GCGR( glucagon receptor )胰高血糖素受体，也称为胰升糖素受体，结构和功能研究都比较清楚。属于G蛋白偶联的七次跨膜蛋白，是B类GPCR家族的典型代表。B类GPCR家族共有15种GPCR，都是体内重要的肽类激素的受体，并与内分泌的调节及物质的代谢相关。属于胰高血糖素亚家族，这些受体都与血糖水平的调节相关。人前胰高血糖素原(preproglucagon)是158个氨基酸的前体多肽，其在组织中被差异性加工而形成多种结构上相关的胰高血糖素原衍生肽，见表1。

表1. 前胰高血糖素原加工形成的胰高血糖素原衍生肽

 胰高血糖素是29个氨基酸组成的肽类激素，由胰岛α细胞合成并分泌，其主要生理作用是促进肝糖原分解、抑制肝糖原合成、增强糖异生，从而导致血糖升高[3]。胰高血糖素与胰岛素、生长抑素相互协调，并通过旁分泌作用构成反馈机制，共同维持血糖的平衡。针对GCGR的在研药物包括激动剂和拮抗剂，激动剂主要以小分子药物为主，是胰高血糖素衍生物，而且是GCGR/GLP1R双效激动剂，主要作用是缓解糖尿病患者注射胰岛素后的低血糖症状。GCGR的拮抗剂主要包括小分子拮抗剂、反义寡核苷酸和抗体药物，主要适应症是糖尿病中的2型糖尿病，在动物实验和临床研究中证实其可显著降低血糖和糖化血红蛋白（ HbA1c ）水平，常见的不良反应有：转氨酶、低密度脂蛋白胆固醇、体重或血压升高等 [1][2]。目前有几种药物在进行Ⅰ期或Ⅱ期临床试验。

两种典型的G蛋白偶联胰高血糖素受体介导的细胞内信号通路^[3]

 为了能在小鼠体内验证人源化GCGR抗体药的体内药效，百奥赛图开发了GCGR人源化小鼠（B-hGCGR mice），通过同源重组的方式将鼠的GCGR编码序列敲除并替换为人的GCGR编码序列。因为人和鼠的胰高血糖素序列完全相同，所以可以使用GCGR人源化小鼠来评价人源GCGR抗体的体内疗效。

基本信息

数据分析

免疫细胞分型

纯合B-hGCGR小鼠脾中的各类型免疫细胞与野生鼠相比无差异

 脾细胞来源于雌性野生型C57BL/6和纯合B-hGCGR小鼠 (n=4, 7周龄)，使用流式细胞术检测各类型免疫细胞的比例。(A，B) 各类型免疫细胞在CD45+细胞中的比例；(C，D) 3种T细胞亚型在CD3+细胞中的比例。结果显示：纯合B-hGCGR 小鼠中T细胞、B细胞、NK细胞、树突状细胞、颗粒细胞、单核细胞、巨噬细胞、CD4+T细胞、CD8+T细胞和Treg细胞在脾细胞中的比例与野生鼠中细胞的比例类似。以上结果说明使用人源GCGR基因替换鼠源基因没有改变脾中各类型免疫细胞的发育与分化。

我们还检测了淋巴结和血细胞中各类型免疫细胞的比例，结果也显示人源化小鼠与野生型小鼠无差异，数据未展示。

体内药效验证

采血时间计划

抗GCGR抗体能降低B-hGCGR小鼠的血糖

 分别给雄性野生型和纯合B-hGCGR小鼠腹腔注射同型对照抗体和内部合成的抗GCGR抗体 (crotedumab)，按照图A中的方案进行采血及称体重。(B) 随机血糖；(C) 体重；(D，E) 口服葡萄糖耐量试验 (OGTT) 血糖浓度及血糖浓度的曲线下面积；(F) 血胰岛素浓度；(G) 血胰高血糖素浓度。结果显示：与注射同型对照抗体组相比，抗GCGR抗体能显著性降低B-hGCGR小鼠的随机血糖和口服糖耐量试验中的血糖浓度；血胰岛素浓度有轻微降低，血胰高血糖素浓度显著性升高。注射同型对照抗体的B-hGCGR小鼠与野生型小鼠相比无差异。n = 6。

抗GCGR抗体改善了B-hGCGR小鼠的脂肪代谢

 实验方案如图1A（采血时间计划），在实验的第11天结束实验，同时取血检测(A) 血三脂酰甘油(TG)、(B)总胆固醇(TC)、(C)高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、(D)低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)。结果显示：与注射同型对照抗体组相比，抗GCGR抗体能轻微降低B-hGCGR小鼠血清中的三脂酰甘油浓度；血TC、HDL-C和LDL-C显著性升高。注射同型对照抗体的B-hGCGR小鼠与野生型小鼠相比，除三脂酰甘油浓度稍有减低，其他指标无差异。

 体内药效的结果证明：在糖代谢和脂肪代谢方面，B-hGCGR小鼠与野生型C57BL/6小鼠无差异；B-hGCGR小鼠能有效地用来验证抗人GCGR抗体的体内药效。

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参考文献

1、O′Harte FP， Franklin ZJ， Irwin N. Two novel glucagon receptor antagonists prove effective therapeutic agents in high-fat-fed and obese diabetic mice [ J]. Diabetes Obes Metab， 2014， 16 ( 12): 1214-1222. DOI: 10.1111/ dom.12360.

2、Guzman CB， Zhang XM， Liu R， et al. Treatment with LY2409021， aglucagon receptor antagonist， increases liver fat in patients with type 2 diabetes[J]. Diabetes Obes Metab， 2017，19(11):1521-1528. DOI:10.1111/ dom.12958.

3、Li, X.C. & Zhuo, J.L. Current insights and new perspectives on the roles of hyperglucagonemia in non-insulin-dependent type 2 diabetes. Curr Hypertens Rep 15, 522-530 (2013).