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2025
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“靶”握先机 |CHAC1靶点,肾病治疗的下一个黄金靶点。抑制=护肾!
作者通过对人类肾脏基因表达和甲基化信息的分析,发现位于第15 号染色体,编码谷胱甘肽特异性γ-谷氨酰内酰胺转移酶1的CHAC1基因受到GWAS中与肾脏疾病相关的遗传变异影响。
全基因组关联研究(GWAS)发现了超过 1000 个与肾功能相关的基因位点。然而,这些遗传变异具体影响哪些基因、细胞类型及其机制,大多仍未被阐明。2025年4月23日,《Science Translational Medicine》发表的重磅研究揭示:CHAC1基因(谷胱甘肽特异性γ-谷氨酰环转移酶1)是肾脏疾病的关键风险因子,而降低其活性可显著保护肾功能!这一发现为肾病治疗提供了全新方向
一、靶点概述:CHAC1
作者通过对人类肾脏基因表达和甲基化信息的分析,发现位于第15 号染色体,编码谷胱甘肽特异性γ-谷氨酰内酰胺转移酶1的CHAC1基因受到GWAS中与肾脏疾病相关的遗传变异影响。CHAC1 的 RNA和蛋白在小鼠和人类肾脏的亨耳氏套(loop of Henle)区域中表达,且在携带疾病风险等位基因的肾病患者中CHAC1基因表达水平更高。该基因受内质网应激、TGF-β等肾病相关信号通路激活。
(图片来自参考文献)
二、研究亮点:动物实验数据惊艳
研究人员利用CRISPR 构建了仅保留一个功能性 Chac1 等位基因的小鼠模型(Chac1 +/−)。这些小鼠在一般状态下肾结构和功能均未无异常。然而,在多种肾病模型中,Chac1 +/−小鼠表现出对肾脏损伤的耐受。在叶酸诱导肾病模型中,突变小鼠血肌酐、尿素氮水平降低50%以上,肾脏纤维化显著减轻;在糖尿病肾病模型中,尿蛋白排泄量减少,肾小球硬化改善;在腺嘌呤诱导慢性肾病模型中,肾功能指标和纤维化标志物明显好转。
进一步研究表明,CHAC1 在细胞内抗氧化剂谷胱甘肽的降解过程中发挥关键作用。来自 Chac1 +/−小鼠的肾小管细胞谷胱甘肽水平升高、脂质过氧化减少、细胞存活率提高,并对铁死亡(ferroptosis)产生保护作用。与铁死亡相关的基因表达在 Chac1 +/−小鼠中也显著下调。
(图片来自参考文献)
三、机制解析:降解谷胱甘肽,触发“铁死亡”
CHAC1如何导致肾损伤?研究团队锁定两大关键机制:
谷胱甘肽“剪刀手”:CHAC1作为酶,特异性降解细胞内的核心抗氧化剂——谷胱甘肽(GSH),使细胞抗氧能力崩溃。
(图片来自参考文献)
铁死亡“加速器”:GSH耗竭导致脂质过氧化积累,激活铁死亡(一种铁依赖的程序性细胞死亡)。肾小管细胞因此大量死亡,推动纤维化进展。
(图片来自参考文献)
实验数据验证发现过表达CHAC1的细胞GSH水平骤降,铁死亡标志物(ACSL4↑, GPX4↓)显著改变;而抑制铁死亡可逆转细胞损伤。此外,在肾病患者的活检组织中,较高的 CHAC1 蛋白水平也与铁死亡相关蛋白的表达量呈正相关。
(图片来自参考文献)
四、治疗潜力:靶向CHAC1或成新策略
研究团队提出全新治疗逻辑:抑制CHAC1 → 保护谷胱甘肽 → 阻断铁死亡 → 拯救肾细胞。目前已有铁死亡抑制剂(如Ferrostatin-1)在动物模型中有效,而针对CHAC1本身的药物开发将是未来重点。本研究确立了CHAC1 是肾脏疾病的关键调控因子,它通过调控谷胱甘肽水平和铁死亡路径,参与疾病进程。该发现不仅揭示了肾脏疾病的机制研究及潜在治疗策略,更开辟了一条从基因到治疗的清晰路径。期待靶向CHAC1的药物早日进入临床,为肾病患者带来新生!
参考文献:
- Lakshmi P. Kolligundla et al.Glutathione-specific gamma–glutamylcyclotransferase 1
(CHAC1) increases kidney disease risk by modulating ferroptosis.Sci. Transl. Med.17,eadn3079(2025).
DOI:10.1126/scitranslmed.adn3079
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关键词:
对照药 | 抗药抗体 | 仪器 | 试剂