Загальний огляд

B7-33 це синтетичний одноланцюговий пептид, похідний від B-ланцюга людського релаксину-2 (H2-релаксину). Це перший описаний функціонально селективний (biased) агоніст рецептора RXFP1, G-білок-спряженого рецептора родини релаксину, спорідненого з рецепторами підродини LGR (leucine-rich repeat-containing GPCR). Нативний релаксин-2 це гетеродимерний гормон інсуліноподібної згортки: ланцюги A і B утримуються трьома дисульфідними містками (два міжланцюгові, один внутрішньоланцюговий у A-ланцюзі). B7-33 відтворює ключову антифіброзну активність гормону в межах єдиного короткого лінійного ланцюга без жодного дисульфідного зв'язку. На відміну від нативного релаксину-2, який паралельно активує і cAMP-, і ERK-залежні гілки сигналювання RXFP1, B7-33 переважно задіює лише одну гілку, так званий упереджений (biased) агонізм. Цей матеріал розглядається виключно як реагент для лабораторних досліджень (RUO); нижче наведено хімію, молекулярний механізм і опублікований доклінічний доробок без будь-яких вказівок щодо застосування в людини.

Походження та дизайн

B7-33 сконструйовано у групі Mohammed Akhter Hossain і Ross A. D. Bathgate (Florey Institute of Neuroscience and Mental Health, Мельбурн) і вперше описано у 2016 році [1]. Мотивація була подвійною. По-перше, рекомбінантний релаксин-2 (серелаксин) складний і дорогий у виробництві: дволанцюгова структура з точним просторовим розташуванням трьох дисульфідних зв'язків вимагає або роздільного синтезу А- і B-ланцюгів з наступним окисним згортанням, або складної рекомбінантної експресії. По-друге, плейотропний сигналінг повнорозмірного гормону (паралельна активація cAMP- і ERK-залежних каскадів) супроводжується ефектами, частина яких небажана для вузько антифіброзного застосування. Зокрема, релаксин здатний стимулювати проліферативні процеси. Автори поставили питання, чи можна звести молекулу до мінімального одноланцюгового фрагмента, що зберігає протифібротичну дію, але не відтворює весь спектр сигналів рецептора. Назва «B7-33» відображає походження пептиду: ділянку B-ланцюга релаксину-2 приблизно від залишку 7 до 33, тобто центральний «кор» B-ланцюга без крайніх N- і C-кінцевих залишків і без A-ланцюга. Це спрощення стало можливим завдяки тому, що в нативному B-ланцюзі є компактний аргініновий мотив («аргінінова касета»: залишки Arg13, Arg17 та Ile/Val20), який відповідає за фізичний контакт із позаклітинним доменом RXFP1 і зберігається в межах ділянки 7–33 навіть за відсутності A-ланцюга [8].

Структура та фізико-хімія

B7-33 це короткий одноланцюговий пептид довжиною приблизно 27 залишків, що відповідає центральній частині B-ланцюга релаксину-2. Ключова конструктивна ідея це відмова від A-ланцюга та обох міжланцюгових дисульфідних містків, потрібних у нативному гормоні для правильного інсуліноподібного згортання й високоафінного зв'язування рецептора. Це радикально полегшує хімічний синтез порівняно з дволанцюговим релаксином, але має ціну: коротка лінійна молекула без дисульфідного каркаса структурно менш жорстка, гірше зберігає впорядковану конформацію у розчині і швидше піддається протеолітичній деградації в біологічних середовищах (див. розділ про фармакокінетику). Молекулярна маса B7-33 відповідно менша за масу гетеродимерного релаксину-2. Постачається зазвичай як ліофілізований порошок для досліджень.

