Общий обзор

B7-33 это синтетический одноцепочечный пептид, производный от B-цепи человеческого релаксина-2 (H2-релаксина). Это первый описанный функционально селективный (biased) агонист рецептора RXFP1, G-белок-сопряжённого рецептора семейства релаксина, родственного рецепторам подсемейства LGR (leucine-rich repeat-containing GPCR). Нативный релаксин-2 это гетеродимерный гормон инсулиноподобной укладки: цепи A и B удерживаются тремя дисульфидными мостиками (два межцепочечных, один внутрицепочечный в A-цепи). B7-33 воспроизводит ключевую антифиброзную активность гормона в рамках единой короткой линейной цепи без единой дисульфидной связи. В отличие от нативного релаксина-2, который параллельно активирует и cAMP-, и ERK-зависимые ветви сигналинга RXFP1, B7-33 преимущественно задействует лишь одну ветвь, так называемый смещённый (biased) агонизм. Этот материал рассматривается исключительно как реагент для лабораторных исследований (RUO); ниже приведены химия, молекулярный механизм и опубликованный доклинический задел без каких-либо указаний по применению у человека.

Происхождение и дизайн

B7-33 сконструирован в группе Mohammed Akhter Hossain и Ross A. D. Bathgate (Florey Institute of Neuroscience and Mental Health, Мельбурн) и впервые описан в 2016 году [1]. Мотивация была двойной. Во-первых, рекомбинантный релаксин-2 (серелаксин) сложен и дорог в производстве: двухцепочечная структура с точным пространственным расположением трёх дисульфидных связей требует либо раздельного синтеза А- и B-цепей с последующей окислительной укладкой, либо сложной рекомбинантной экспрессии. Во-вторых, плейотропный сигналинг полноразмерного гормона (параллельная активация cAMP- и ERK-зависимых каскадов) сопровождается эффектами, часть которых нежелательна для узко антифиброзного применения. В частности, релаксин способен стимулировать пролиферативные процессы. Авторы поставили вопрос, можно ли свести молекулу к минимальному одноцепочечному фрагменту, который сохраняет противофиброзное действие, но не воспроизводит весь спектр сигналов рецептора. Название «B7-33» отражает происхождение пептида: участок B-цепи релаксина-2 примерно от остатка 7 до 33, то есть центральное «ядро» B-цепи без крайних N- и C-концевых остатков и без A-цепи. Это упрощение стало возможным благодаря тому, что в нативной B-цепи есть компактный аргининовый мотив («аргининовая кассета»: остатки Arg13, Arg17 и Ile/Val20), который отвечает за физический контакт с внеклеточным доменом RXFP1 и сохраняется в пределах участка 7–33 даже при отсутствии A-цепи [8].

Структура и физико-химия

B7-33 это короткий одноцепочечный пептид длиной приблизительно 27 остатков, соответствующий центральной части B-цепи релаксина-2. Ключевая конструктивная идея это отказ от A-цепи и обоих межцепочечных дисульфидных мостиков, необходимых в нативном гормоне для правильной инсулиноподобной укладки и высокоаффинного связывания рецептора. Это радикально облегчает химический синтез по сравнению с двухцепочечным релаксином, но имеет цену: короткая линейная молекула без дисульфидного каркаса структурно менее жёсткая, хуже сохраняет упорядоченную конформацию в растворе и быстрее подвергается протеолитической деградации в биологических средах (см. раздел о фармакокинетике). Молекулярная масса B7-33 соответственно меньше массы гетеродимерного релаксина-2. Поставляется обычно в виде лиофилизированного порошка для исследований.

