▲ Canagliflozin (T1782, CAS: 842133-18-0)的化学结构式

Canagliflozin (T1782)，CAS: 842133-18-0，是一类对SGLT2具有高度选择性的抑制剂。在表达不同物种同源蛋白的CHO细胞体系中，其对小鼠、 大鼠与人SGLT2的抑制强度分别为约2、3.7与4.4 nM，显示跨物种的低纳摩尔级结合效能。SGLT2（SLC5A2）定位于肾近曲小管上皮细胞刷状缘膜，通过与Na+共转运将管腔内葡萄糖摄取入细胞，该过程依赖基底外侧Na+/K+-ATP酶建立的内向Na+电化学梯度；随后葡萄糖主要经基底外侧GLUT2（SLC2A2）易化外排[1,2]。在该转运通路中，SGLT2承担近端早段的低亲和/高容量回收，而SGLT1在远端段落以高亲和方式补充[2]。

Canagliflozin通过与SGLT2结合阻断Na+-葡萄糖同向转运，降低肾小管对葡萄糖的再吸收，使更多葡萄糖沿尿路排出；由于SGLT2以葡萄糖与Na+耦联输入，抑制还会同步减少管腔侧Na+摄取，实验上可表现为可量化的葡萄糖尿、轻度排钠与渗透性利尿。利用工程化CHO细胞的人/鼠/鼠类SGLT2模型，可在体外精确定义其抑制动力学与选择性，并为向啮齿动物与人类相关生理的转化研究提供一致的靶点占有度依据。

作为研究工具，Canagliflozin适用于多层级解析SGLT通路：(i) 体外在过表达体系中结合放射性或荧光葡萄糖类似物通量，定量SGLT2介导的转运与抑制特征；(ii) 离体灌流近曲小管以考察SGLT2—Na+/K+-ATP酶—GLUT2的顶—基耦联转运；(iii) 体内通过测定尿糖排泄、钠平衡与相关代谢或血流动力学指标，刻画肾糖阈与SGLT2/SGLT1的功能分工。其跨物种高效力有利于在小鼠和大鼠模型中阐明SGLT2对全身葡萄糖稳态的胰岛素非依赖性贡献，并区分转运层面的直接效应与后续代谢适应。

在更广义的SGLT网络中，Canagliflozin选择性抑制高容量的SGLT2环节，从而将剩余的葡萄糖回收“转移”给SGLT1，并改变肾小管跨上皮Na+与葡萄糖通量，这些通量是肾脏能量利用与溶质处理的核心[2]。据此，Canagliflozin可作为刻画钠-葡萄糖同转运生物学、在高滤过葡萄糖负荷模型中验证SGLT2靶点有效性、以及对比评估后续抑制剂效力与选择性的通用探针。

■ 2. 文献分享
■ 2.1 Canagliflozin Inhibits Human Endothelial Cell Proliferation and Tube Formation

▲ Canagliflozin（50 μM，24小时）使人脐静脉内皮细胞（HUVECs）阻滞于G₀/G₁期，同时显著抑制细胞周期蛋白A（Cyclin A）的表达和视网膜母细胞瘤蛋白（Rb）的磷酸化，但对其他周期调控蛋白（Cyclin D1、Cyclin E、p21、p27）无影响；HUVECs同时表达SGLT1和SGLT2蛋白。

▲ AdCyclin A感染可恢复Canagliflozin处理组HUVECs中Cyclin A的蛋白表达水平，并部分恢复其DNA合成能力。

▲ Canagliflozin抑制HUVECs的管形成及小鼠主动脉环的毛细血管萌芽。Canagliflozin浓度依赖性地减少HUVECs在Matrigel上的管形成，而Empagliflozin和Dapagliflozin无此作用。此外，Canagliflozin也显著抑制小鼠主动脉环在纤维蛋白胶中的毛细血管萌芽。

Canagliflozin (T1782) 在本研究中被证明可显著抑制内皮细胞的关键功能。研究显示，Canagliflozin 可抑制内皮细胞增殖与DNA合成，并可阻断来源于培养内皮细胞以及离体小鼠主动脉环的管腔形成。具体而言，10 μM 的 Canagliflozin 使内皮细胞增殖降低约45%。在较高浓度（50 μM）时，Canagliflozin 使人脐静脉内皮细胞迁移降低20%，同时使管腔形成减少65%，并使来源于小鼠主动脉的内皮芽生减少80%。在机制层面，Canagliflozin 显著降低cyclin A 的表达并降低视网膜母细胞瘤蛋白的磷酸化，符合其抑制增殖的效应。进一步地，在存在 Canagliflozin 的条件下，通过腺病毒介导的基因转移恢复 cyclin A 水平，可在一定程度上挽救被 Canagliflozin 处理细胞的增殖反应。此外，在离体模型中，Canagliflozin 也可阻断包埋于纤维蛋白原凝胶中的小鼠主动脉环内皮毛细血管的芽生。以上结果共同表明，Canagliflozin 抑制内皮细胞增殖，干扰关键细胞周期调控分子，并在体外与离体体系中压制管腔形成与血管芽生等多项与血管生成相关的能力。[3]