Молекулярний механізм: функціональна селективність RXFP1

RXFP1 це когнатний рецептор релаксину-2. Його позаклітинний домен побудований з N-кінцевого LDLa-модуля (координує іон Ca²⁺, стабілізований трьома власними дисульфідними зв'язками), з'єднаного гнучким лінкером (~32 залишки) із доменом із десяти лейцин-багатих повторів (LRR-домен), що далі поєднаний із семитрансмембранним доменом рецептора [7][8]. Зв'язування нативного гормону відбувається у два етапи: спершу аргінінова касета B-ланцюга (Arg13, Arg17, Ile/Val20) з високою афінністю контактує з кислими залишками (Asp/Glu) на LRR4–8. Цей контакт забезпечує зв'язування, але сам по собі рецептор не активує; далі LDLa-модуль і LDLa-LRR-лінкер, набуваючи під впливом гормону впорядкованої спіральної конформації, докують на трансмембранний домен і запускають трансдукцію [8]. Активований RXFP1 паралельно задіює накопичення cAMP через Gαs і фосфорилювання ERK1/2 через додаткові контури [7].

Упереджений (biased) агонізм B7-33

Визначальна властивість B7-33 це переважна активація pERK1/2 при значному оминанні cAMP-ланки, з якою пов'язують частину судинних і проліферативних ефектів повнорозмірного релаксину [1][3]. Оскільки B7-33 позбавлений A-ланцюга, його контакт з LDLa-модулем і трансмембранним доменом спрощений порівняно з дволанцюговим гормоном. Це пропонується як причина зсуву сигнального балансу вбік ERK1/2. Важливий нюанс: потужність B7-33 залежить від клітинного контексту. У клітинах HEK293 з надекспресією RXFP1 пептид демонструє низьку афінність, тоді як у фібробластах з ендогенним рівнем експресії (людські серцеві фібробласти, щурячі ниркові міофібробласти) він практично не поступається H2-релаксину [1][6]. pERK1/2-вісь асоціюють з пригніченням активації фібробластів, зменшенням відкладення колагену та підвищенням активності MMP-2 [1]. Антифіброзну дію B7-33 пов'язували з гетеродимеризацією RXFP1 з рецептором ангіотензину II 2 типу (AT2R), тобто ефект описано як залежний і від взаємодії RXFP1 з іншим GPCR [1]. Ширший контекст сигналінгу родини релаксину (RXFP1-RXFP4) розглянуто в оглядовій літературі [7].

Доклінічні дослідження

Серце та судини

У роботі 2016 року B7-33 запобігав або зменшував органний фіброз у трьох гризунячих моделях (МІ у щурів, ізопреналін-індукована серцева недостатність та хронічна алергічна хвороба дихальних шляхів у мишей) з потужністю, порівнянною з H2-релаксином, і підвищував активність MMP-2 у людських серцевих фібробластах та щурячих ниркових міофібробластах in vitro; на відміну від релаксину, не стимулював ріст пухлини простати in vivo [1]. У моделі ішемії-реперфузії (лігування ЛПНА) у мишей CD1 B7-33 (0,25 мг/кг п/ш на момент реперфузії, далі 2×/добу до 7-ї доби) зменшував розмір інфаркту (близько 22% проти 45% у контролі), покращував фракційне скорочення вже через 24 години (близько 29% проти 23%) та ще більше до 7-ї доби, знижував фіброз ЛШ і маркери ER-стресу/інфламасоми (GRP78, CHOP, ASC, TLR4) через ERK1/2-залежний шлях; аналогічний захист (50–100 нмоль/л) спостерігали на кардіоміоцитах при симульованій ішемії-реоксигенації in vitro [3]. У моделі ізопреналін-індукованої кардіоміопатії у мишей 129sv B7-33 (0,25 мг/кг/добу, 7–14 доба після ушкодження) не поступався релаксину-2 (0,5 мг/кг/добу): обидва зменшували фіброз ЛШ, запалення й гіпертрофію кардіоміоцитів, відновлювали щільність судин і скоротливість аорти, тоді як периндоприл (1 мг/кг/добу) знижував тиск і запалення, але не фіброз чи гіпертрофію; антифіброзна дія B7-33 наставала швидше [9]. В ізольованих брижових артеріях щурів еквімолярні дози B7-33 відтворювали вазопротективні ефекти серелаксину через ендотелій-залежну гіперполяризацію (EDH); у мишачих артеріях, інкубованих із трофобластним середовищем (модель ендотеліальної дисфункції при прееклампсії), B7-33 запобігав порушенню розслаблення так само ефективно, як серелаксин [2].