Молекулярный механизм: функциональная селективность RXFP1

RXFP1 это когнатный рецептор релаксина-2. Его внеклеточный домен построен из N-концевого LDLa-модуля (координирует ион Ca²⁺, стабилизированный тремя собственными дисульфидными связями), соединённого гибким линкером (~32 остатка) с доменом из десяти лейцин-богатых повторов (LRR-домен), который далее сопряжён с семитрансмембранным доменом рецептора [7][8]. Связывание нативного гормона происходит в два этапа: сначала аргининовая кассета B-цепи (Arg13, Arg17, Ile/Val20) с высокой аффинностью контактирует с кислыми остатками (Asp/Glu) на LRR4–8. Этот контакт обеспечивает связывание, но сам по себе рецептор не активирует; далее LDLa-модуль и LDLa-LRR-линкер, приобретая под влиянием гормона упорядоченную спиральную конформацию, докуются на трансмембранный домен и запускают трансдукцию [8]. Активированный RXFP1 параллельно задействует накопление cAMP через Gαs и фосфорилирование ERK1/2 через дополнительные контуры [7].

Смещённый (biased) агонизм B7-33

Определяющее свойство B7-33 это преимущественная активация pERK1/2 при значительном обходе cAMP-звена, с которым связывают часть сосудистых и пролиферативных эффектов полноразмерного релаксина [1][3]. Поскольку B7-33 лишён A-цепи, его контакт с LDLa-модулем и трансмембранным доменом упрощён по сравнению с двухцепочечным гормоном. Это предлагается как причина смещения сигнального баланса в сторону ERK1/2. Важный нюанс: активность B7-33 зависит от клеточного контекста. В клетках HEK293 со сверхэкспрессией RXFP1 пептид демонстрирует низкую аффинность, тогда как в фибробластах с эндогенным уровнем экспрессии (человеческие сердечные фибробласты, крысиные почечные миофибробласты) он практически не уступает H2-релаксину [1][6]. Ось pERK1/2 ассоциируют с подавлением активации фибробластов, уменьшением отложения коллагена и повышением активности MMP-2 [1]. Антифиброзное действие B7-33 связывали с гетеродимеризацией RXFP1 с рецептором ангиотензина II 2 типа (AT2R), то есть эффект описан как зависящий и от взаимодействия RXFP1 с другим GPCR [1]. Более широкий контекст сигналинга семейства релаксина (RXFP1-RXFP4) рассмотрен в обзорной литературе [7].

Доклинические исследования

Сердце и сосуды

В работе 2016 года B7-33 предотвращал или уменьшал органный фиброз в трёх грызуньих моделях (ИМ у крыс, изопреналин-индуцированная сердечная недостаточность и хроническая аллергическая болезнь дыхательных путей у мышей) с активностью, сопоставимой с H2-релаксином, и повышал активность MMP-2 в человеческих сердечных фибробластах и крысиных почечных миофибробластах in vitro; в отличие от релаксина, не стимулировал рост опухоли простаты in vivo [1]. В модели ишемии-реперфузии (перевязка ПНА) у мышей CD1 B7-33 (0,25 мг/кг п/к в момент реперфузии, далее 2×/сутки до 7-х суток) уменьшал размер инфаркта (около 22% против 45% в контроле), улучшал фракцию укорочения уже через 24 часа (около 29% против 23%) и ещё больше к 7-м суткам, снижал фиброз ЛЖ и маркеры ER-стресса/инфламмасомы (GRP78, CHOP, ASC, TLR4) через ERK1/2-зависимый путь; аналогичную защиту (50–100 нмоль/л) наблюдали на кардиомиоцитах при симулированной ишемии-реоксигенации in vitro [3]. В модели изопреналин-индуцированной кардиомиопатии у мышей 129sv B7-33 (0,25 мг/кг/сутки, 7–14-е сутки после повреждения) не уступал релаксину-2 (0,5 мг/кг/сутки): оба уменьшали фиброз ЛЖ, воспаление и гипертрофию кардиомиоцитов, восстанавливали плотность сосудов и сократимость аорты, тогда как периндоприл (1 мг/кг/сутки) снижал давление и воспаление, но не фиброз или гипертрофию; антифиброзное действие B7-33 наступало быстрее [9]. В изолированных брыжеечных артериях крыс эквимолярные дозы B7-33 воспроизводили вазопротективные эффекты серелаксина через эндотелий-зависимую гиперполяризацию (EDH); в мышиных артериях, инкубированных с трофобластной средой (модель эндотелиальной дисфункции при преэклампсии), B7-33 предотвращал нарушение расслабления так же эффективно, как серелаксин [2].

