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爱眼日 | 双管齐下,开发眼底血管性疾病药物
来源:BioMice百奥动物 时间:2024-06-06

2024年6月6日是第29个全国“爱眼日”。今年的主题为“关注普遍的眼健康”,聚焦近视等屈光不正、白内障、眼底病、青光眼、角膜盲等重点眼病,着重关注儿童青少年和老年人两大群体[1]

眼底血管性疾病,尤其是“湿性”年龄相关性黄斑变性(wAMD)是一种导致50岁以上人群视力严重下降甚至失明的首要原因[2,3]。wAMD的主要病理特征是黄斑区脉络膜新生血管(CNV)和视网膜新生血管。其发病机制复杂,包括多种生长因子、补体系统活化等。其中,血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)和血管生成素-2(Angiopoietin-2,Ang-2)在wAMD新生血管形成中具有重要作用。

VEGF

VEGF是一组血管内皮细胞特异的生长因子,包括VEGF-A/B/C/D及PIGF(或PGF)5个成员。当VEGF在眼部过度表达时,会导致异常血管增生和血管渗漏等。靶向VEGF的药物已有多款抗体或融合蛋白上市,包括aflibercept(Eylea)、bevacizumab (Avastin)、brolucizumab-dbll (Beovu)、ranibizumab (Lucentis)和Conbercept(Lumitin)。

Ang-2

Ang-2可与内皮细胞表达的Tie-2(由TEK基因编码)相互作用。在缺氧条件下,Ang-2表达上调,与Ang-1竞争性结合Tie-2,并阻断Tie-2信号通路。Tie-2通路的活化可使内皮细胞紧密连接,避免血管渗漏;下调VEGFR2,减弱VEGF响应;还能招募周皮细胞,包裹血管,进而抑制内皮细胞扩增、避免血管渗漏。而Tie-2通路的阻断会破坏血管稳态、新生血管、改变血管通透性引发炎症(图1)。

图1. Ang/Tie-2与VEGF/VEGFR通路共同调控血管稳定性[4]

 Faricimab  

2022年1月28日,由罗氏/Genentech研发的VEGF x Ang-2双特异性抗体faricimab获得FDA批准上市,用于治疗wAMD和糖尿病黄斑水肿(DME)。Faricimab可同时结合并中和VEGF和Ang-2。临床3期试验显示,每8或12或16周给药6 mg faricimab的药效不劣于每8周aflibercept给药[5]。2023年12月18日,faricimab在国内获批上市。

为了助力眼底血管性疾病药物开发,百奥动物研发了一系列靶点人源化小鼠模型,以及自发wAMD眼病模型,用于相关药物的临床前药理药效研究。

B-hVEGFA mice


品系名称:C57BL/6-Vegfatm1(VEGFA)Bcgen/Bcgen

背景:C57BL/6

货号:110822

图2. B-hVEGFA小鼠眼底成像

结果显示,B-hVEGFA小鼠的眼底形态与野生型小鼠(雄性,n=3)相比无显著差异。

图3. 运用免疫组化方法分析小鼠CD31在肺、心脏、肾脏、肝脏和眼睛中的表达

结果显示,小鼠CD31在B-hVEGFA mice(雌性,8周龄,n=3)与野生型小鼠各器官中的表达比例无显著差异,表明VEGFA人源化不影响小鼠血管生成。

图4. VEGFA x ANG2双抗在B-hVEGFA小鼠中的体内药效

激光诱导B-hVEGFA mice构建脉络膜新生血管(choroidal neovascularization,CNV)模型。CNV是wAMD的主要病理特征。将CNV小鼠分成4组(每组4只小鼠,雌性,6-7周龄)。经眼玻璃体给药不同剂量(intravitreal treatment, IVT)VEGFA x ANG2双抗faricimab或对照PBS。所有小鼠在第7天接受荧光素眼底血管成像造影(fluorescein fundus angiography,FFA)检查并进行评分。(A)治疗后各小鼠的渗漏评分及面积。(B)各小鼠的眼底FFA成像。数值为平均值±SEM。*P < 0.05, **P < 0.01: One-Way ANOVA统计。(客户数据)

B-hANG2 mice


品系名称:C57BL/6-Angpt2tm2(ANGPT2)Bcgen/Bcgen

背景:C57BL/6

货号:112028

图5. VEGFA x ANG2双抗在B-hANG2小鼠中的体内药效

激光诱导B-hANG2小鼠构建CNV疾病模型,并分成4组(每组4只小鼠,雌性,6-7周龄)。眼内不同剂量注射(intravitreal treatment, IVT)VEGFA x ANG2双抗Faricimab或对照PBS。所有小鼠在第7天接受荧光素眼底血管成像造影(fluorescein fundus angiography,FFA)检查并进行评分。(A)治疗后各小鼠的渗漏评分及面积。(B)各小鼠的眼底FFA成像。数值为平均值±SEM。*P < 0.05, **P < 0.01: One-Way ANOVA统计。(客户数据)

B-Tg(hVEGFA) mice


B-Tg(hVEGFA)小鼠特异性地在眼部过表达VEGFA ,可用于构建自发CNV疾病模型。未来可以用于VEGFA 药物的体内药效研究。

图6. 自发CNV模型构建

(A) 野生鼠眼球镜下均未见异常改变。而B-Tg(hVEGFA)小鼠眼球可见不同程度的视网膜层次紊乱,萎缩/变性,外核层、外网层等多层结构消失。部分动物视网膜与脉络膜间疑似内皮细胞、成纤维细胞等细胞增生,部分动物晶状体变性混浊或缺失。(B) CD105属于转化生长因子受体,只表达于处于增殖状态的血管内皮细胞,而正常血管内皮细胞无表达,因此CD105可以很好地用于反映CNV生成情况的变化。根据CD105免疫组化结果统计,野生型小鼠CD105低表达,而B-Tg(hVEGFA)小鼠中CD105表达显著升高。

百奥动物眼科相关小鼠模型列表

参考资料:

1.     国家卫生健康委办公厅关于开展2024年全国“爱眼日”宣传教育周活动的通知,http://www.nhc.gov.cn/yzygj/s7653/202405/cbb1c9047e2d4cdf82d23b45e12b080e.shtml

2.     American Society of Retina Specialists, https://www.asrs.org/content/documents/fact-sheet-16-amd-asrs-chinese-2023.pdf

3.     《眼科新进展》  2022年2期 85-98   出版日期:2022-02-05   ISSN:1003-5141   CN:41-1105/R

4.     The Angiogenesis Foundation, https://www.scienceofang2.org/learn

5.     Age-related macular degeneration and its treatment options, Abu Abraham, etc., in Handbook of Basic and Clinical Ocular Pharmacology and Therapeutics, 2022