SGLT2突变蛋白功能和表达研究基础上的SGLT2特异性抑制剂的筛选及其验证

Familial renal glucosuria (FRG) is characterized by persistent glucosuria in the presence of a normal serum glucose and absence of any other impairment of tubular function. SGLT2 mutations are indeed responsible for the most of familial renal glucosuria cases. Given the favorable long-term outcome of FRG, SGLT2 inhibitors have attracted particular attention in the search for potential new drug targets for the treatment of diabetes. Recently, however, safety issues have impeded the development of SGLT2 inhibitors. Therefore, FRG patients provide an ideal model for identifying and investigating the pathogenic sites of SGLT2 and may provide useful clues for screening new drug targets. In our previous study, twelve different mutations in SGLT2 were identified in FRG Patients. We generated Variant SLC5A2 genes identified in the probands of FRG families and examined their expression level, subcellular localization, and transport activity. Our previous study provides functional clues regarding the role of the SGLT2 molecule in FRG families. In addition, drug virtual screening was performed to search SGLT2 inhibitors. But the drug virtual screening was not verified. Therefore, the present study, based on the study of the expression and function of SGLT2 mutations, the drug screening for the treatment of diabetes would be verified in cells and animals, and provides useful clues for the study of anti-diabetes drugs.

家族性肾性糖尿（FRG）是以空腹血糖及糖耐量试验正常,伴有持续尿糖为特点的近端肾小管葡萄糖再吸收功能减低的疾病，是由于肾脏近端肾小管上皮细胞管腔侧钠依赖的葡萄糖转运蛋白2（SGLT2）基因突变所致，预后良好。因此，特异性的抑制SGLT2蛋白功能为糖尿病治疗带来了新的希望。但由于对SGLT2蛋白的3D结构尚不完全清楚，在抑制SGLT2蛋白功能的同时可能对其他的葡萄糖转运蛋白也造成不同程度的影响，产生了不良作用，在药物的研发过程中造成了困难。我们前期研究在11例家族性肾性糖尿患者中发现了12个尚未报道的新发现突变位点，并进行了表达及功能研究，这些结果为探讨SGLT2突变在家族性肾性糖尿发病的遗传机制提供了重要线索，根据表达及功能研究结果，进一步进行了药物虚拟筛选，但筛选结果尚未验证。本研究将在以往研究基础上，在细胞和动物水平对药物虚拟筛选结果进行验证，为药物研发提供新的有意义的线索及依据。

家族性肾性糖尿（FRG)是由SGLT2基因突变引起持续糖尿，预后良好。在临床实践中我们发现很多FRG患者由于临床表现不典型或存在混杂因素导致确诊困难，有些患者辗转多家医院方能确诊，浪费了医疗及社会资源。本课题对FRG患者进行SGLT2 基因突变类型、特点的研究，为患者提供基因诊断，优化了医疗及社会资源，具有重要的医疗及社会价值。目前，我们在国际上报道了22例先证者及其亲属中发现的26个突变位点，其中15个新突变位点在国际上首次报道。.在既往研究中，国际上很少有SGLT2基因突变的表达及功能验证的报道，家族性肾性糖尿被认为是隐性遗传或常染色体显性遗传伴不完全外显的疾病，遗传方式不明。我们在FRG患者肾组织中进行了表达研究，重新确定了家族性肾性糖尿应定义为共显性遗传，而不完全外显与SGLT2野生型蛋白代偿有关。此外，成功构建人胚肾细胞表达体系，证实SGLT2基因突变通过6种机制引起膜转运蛋白功能降低或丧失，深化了FRG分子遗传学发病机理，为探讨SGLT2突变在家族性肾性糖尿发病的遗传机制提供了重要线索。.国内外学者发现特异性地抑制SGLT2蛋白功能可以有效的降低血糖，成为糖尿病治疗的新途径，但药物研发及成果主要集中于国外知名的医药公司，药物主要为根皮苷的类似物或衍生物，仍较多的不良反应。我们以FRG患者中发现的基因突变为基础，通过突变蛋白表达及功能验证，确定了抑制SGLT2蛋白的理想靶位点，进行虚拟筛选挑选出小分子化合物，并在细胞和动物水平进行验证，找到有意义的先导化合物，为糖尿病治疗药物的设计、筛查及新药物研发提供有意义的靶标和重要的线索及依据，为糖尿病治疗开拓新的方向。.目前申请2项国家发明专利处于公开审查阶段。相关研究发表于BMC nephrology、中华糖尿病杂志等多篇期刊文章，多次做国际国内学术交流。相关成果在四川省人民医院等多家医院推广应用，取得了良好效果。获得2016年度内蒙古自治区科技进步二等奖及2017年度内蒙古自治区医学会科学技术二等奖。