ABSTRACT Pathological angiogenesis contributes to morbidity in a number of diseases including cancer, diabetic retinopathy and the neovascular form of age-related macular degeneration, leading to significant efforts to develop effective anti-angiogenic therapeutics for these conditions. The field is dominated by inhibitors of vascular endothelial growth factor (VEGF), yet angiogenesis can also be driven and modified by other factors. We have previously demonstrated that leucine-rich alpha-2-glycoprotein 1 (LRG1) contributes to abnormal vessel growth by activating a TGFß switch. Here we report the development and characterisation of a function-blocking fully humanised IgG4 and its Fab fragment, that bind to LRG1 with high affinity and specificity and inhibit vascular leakage in the mouse model of laser-induced choroidal neovascularisation. In summary, we have developed a therapeutic antibody that targets a VEGF-independent signalling axis, which may be effective in a number of conditions either as monotherapy or in combination with other vascular targeted therapies.

ABSTRACT Vascular dysfunction contributes to the pro-oncogenic tumor microenvironment and impedes the delivery of therapeutics. Normalizing of the tumor vasculature has therefore become a potential therapeutic objective. We previously reported that the secreted glycoprotein, leucine-rich α-2-glycoprotein 1 (LRG1), contributes to the formation of pathogenic neovascularization. Here we show that in mouse models of cancer, Lrg1 is induced in tumor endothelial cells. We demonstrate that the expression of LRG1 impacts on tumor progression as Lrg1 deletion or treatment with a LRG1 function-blocking antibody inhibited tumor growth and improved survival. Inhibition of LRG1 increased endothelial cell pericyte coverage and improved vascular function resulting in significantly enhanced efficacy of cisplatin chemotherapy, adoptive T-cell therapy and immune checkpoint inhibition (anti-PD1) therapy. With immunotherapy, LRG1 inhibition led to a significant shift in the tumor microenvironment from being predominantly immune silent (cold) to immune active (hot). LRG1 therefore drives vascular abnormalization and its inhibition represents a novel and effective means of improving the efficacy of cancer therapeutics.

Abstract The Calcium-sensing receptor (CaSR) is a G protein-coupled receptor activated by fluctuations in extracellular calcium concentrations. Its importance in calcium homeostasis has long been established, though its role in other tissues is not well understood. Obesity is a major epidemic with both clinical and social consequences, therefore, understanding the full function and regulation of adipocytes is of critical importance. Adipocyte CaSR has previously been linked to lipolysis and inflammation in vitro . In this study, we set out to further our understanding of adipocyte CaSR in vivo via the generation of an adipocyte specific CaSR knockout mouse (CaSR Ad-/- ). We found female CaSR Ad-/- mice weighed less than wildtype littermates with a significant reduction in visceral adipocyte size potentially due to increased expression of brown fat markers UCP-1 and Cidea. We also established that CaSR is expressed in perivascular adipose tissue (PVAT) and that its deletion protects female mice from PVAT driven hypercontractility. In contrast CaSR deletion had no effect on male body mass, adipocyte size or vascular reactivity. In conclusion, CaSR seems to be of importance in female but not male visceral and perivascular adipose tissue.

Abstract Irreversible methylation of arginine residues generates asymmetric dimethylarginine (ADMA). ADMA is a competitive inhibitor of nitric oxide (NO) synthase and an independent risk factor for cardiovascular disease. Plasma ADMA concentrations increase with obesity and fall following weight loss. Here, we demonstrate that ADMA drives lipid accumulation through a newly identified NO-independent pathway via the amino-acid sensitive calcium-sensing receptor (CaSR). ADMA treatment of 3T3-L1 and HepG2 cells activates mTOR signalling and upregulates a suite of lipogenic genes with an associated increase in triglyceride content. Pharmacological blockade of CaSR inhibits ADMA driven lipid accumulation and ADMA treatment potentiates CaSR signalling via both G q and G i/o pathways. Impairment of ADMA metabolism in adipocytes in vivo , by dimethylamine dimethylaminohydrolase-1 (DDAH1) deletion, increases visceral adiposity and adipocyte hypertrophy. This study identifies a signalling mechanism for ADMA as an endogenous ligand of the G protein-coupled receptor CaSR that potentially contributes to the impact of ADMA in cardiometabolic disease.