Фиброз кожи, рубцы и биоматериалы

В модели подкожного полипропиленового имплантата мышей, покрытого PLGA-полимером с локальным высвобождением B7-33 в течение 6 недель, покрытие обеспечивало выраженное (~49%) уменьшение толщины фиброзной капсулы по сравнению с непокрытым контролем, пример локального антифиброзного применения для смягчения реакции на инородное тело [10]. В более позднем исследовании на фибробластах гипертрофических рубцов человека и нормальных дермальных фибробластах B7-33 сохранял высокую жизнеспособность клеток после 72-часовой экспозиции и при низких (нанограммовых) концентрациях существенно снижал экспрессию профиброзных маркеров TGF-β1, α-SMA и COL1A1, эффективнее референтного антифиброзного соединения сравнения; предложен формат электропрядёной пептидсодержащей раневой повязки как способ локальной доставки [11].

ИсследованиеМодельДоза / способ введенияКлючевой результат
Hossain и др., 2016 [1]Крысы/мыши: ИМ, изопреналин-индуцированная СН, хроническая аллергическая болезнь дыхательных путей; человеческие сердечные фибробласты, крысиные почечные миофибробласты, ксенографт простатыДозы, эквипотентные H2-релаксинуЗащита органов от фиброза, повышение активности MMP-2, отсутствие стимуляции роста опухоли простаты
Marshall и др., 2017 [2]Изолированные брыжеечные артерии крыс; артерии мышей + трофобластная кондиционированная среда (модель преэклампсии)Эквимолярные дозы, острое введение ex vivoВоспроизведение сосудозащитных эффектов серелаксина; предотвращение эндотелиальной дисфункции
Devarakonda и др., 2020 [3]Мыши CD1, ишемия-реперфузия (перевязка ПНА); кардиомиоциты, симулированная ишемия-реоксигенация in vitro0,25 мг/кг п/к в момент реперфузии, далее 2×/сутки до 7-х суток; 50–100 нмоль/л in vitroУменьшение размера инфаркта и фиброза ЛЖ, улучшение фракции укорочения, снижение маркеров ER-стресса/воспаления
Illiano и др., 2022 [4]Клетки с экспрессией RXFP1 человека; трансляционные in vivo модели грызунов (следующее поколение липидированных одноцепочечных агонистов)Подкожное введение, пролонгированное действиеСубнаномолярная активность, повышенная стабильность за счёт липидации и связывания с альбумином
Alam и др., 2023 [9]Мыши 129sv, изопреналин-индуцированная кардиомиопатия, сравнение с релаксином-2 и периндоприлом0,25 мг/кг/сутки п/к, 7–14-е сутки после поврежденияСохранение кардиопротекторных эффектов релаксина-2; более быстрое снижение фиброза ЛЖ, чем у периндоприла
Welch и др., 2019 [10]Мыши, подкожный имплантат полипропилена с PLGA-покрытием, высвобождающим B7-33, 6 недельЛокальное высвобождение из покрытия имплантатаВыраженное (~49%) уменьшение толщины фиброзной капсулы вокруг имплантата
Tamburriello и др., 2026 [11]Фибробласты гипертрофических рубцов человека и нормальные дермальные фибробласты in vitroНизкие (нанограммовые) концентрации, 72 чСохранение жизнеспособности клеток; снижение экспрессии TGF-β1, α-SMA, COL1A1