Фіброз шкіри, рубці та біоматеріали

У моделі підшкірного поліпропіленового імплантату мишей, покритого PLGA-полімером з локальним вивільненням B7-33 протягом 6 тижнів, покриття забезпечувало виражене (~49%) зменшення товщини фіброзної капсули порівняно з непокритим контролем, приклад локального антифіброзного застосування для пом'якшення реакції на чужорідне тіло [10]. У пізнішому дослідженні на фібробластах гіпертрофічних рубців людини та нормальних дермальних фібробластах B7-33 зберігав високу життєздатність клітин після 72-годинної експозиції та за низьких (нанограмових) концентрацій суттєво знижував експресію профіброзних маркерів TGF-β1, α-SMA і COL1A1, ефективніше за референтну антифіброзну сполуку порівняння; запропоновано формат електропряденої пептидовмісної раневої пов'язки як спосіб локальної доставки [11].

ДослідженняМодельДоза / спосіб введенняКлючовий результат
Hossain та ін., 2016 [1]Щурі/миші: МІ, ізопреналін-індукована СН, хронічна алергічна хвороба дихальних шляхів; людські серцеві фібробласти, щурячі ниркові міофібробласти, ксенографт простатиДози, еквіпотентні до H2-релаксинуЗахист органів від фіброзу, підвищення активності MMP-2, відсутність стимуляції росту пухлини простати
Marshall та ін., 2017 [2]Ізольовані брижові артерії щурів; артерії мишей + трофобластне кондиційоване середовище (модель прееклампсії)Еквімолярні дози, гостре введення ex vivoВідтворення судинозахисних ефектів серелаксину; запобігання ендотеліальній дисфункції
Devarakonda та ін., 2020 [3]Миші CD1, ішемія-реперфузія (лігування ЛПНА); кардіоміоцити, симульована ішемія-реоксигенація in vitro0,25 мг/кг п/ш на момент реперфузії, далі 2×/добу до 7-ї доби; 50–100 нмоль/л in vitroЗменшення розміру інфаркту й фіброзу ЛШ, покращення фракційного скорочення, зниження маркерів ER-стресу/запалення
Illiano та ін., 2022 [4]Клітини з експресією RXFP1 людини; трансляційні in vivo моделі гризунів (наступне покоління ліпідованих одноланцюгових агоністів)Підшкірне введення, пролонгована діяСубнаномолярна активність, підвищена стабільність за рахунок ліпідації й зв'язування з альбуміном
Alam та ін., 2023 [9]Миші 129sv, ізопреналін-індукована кардіоміопатія, порівняння з релаксином-2 та периндоприлом0,25 мг/кг/добу п/ш, 7–14 доба після ушкодженняЗбереження кардіопротекторних ефектів релаксину-2; швидше зниження фіброзу ЛШ, ніж у периндоприлу
Welch та ін., 2019 [10]Миші, підшкірний імплантат поліпропілену з PLGA-покриттям, що вивільняє B7-33, 6 тижнівЛокальне вивільнення з покриття імплантатуВиражене (~49%) зменшення товщини фіброзної капсули навколо імплантату
Tamburriello та ін., 2026 [11]Фібробласти гіпертрофічних рубців людини та нормальні дермальні фібробласти in vitroНизькі (нанограмові) концентрації, 72 годЗбереження життєздатності клітин; зниження експресії TGF-β1, α-SMA, COL1A1

