2024年8月2日，普沐生物科技有限公司（以下简称“普沐生物”）与公司创始人汤楠博士领导的北京生命科学研究所/清华大学生物医学交叉研究院科研团队及中日友好医院的代华平教授团队，在国际权威期刊Cell Stem Cell上在线发表了题为"Sustained amphiregulin expression in intermediate alveolar stem cells drives progressive fibrosis"的研究论文。该研究系统性地阐述了公司开发用于治疗特发性肺纤维化(Idiopathic Pulmonary Fibrosis，IPF)的全球首创（first-in-class）新药PMG1015所针对的靶点Amphiregulin（AREG）在纤维化疾病中靶点发现、功能验证和作用机制方面的临床前研究成果，并且通过在IPF病人上的转化医学研究明确了AREG与IPF发生发展的密切关系。本研究的相关发现不仅揭示了IPF发病的新机制，发现了新靶点，也证实了靶点拮抗剂在临床前模型中的药效，为公司新药PMG1015的研发提供了坚实的理论基础，为IPF疾病的治疗带来了新希望。
特发性肺纤维化（IPF）是一种进展迅速且致命的纤维化疾病，患者诊断后的中位生存时间仅为2-4年1,2。迄今为止，FDA仅批准上市了吡非尼酮和尼达尼布两个IPF的治疗药物，这两个药物虽可减缓疾病引起的肺功能下降，但副作用严重，患者经常因为副作用而降低用量甚至停药。因此，IPF仍然是一个重大的健康挑战，迫切需要发现新的治疗靶点和开发新的更安全有效的治疗方法。突破性发现：
肺泡干细胞持续分泌的AREG是促进肺纤维化的关键因素
临床研究显示，IPF疾病进展过程中，纤维化病变是由肺组织边缘起始并向中心不断蔓延，进而引起肺功能发生进行性的和不可逆的下降，最终导致呼吸衰竭和死亡。公司创始人汤楠博士领导的研究团队，在一项于2020年发表在Cell的研究中，成功构建了首个可以高度模拟IPF病人发病特征的新型进展性肺纤维化小鼠模型3。基于该模型，团队首次证明了肺泡再生障碍导致损伤后激活的肺泡干细胞长期处于分化的中间状态，致使干细胞暴露于升高的机械张力，是诱发肺纤维化从肺叶边缘起始并不断向肺中心进行性发展的关键驱动因素。在另一项于2023年发表在Cell Stem Cell的研究中, 汤楠博士的研究团队还进一步发现，年老小鼠肺损伤后的纤维化消退减慢和再生障碍，也伴随着中间态肺泡干细胞增多4。后续来自欧美其他多个国际科研团队的研究，也证实了肺损伤诱导的中间态肺泡干细胞与肺纤维化密切相关5-8。然而，关于中间态肺泡干细胞引起肺纤维化发生的细胞和分子机制，此前尚不明确。在本项研究中，研究人员继续对中间态肺泡干细胞是如何促进肺纤维化的机制进行了深入研究。首先，通过对进展性肺纤维化小鼠模型中病理改变的时序性研究，发现中间态肺泡干细胞的分布与纤维化进展密切相关，伴随着处于中间态的肺泡干细胞比例从边缘向中心不断升高，肺纤维化也从边缘向中心不断进展。由于中间态肺泡干细胞高表达多种促纤维化的基因，这也提示处于中间态的肺泡干细胞很可能通过分泌促纤维化的因子直接参与调控纤维化的发生。为了寻找肺泡干细胞来源的促纤维化因子，研究人员对该模型的肺泡干细胞的单细胞测序数据进行了分析。通过差异表达基因对比分析，发现分泌性因子Areg在中间态肺泡干细胞中表达水平显著升高，且排在差异表达基因的前列。随后，研究人员也在肺纤维化模型中进一步证实了AREG在中间态肺泡干细胞中的特异性表达，并且随着中间态肺泡干细胞的增多和纤维化的加重，AREG蛋白表达量在肺组织和肺泡灌洗液中也显著升高。那么AREG是否作为促纤维化因子直接参与了肺纤维化的发生呢？为了验证肺泡干细胞来源的AREG在纤维化中的作用，研究人员在进展性肺纤维化小鼠模型中从肺泡干细胞中特异性敲除了Areg。