Зрелость доказательной базы

Доказательная база B7-33 исключительно доклиническая: культуры клеток, изолированные сосуды ex vivo и модели грызунов (мыши, крысы). Клинические исследования B7-33 с участием людей не опубликованы, и ни одного утверждённого показания или режима для человека не существует. Важно не путать B7-33 с серелаксином (рекомбинантным двухцепочечным релаксином-2). Это разные молекулы с разным профилем сигналинга RXFP1, и клинические данные по серелаксину не переносятся на B7-33 автоматически. Серелаксин прошёл масштабную программу клинических испытаний III фазы при острой сердечной недостаточности (RELAX-AHF), однако подтверждающее исследование не достигло первичных конечных точек, и препарат не получил регуляторного одобрения. Это иллюстрирует, насколько сложно транслировать даже хорошо изученную молекулу семейства релаксина в клиническую пользу, тогда как для структурно и фармакологически отличного B7-33 подобная траектория вообще не исследована. Путь доказательств ограничивается: клетки → изолированные ткани → грызуны, без перехода к приматам или человеку. Любые утверждения о «дозе» B7-33 для человека не имеют опоры в рецензируемой литературе.

Фармакокинетика и медицинская химия

Основное практическое ограничение B7-33 это короткая продолжительность действия. Немодифицированный пептид демонстрирует низкую сывороточную стабильность: период полужизни in vitro оценён приблизительно в 6 минут, что типично для короткого линейного пептида без дисульфидного каркаса и защищённых концов, легко доступного протеазам. Присоединение липидного «якоря» через PEG-спейсер (конструкция AcK(PalmGlu)-PEG12-B7-33) обеспечивает обратимое связывание с сывороточным альбумином по принципу жирнокислотного ацилирования, применяемого и для других пептидных гормонов; это удлиняло период полужизни in vitro приблизительно до 60 минут без потери активности на RXFP1 [5]. Параллельно продолжаются поиски минимального мощного производного релаксина-2 через замены Aib и углеводородный «стейплинг» для искусственного восстановления спиральности, которую в нативном гормоне обеспечивает дисульфидный каркас. Это подход, выявивший устойчивую проблему более коротких аналогов: слабую аффинность, особенно в системах со сверхэкспрессией RXFP1 [6]. Разрабатываются и принципиально новые одноцепочечные агонисты RXFP1 (PEG-спейсер + липидация) с субнаномолярной активностью и подкожной биодоступностью, охарактеризованные в клеточных и трансляционных in vivo моделях [4]. Сам B7-33 стоит рассматривать как прототипный «минимальный фармакофор», а не конечную фармакокинетически оптимизированную молекулу.

Обращение, реконституция и хранение

Практические детали обращения с лиофилизированным B7-33 (реконституция бактериостатической водой, хранение сухого и восстановленного материала) вынесены в отдельную справку: B7-33: форма, реконституция и хранение. Кратко: сухой лиофилизат хранят замороженным, защищённым от влаги и света; восстановленный раствор держат охлаждённым, аликвотируют небольшими порциями сразу после растворения и избегают повторных циклов заморозки-разморозки, поскольку короткая линейная структура без дисульфидного каркаса более чувствительна к агрегации и денатурации, чем двухцепочечный релаксин. Рекомендуется избегать чрезмерно интенсивного перемешивания (вортексирования) восстановленного раствора. Предпочтительное растворение: осторожное переворачивание или медленное пипетирование. Эти рекомендации касаются исключительно стабильности реагента в лабораторных условиях, а не какого-либо применения.

RUO и отсутствие установленной дозы для человека

B7-33 поставляется исключительно для лабораторных исследований (research use only). Установленного дозового режима для человека не существует: нет клинических испытаний B7-33, нет токсикологических или фармакокинетических данных у человека, нет данных по иммуногенности, нет регуляторного одобрения и нет валидированного протокола для человека. Дозировки, использованные в работах на грызунах (например, 0,25 мг/кг в мышиных моделях), относятся исключительно к конкретному исследовательскому протоколу на конкретном виде животных и не подлежат прямому пересчёту на человека. Межвидовая фармакокинетическая экстраполяция для короткоживущего немодифицированного пептида некорректна. Материал носит научно-справочный характер и не содержит медицинских советов, рекомендаций по дозированию или указаний по применению у человека.

