单剂量抗肌红蛋白RabMAb阻断策略挽救RM/CS-AKI

Rescue RM/CS-AKI by blocking strategy with one-dose anti-myoglobin RabMAb.

作者信息Xinyue Wang, Ning Li, Lu Han, Ou Qiao, Xin Chen, Pengtao Wang, Lancao Zhang, Yingjie Hou, Fengjiao Bao, Herui Hao, Sania Saeed, Li Zhang, Zizheng Li, Xiaohong Duan, Shuquan Rao, Zichuan Liu, Yanhua Gong
PMID39865095
发布时间2025-01-26
DOI10.1038/s41467-025-56353-4

实验完整度

高

包含兔和小鼠RM/CS-AKI模型、TCMK-1和RAW264.7细胞模型、药代动力学和毒性评估,并有功能与机制验证。

主要模型

兔RM/CS-AKI模型(同源) 小鼠RM/CS-AKI模型(异源) TCMK-1小鼠肾小管上皮细胞 RAW 264.7小鼠巨噬细胞

重点核对

兔RM/CS-AKI模型:于甘油注射后静脉注射2.5 mg/kg抗Mb RabMAb,24 h后检测尿液、血清和肾脏指标 小鼠RM/CS-AKI模型:甘油注射后立即静脉注射1 mg/kg抗Mb RabMAb,观察72 h生存率(每组n=20) 体外细胞模型:TCMK-1细胞经200 μM亚铁Mb处理6 h,抗Mb RabMAb使用浓度0.2 mg/mL 药代动力学:小鼠单次静脉注射1 mg/kg anti-RabMAb,每组6只,检测多个时间点血药浓度 组织分布:Cy5标记抗Mb RabMAb 1 mg/kg静脉注射,于0.5 h至14 d进行活体成像

摘要

横纹肌溶解或挤压综合征相关AKI(RM/CS-AKI)死亡率高,且缺乏有效的早期现场治疗方法。RM/CS-AKI的关键致病因素是血液循环中过量的游离肌红蛋白(Mb)。在此,基于创建“移动屏障”的概念,我们开发了一种具有高特异性、高亲和力、稳定性和广泛物种反应性的抗Mb兔单克隆抗体(RabMAb)。单剂量注射抗Mb RabMAb足以在同源和异源雄性RM/CS-AKI动物模型中实现紧急救援。使用抗Mb RabMAb实现了阻断游离Mb通过肾小球滤过屏障的主要目标,其在14天内具有长期稳定的治疗效果并促进Mb的吞噬作用。研究了抗Mb RabMAb的最佳给药策略、药代动力学分析、毒性评估及其免疫复合物在RM/CS-AKI小鼠中的分布。因此,我们为RM/CS-AKI开发了有效的预防和控制策略。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
能否通过抗肌红蛋白单克隆抗体阻断游离Mb通过肾小球滤过屏障,从而紧急救治RM/CS-AKI?
核心机制
抗Mb RabMAb与血液循环中游离Mb结合形成大分子免疫复合物,物理阻断Mb通过肾小球滤过屏障,并促进巨噬细胞对Mb的吞噬清除。
主要证据
在同源(兔)和异源(小鼠)RM/CS-AKI模型中,单剂量抗Mb RabMAb注射降低肾脏Mb蓄积、改善肾功能和生存率;体外实验证明其阻止Mb进入TCMK-1细胞并加速RAW 264.7细胞吞噬Mb。
研究意义
为RM/CS-AKI提供了一种单剂量、可应急使用的抗体治疗策略,具有在灾害现场早期救治的应用潜力。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

