg/㎡，体重轻5.4kg，肥胖概率低54%。该项研究中的小鼠体内验证试验表明，敲除GPR75小鼠体重更轻，血糖更低，胰岛素水平更低 [3]。
4、GPR75药物研究进展
目前还没有GPR75靶向药处于临床阶段。2021年7月，在再生元的研究发表之后，阿斯利康与再生元宣布，两家公司已就研究、开发和商业化针对GPR75靶点的小分子化合物达成合作，有可能用于治疗肥胖症和相关疾病。而目前再生元正在通过内部和外部的组合，开发包括siRNA、小分子和抗体等多种关于GPR75的疗法。2023年，ConfometRx在其公司官网公布其GPR75管线，目前正处于先导分子优化阶段。2023年10月，广州必贝特公布了GPR75首个小分子专利，这是一款GPR75间接抑制剂，能够克服GLP-1耐药，无厌食副作用，当时公布的时候该分子是在CMC阶段，预计2023年提交IND。
5、缔码生物GPR75相关产品助力GPR75药物研发
缔码生物科技有限公司是一家专注于可成药靶点临床前研发产品和服务的生物技术公司。缔码现可提供GPR75靶点全系列产品与服务。产品包括全长活性蛋白、ECD活性蛋白和流式验证单克隆抗体；服务包括多种属蛋白抗体定制服务、抗体人源化和亲和力成熟服务。此外，为加速GPR75生物疗法的开发，缔码还制备了GPR75靶点单B细胞种子库，最快28天可获得先导抗体分子。
- 全长活性蛋白
Human GPR75 full length protein-synthetic nanodisc (FLP100031)
Figure 3. The validated data of FLP100031. WB analysis of Human GPR75-Nanodisc with anti-Flag monoclonal antibody at 1/5000 dilution, followed by Goat Anti-Rabbit IgG HRP at 1/5000 dilution (left). ELISA plates were pre-coated with Flag Tag GPR75-Nanodisc (0.2μg/per well). The EC50 for anti-GPR75 monoclonal antibody binding with GPR75-Nanodisc is 303.6ng/ml. (right).
- 活性ECD蛋白
Human GPR75 Protein, hFc Tag (PME100704)
Figure 4. The validated data of PME100704. The purity of the protein is greater than 95% as determined by SDS-PAGE and Coomassie blue staining (left). ELISA plate pre-coated by 2 μg/mL (100 μL/well) Human GPR75 Protein, hFc Tag can Anti-GPR75 antibody(DMC368), IgG1 Chimeric mAb in a linear range of 0.64–16 ng/mL.
- 流式验证抗体
Anti-GPR75 antibody(DMC492); IgG1 Chimeric mAb (DMC100492)
参考文献：
[1]Tarttelin EE, Kirschner LS, Bellingham J, et al Cloning and characterization of a novel orphan G-protein-coupled receptor localized to human chromosome 2p16. Biochem Biophys Res Commun. 1999 Jun 24;260(1):174-80.
[2]Kawasawa Y, McKenzie LM, Hill DP, et al. RIKEN GER Group; GSL Members. G protein-coupled receptor genes in the FANTOM2 database. Genome Res. 2003 Jun;13(6B):1466-77.
[3]Akbari P, Gilani A, Sosina O, et al. Sequencing of 640,000 exomes identifies GPR75 variants associated with protection from obesity. Science. 2021 Jul 2;373(6550):eabf8683.
[4]Froogh G, Garcia V, Laniado Schwartzman M. The CYP/20-HETE/GPR75 axis in hypertension. Adv Pharmacol. 2022;94:1-25.
[5]Garcia V, Gilani A, Shkolnik B, et al. 20-HETE Signals Through G-Protein-Coupled Receptor GPR75 (Gq) to Affect Vascular Function and Trigger Hypertension. Circ Res. 2017 May 26;120(11):1776-1788.
Cárdenas S, Colombero C, Panelo L, et al. GPR75 receptor mediates 20-HETE-signaling and metastatic features of androgen-insensitive prostate cancer cells. Biochim Biophys Acta Mol Cell Biol Lipids. 2020 Feb;1865(2):158573.