■ 2.2 Canagliflozin primes antitumor immunity by triggering PD-L1 degradation in endocytic recycling

▲ Canagliflozin在FDA批准药物筛选中表现出最强的PD-L1抑制作用，且特异性下调PD-L1蛋白而不影响其他免疫检查点分子。Canagliflozin在多种非小细胞肺癌细胞系及患者原代癌细胞中均可降低基础和IFN-γ诱导的PD-L1表达，并减少细胞表面PD-L1水平；在荷瘤小鼠模型中，口服Canagliflozin同样显著降低肿瘤组织PD-L1表达。结果表明，Canagliflozin是一种有效的PD-L1小分子抑制剂。

Canagliflozin (T1782) 在以H292细胞为模型的筛选中，被发现是在98种已获批小分子中对PD-L1表达抑制最为显著者。它在H292细胞中显著下调PD-L1蛋白，并在多种非小细胞肺癌细胞系中同时降低基础及IFN-γ诱导的PD-L1表达。此外，Canagliflozin 还能降低细胞表面的PD-L1水平，该现象在7例非小细胞肺癌患者来源的原代肿瘤细胞中得到验证。研究者还在卵巢癌、胰腺癌细胞系以及患者来源肿瘤细胞中获得了与上述一致的结果。在体内实验中，将H292细胞接种于NSG小鼠后，每日口服给予Canagliflozin，一周后可显著降低肿瘤组织中的PD-L1表达。综合这些发现，研究表明Canagliflozin 是一种能够抑制PD-L1表达的有效小分子，并具有通过靶向PD-L1发挥肿瘤免疫学应用潜力。[4]

■ 3. 结语
Canagliflozin通过选择性抑制肾近曲小管上皮细胞刷状缘膜上的钠-葡萄糖协同转运蛋白SGLT2，阻断Na+耦合的葡萄糖重吸收，促进葡萄糖尿排出，并伴随轻度排钠和渗透性利尿。文献报道显示，Canagliflozin能有效抑制内皮细胞增殖、管腔形成及血管芽生，机制涉及关键细胞周期调控分子cyclin A的下调，展现抗血管生成潜力。此外，Canagliflozin还能降低多种癌细胞系及患者来源肿瘤细胞中的PD-L1表达，通过促进PD-L1内吞回收降解激活抗肿瘤免疫。未来研究可进一步拓展Canagliflozin在糖尿病外的应用，作为解析SGLT通路的工具，以及其在肿瘤免疫治疗中的潜在价值。

■ 4. Q&A
Q1: Canagliflozin是如何调节肾脏葡萄糖处理的？
A1: Canagliflozin通过选择性抑制肾近曲小管上皮细胞刷状缘膜上的SGLT2，阻断钠-葡萄糖共转运，降低葡萄糖再吸收，增加尿糖排泄。

Q2: 文献中指出Canagliflozin对内皮细胞有哪些影响？
A2: Canagliflozin抑制内皮细胞增殖、DNA合成、管腔形成及血管芽生，主要通过降低cyclin A表达和视网膜母细胞瘤蛋白磷酸化，干扰细胞周期调控及血管生成。

Q3: Canagliflozin如何促进抗肿瘤免疫？
A3: Canagliflozin通过促进PD-L1蛋白的内吞回收降解，降低癌细胞和患者来源肿瘤细胞表面的PD-L1表达，从而激活抗肿瘤免疫反应。

■ 5. 参考文献
[1] Kanai Y, Lee WS, et al. The human kidney low affinity Na+/glucose cotransporter SGLT2. J Clin Invest. 1994;93(1):397-404.
[2] Wright EM, Loo DDF, et al. Biology of human sodium glucose transporters. Physiol Rev. 2011;91(2):733-794.
[3] Behnammanesh G, Durante Z, Peyton K, Martinez-Lemus L, Brown S, Bender S, et al.. Canagliflozin Inhibits Human Endothelial Cell Proliferation and Tube Formation. Frontiers in Pharmacology. 2019;10():.
[4] Ding L, Chen X, Zhang W, Dai X, Guo H, Pan X, et al.. Canagliflozin primes antitumor immunity by triggering PD-L1 degradation in endocytic recycling. Journal of Clinical Investigation. 2023;133(1):.