通过对纤维化表型的深入分析，发现Areg敲除能够显著抑制肺纤维化的发生，降低肺组织的成纤维细胞的增殖和胶原蛋白沉积，并提高终点动物的生存率。同时，在健康小鼠的肺泡干细胞中持续性诱导AREG过表达，也能够显著引起肺组织纤维化的发生。这两个小鼠遗传学实验均证实了AREG是驱动肺纤维化的必要和充分条件。同时，通过结合一系列的体外细胞实验和体内动物模型验证，研究人员证明了中间态肺泡干细胞通过持续性分泌的AREG直接作用到表达EGFR的成纤维细胞上促进了肺纤维化的发生。在IPF病人肺部样本上，研究人员同样发现AREG在人中间态肺泡干细胞中的表达显著升高；同时， EGFR信号通路在肺泡干细胞临近的成纤维细胞中持续处于激活状态。为了进一步研究AREG与IPF疾病的关系，研究人员对IPF患者血清中的AREG水平进行了检测和分析。结果发现，AREG在IPF病人血清中的水平显著升高，并且血清AREG水平与病人肺功能指标呈显著负相关，与GAP评分呈显著正相关。GAP评分在临床上可以用于对病人死亡风险的预测，更高的GAP评分也预示着病人更大的死亡风险9。所以该结果也预示血清中AREG水平可能与IPF病人的生存率相关。这些转化医学数据共同证明了血清AREG水平与IPF病人的疾病严重程度密切相关，是一种潜在的可用于IPF疾病诊断和进展监控的生物标记物。最后，研究人员针对AREG进行药物干预来延缓或阻止肺纤维化进展，开展了探索性研究。研究结果表明，通过使用中和抗体有效地阻断AREG，可以显著抑制小鼠肺纤维化的发生和发展，并显著提升动物的生存率。这一发现不仅突显了抗AREG抗体在减缓IPF进展方面的治疗潜力，还提供了一种有前景的纤维化疾病治疗新策略。
Figure 1：中间态肺泡干细胞促纤维化发生的作用机制示意图
综上，本研究基于进展性肺纤维化动物模型和临床转化医学研究，系统性地揭示了中间态肺泡干细胞及其表达的AREG在肺纤维化发生和发展中的关键作用，并发现了其表达水平与IPF疾病严重程度成正相关 (Figure 1)。这项突破性发现不仅揭示了中间态的肺泡干细胞参与进行性肺纤维化的细胞和分子机制，加深了对IPF病理机制的理解，还为开发新的治疗方法提供了重要线索，提出了靶向肺泡干细胞中的AREG治疗IPF的新策略。此外，这一研究还为其他类型的纤维化疾病的研究提供了参考，靶向AREG可能在其他纤维化疾病中也具有潜在疗效。总之，本研究不仅对理解和治疗IPF具有重要意义，还为更广泛的纤维化疾病研究和治疗提供了新思路。
基于上述发现，普沐生物开发出了全球首创靶向AREG的单克隆抗体PMG1015。该药物旨在通过阻断AREG介导的EGFR信号传导，从而减缓或阻止IPF的进展。PMG1015于2023年被美国食品药品监督管理局授予“孤儿药资格认定”，并在澳洲和中国均已完成Ia期临床试验。在已完成的Ia期临床试验中，PMG1015均显示出了优秀的药物安全性和耐受性。目前PMG1015正在开展针对IPF患者的1b期临床研究。
普沐生物创始人汤楠博士表示：“本项关于靶点的研究是在普沐生物科技有限公司科研团队和国内多个医学团队、科学研究团队的紧密合作下顺利完成的，这也充分体现了基础科学研究、医学以及工业界转化医学的合作对于疾病机理研究和新药研发的重大推动作用。公司将持续加速推进PMG1015管线的临床开发进程，力争早日将该药物推向市场，为全球IPF患者带来福音。同时，公司也将继续深化与国内外顶尖科研机构的合作，不断探索新的治疗靶点和治疗方法，为呼吸系统疾病和纤维化疾病的治疗贡献更多力量。”
文章链接：https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(24)00254-6