抗Mb RabMAb的制备与特性鉴定

验证抗体的特异性、亲和力、稳定性和物种反应性

开发兔源IgG全长单克隆中和抗体,通过SPR测定亲和力,WB和IF检测结合特异性,在不同温度和冻融条件下评估稳定性。

2

同源兔RM/CS-AKI模型的救治实验

验证抗Mb RabMAb在中等动物模型中的治疗作用

建立兔RM/CS-AKI模型,静脉注射抗Mb RabMAb,检测尿液、血清肾功能指标、肾脏Mb蓄积、组织病理和GFR。

3

异源小鼠RM/CS-AKI模型的救治实验

验证抗Mb RabMAb在小鼠模型中的疗效和生存率改善

建立小鼠RM/CS-AKI模型,静脉注射抗Mb RabMAb,观察72 h生存率,检测肾脏Mb蓄积、肾损伤标志物和GFR。

4

体外细胞模型验证抗体阻断Mb进入细胞

探究抗Mb RabMAb是否阻止游离Mb进入肾小管上皮细胞

用亚铁Mb处理TCMK-1细胞建立体外模型,加入抗Mb RabMAb或IgG,免疫荧光检测细胞内Mb蓄积。

5

巨噬细胞吞噬免疫复合物的验证

探究抗Mb RabMAb是否促进巨噬细胞对Mb的吞噬清除

用亚铁Mb和抗Mb RabMAb处理RAW 264.7细胞,加入巨噬细胞膜动态蛋白抑制剂DYN,免疫荧光观察吞噬过程。

6

最佳给药策略探索

确定抗Mb RabMAb的最佳剂量、途径和时机

在小鼠RM-AKI模型中比较不同剂量(0.05–20 mg/kg)、不同途径(i.v.、i.p.、i.m.、s.c.)和不同时机(建模前后24 h内)的疗效。

7

组织分布、药代动力学和毒性评价

评估抗Mb RabMAb在体内的分布、代谢和安全性

用Cy5标记抗体进行活体成像,ELISA检测血药浓度,组织病理和qPCR评估毒性。

8

14天疗效稳定性和抗纤维化评估

验证单次给药后14天内疗效稳定性及对肾纤维化的影响

在RM-AKI小鼠中观察7 d和14 d的肾功能、Mb蓄积、肾损伤标志物和纤维化指标。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
高糖DMEM培养基SparkjadeCA0002
胎牛血清----
青霉素和链霉素SolarbioP1400
96孔板NEST701002
24孔板NEST702002
CCK8溶液YEASEN40203ES60
酶标仪BioTekEpoch 2
Triton X-100ACMECT88490
山羊血清SolarbioSL038
抗NGAL抗体AffinityDF6816
抗Mb抗体Abcamab77232
抗KIM-1抗体ABclonalA2831
DAB显色试剂盒SolarbioDA1015
牛血清白蛋白SolarbioA8010
抗Mb抗体Santa Cruzsc-74525
荧光素标记的LTLVector laboratoriesFL-1321-2
Alexa Fluor 488/594二抗ZSGB-BIOZF-0511 and ZF-0513
DAPISolarbioC0060
共聚焦显微镜NikonA1
TRIeasy™ LS总RNA提取试剂YEASEN19201ES60
Nanodrop One----
Hifair®III第一链cDNA合成试剂盒YEASEN11139ES10
Hieff® qPCR SYBR Green Master Mix (No Rox)试剂盒YEASEN11201ES03
LightCycler® 96仪器Roche--
BCA蛋白定量试剂盒YEASEN20201ES76
脱脂奶粉SparkjadeED0019
抗NGAL抗体Santa Cruzsc-74525
抗Mb抗体Abcamab77232
抗GAPDH抗体BOSTERBM1623
增强型ECL化学发光底物试剂盒YEASEN36222ES60
Tanon 5200多重检测系统Tanon--
蛋白A磁珠BimakeB23202
兔抗IgG抗体Abcamab172730
Biacore T200 SPR仪器----
蛋白A芯片GE Healthcare--
微型成像设备MediBeacon™ Inc.--
FITC-sinistrinMediBeacon™ Inc.--
小动物活体成像设备TanonABL-X5
全自动生化分析仪IcubioiMagic-V 7
商业检测试剂盒Derui Biotechnology Co., Ltd.--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
兔RM/CS-AKI模型建立与给药
兔品种、体重、性别、甘油浓度和剂量(50%甘油8 mL/kg)、给药剂量(2.5 mg/kg)和途径(静脉注射)、检测时间点(24 h)
阅读提示:Methods中Animal models小节和Fig. 1a
小鼠RM/CS-AKI模型建立与给药
小鼠品系、体重、性别、甘油浓度和剂量(50%甘油8 mL/kg)、给药剂量(1 mg/kg)和途径(静脉注射)、生存率观察时间(72 h)和每组动物数(n=20)
阅读提示:Methods中Animal models小节和Fig. 2a–c
体外细胞模型
细胞系(TCMK-1、RAW 264.7)、亚铁Mb浓度(200 μM)、处理时间(6 h)、抗体浓度(0.2 mg/mL)
阅读提示:Methods中Cell culture and cell viability小节和Fig. 3
给药策略优化
剂量范围(0.05–20 mg/kg)、给药途径(i.v.、i.p.、i.m.、s.c.)、给药时机(建模前24 h至建模后24 h)
阅读提示:Methods中Animal models小节和Fig. 4a, g, m
药代动力学分析
每组小鼠数(n=6)、采血时间点、ELISA方法
阅读提示:Methods中Pharmacokinetic statistical analysis in mice小节和Fig. 5f, g