Источники

  1. Hossain MA, Kocan M, Yao ST, Royce SG, et al. A single-chain derivative of the relaxin hormone is a functionally selective agonist of the G protein-coupled receptor, RXFP1. Chemical Science (2016). doi:10.1039/C5SC04754D
  2. Marshall SA, O'Sullivan K, Ng HH, Bathgate RAD, Parry LJ, Hossain MA, Leo CH. B7-33 replicates the vasoprotective functions of human relaxin-2 (serelaxin). European Journal of Pharmacology (2017). doi:10.1016/j.ejphar.2017.05.005
  3. Devarakonda T, Mauro AG, Guzman G, Hovsepian S, et al. B7-33, a Functionally Selective Relaxin Receptor 1 Agonist, Attenuates Myocardial Infarction-Related Adverse Cardiac Remodeling in Mice. Journal of the American Heart Association (2020). doi:10.1161/JAHA.119.015748
  4. Illiano S, Poirier B, Minoletti C, Pasquier O, et al. Characterization of a new potent and long-lasting single chain peptide agonist of RXFP1 in cells and in vivo translational models. Scientific Reports (2022). doi:10.1038/s41598-022-24716-2
  5. Praveen P, Wang C, Handley TNG, Wu H, Samuel CS, Bathgate RAD, Hossain MA. A Lipidated Single-B-Chain Derivative of Relaxin Exhibits Improved In Vitro Serum Stability without Altering Activity. International Journal of Molecular Sciences (2023). doi:10.3390/ijms24076616
  6. Handley TNG, Praveen P, Tailhades J, Wu H, Bathgate RAD, Hossain MA. Further Developments towards a Minimal Potent Derivative of Human Relaxin-2. International Journal of Molecular Sciences (2023). doi:10.3390/ijms241612670
  7. Bathgate RAD, Halls ML, van der Westhuizen ET, Callander GE, Kocan M, Summers RJ. Relaxin Family Peptides and Their Receptors. Physiological Reviews (2013). doi:10.1152/physrev.00001.2012
  8. Sethi A, Bruell S, Patil N, Hossain MA, Scott DJ, Petrie EJ, Bathgate RAD, Gooley PR. The complex binding mode of the peptide hormone H2 relaxin to its receptor RXFP1. Nature Communications (2016). doi:10.1038/ncomms11344
  9. Alam F, Gaspari TA, Kemp-Harper BK, Low E, Aw A, Ferens D, Spizzo I, Jefferis AM, Praveen P, Widdop RE, Bathgate RAD, Hossain MA, Samuel CS. The single-chain relaxin mimetic, B7-33, maintains the cardioprotective effects of relaxin and more rapidly reduces left ventricular fibrosis compared to perindopril in an experimental model of cardiomyopathy. Biomedicine & Pharmacotherapy (2023). doi:10.1016/j.biopha.2023.114370
  10. Welch NG, Mukherjee S, Hossain MA, Praveen P, Werkmeister JA, Wade JD, Bathgate RAD, Winkler DA, Thissen H. Coatings Releasing the Relaxin Peptide Analogue B7-33 Reduce Fibrotic Encapsulation. ACS Applied Materials & Interfaces (2019). doi:10.1021/acsami.9b17859
  11. Tamburriello M, Benedetti L, Chiesa E, Pisani S, Genta I, Conti B, Ceccarelli G, Dorati R. B7-33 modulates fibrotic signalling in hypertrophic scar fibroblasts: An in vitro study supporting a novel therapeutic strategy. Journal of Drug Delivery Science and Technology (2026). doi:10.1016/j.jddst.2026.108327