Зрілість доказової бази

Доказова база B7-33 виключно доклінічна: культури клітин, ізольовані судини ex vivo та моделі гризунів (миші, щури). Клінічних досліджень B7-33 за участю людей не опубліковано, і жодного затвердженого показання чи режиму для людини не існує. Важливо не плутати B7-33 із серелаксином (рекомбінантним дволанцюговим релаксином-2). Це різні молекули з різним профілем сигналювання RXFP1, і клінічні дані щодо серелаксину не переносяться на B7-33 автоматично. Серелаксин пройшов масштабну програму клінічних випробувань III фази при гострій серцевій недостатності (RELAX-AHF), проте підтверджувальне дослідження не досягло первинних кінцевих точок, і препарат не отримав регуляторного схвалення. Це ілюструє, наскільки складно транслювати навіть добре вивчену молекулу родини релаксину в клінічну користь, тоді як для структурно й фармакологічно відмінного B7-33 подібна траєкторія взагалі не досліджена. Шлях доказів обмежується: клітини → ізольовані тканини → гризуни, без переходу до приматів чи людини. Будь-які твердження про «дозу» B7-33 для людини не мають опори в рецензованій літературі.

Фармакокінетика та медична хімія

Основне практичне обмеження B7-33 це коротка тривалість дії. Немодифікований пептид демонструє низьку сироваткову стабільність: період напівжиття in vitro оцінено приблизно у 6 хвилин, типово для короткого лінійного пептиду без дисульфідного каркаса й захищених кінців, легко доступного протеазам. Приєднання ліпідного «якоря» через PEG-спейсер (конструкція AcK(PalmGlu)-PEG12-B7-33) забезпечує оборотне зв'язування з сироватковим альбуміном за принципом жирнокислотного ацилювання, застосовуваного і для інших пептидних гормонів; це подовжувало період напівжиття in vitro приблизно до 60 хвилин без втрати активності на RXFP1 [5]. Паралельно тривають пошуки мінімального потужного похідного релаксину-2 через заміни Aib та вуглеводневе «стейплінг» для штучного відновлення спіральності, яку в нативному гормоні забезпечує дисульфідний каркас. Це підхід, що виявив стійку проблему коротших аналогів: слабку афінність, особливо в системах з надекспресією RXFP1 [6]. Розробляються й принципово нові одноланцюгові агоністи RXFP1 (PEG-спейсер + ліпідація) із субнаномолярною активністю та підшкірною біодоступністю, охарактеризовані у клітинних і трансляційних in vivo моделях [4]. Сам B7-33 варто розглядати як прототипний «мінімальний фармакофор», а не кінцеву фармакокінетично оптимізовану молекулу.

Поводження, реконституція та зберігання

Практичні деталі поводження з ліофілізованим B7-33 (реконституція бактеріостатичною водою, зберігання сухого й відновленого матеріалу) винесено в окрему довідку: B7-33: форма, реконституція та зберігання. Коротко: сухий ліофілізат зберігають замороженим, захищеним від вологи та світла; відновлений розчин тримають охолодженим, аліквотують невеликими порціями одразу після розчинення і уникають повторних циклів заморожування-розморожування, оскільки коротка лінійна структура без дисульфідного каркаса чутливіша до агрегації й денатурації, ніж дволанцюговий релаксин. Рекомендовано уникати надмірно інтенсивного перемішування (вортексування) відновленого розчину. Переважне розчинення: обережне перевертання або повільне піпетування. Ці рекомендації стосуються виключно стабільності реагенту в лабораторних умовах, а не будь-якого застосування.

RUO та відсутність встановленої дози для людини

B7-33 постачається виключно для лабораторних досліджень (research use only). Встановленого дозового режиму для людини не існує: немає клінічних випробувань B7-33, немає токсикологічних або фармакокінетичних даних у людини, немає даних щодо імуногенності, немає регуляторного схвалення й немає валідованого протоколу для людини. Дозування, використані в роботах на гризунах (наприклад, 0,25 мг/кг у мишачих моделях), стосуються виключно конкретного дослідницького протоколу на конкретному виді тварин і не підлягають прямому перерахунку на людину. Міжвидова фармакокінетична екстраполяція для короткоживучого немодифікованого пептида некоректна. Матеріал є науково-довідковим і не містить медичних порад, рекомендацій щодо дозування чи вказівок щодо застосування в людини.

Джерела

  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