靶向制剂

p 　　随着现代社会的高速发展，抑郁症发病率逐年提高，抑郁症已成为全球性社会问题。现有药物的副作用、起效慢、个体差异等问题依然困扰着抑郁疾病的临床治疗。双孔钾离子通道是近年发现的一类新型钾通道超家族，其中TREK1双孔钾离子通道成为抗抑郁治疗、镇痛和治疗脑缺血的重要潜在新靶点，筛选和发现TREK1钾通道的高效抑制剂是抗抑郁症药物研发的重要方向之一。通过在调控机制和调控位点等基础研究上取得突破，上海药物所李扬课题组和华东师范大学阳怀宇课题组首次实现了靶向TREK1通道的抗抑郁抑制剂理性设计。 /p p 　　与其他钾离子通道不同，双孔钾通道有一个较大的胞外结构域，该结构域的生理和药理功能未研究清楚。研究人员首先通过理论计算发现TREK1通道胞外结构域存在一个动态空腔，是潜在小分子结合位点。开展靶向该动态空腔的药物设计后，获得了TREK1抑制剂。Inside-out、outside-out膜片钳实验和突变实验确证了活性化合物是结合于所发现的新位点。分子动力学模拟研究揭示所发现的抑制剂是通过变构调节的机制实现对通道胞外侧的堵塞，进而抑制通道。 /p p 　　以氟西汀为阳性对照药物，小鼠水平实验发现TREK1抑制剂具有抗抑郁能力，在化学角度验证了TREK1是抗抑郁靶标。慢性给药实验发现TREK1抑制剂起效时间明显快于氟西汀，因此该研究表明TREK1是开发快速起效抗抑郁药物的重要靶标。 /p p 　　相关研究结果于2017年8月29日在线发表于《自然-通讯》(Nature Communications)杂志。研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部、中科院等有关项目的资助。 /p

如果您持续关注全球新冠疫情，您可能知道截止2021年10月8日，全球确诊患者已高达236599025（https://covid19.who.int/）。您可能不知道的是，每年全球还有大约1-4亿人感染登革病毒（Dengue virus），仅出现症状的患者据估计就高达9600万。登革病毒是一种由蚊子叮咬传播的黄病毒，其主要传播媒介是埃及伊蚊（Aedes aegypti）及白纹伊蚊（A. albopictus），它们也是基孔肯雅热病毒、黄热病毒和寨卡病毒的传播载体。在过去50年间，登革病毒的感染率已增长30倍，目前全球128个国家和地区出现登革病毒感染，39亿人处于病毒威胁之下。登革病毒共有四种血清型（DENV-1~4），一种血清型的感染可能会加重其他血清型感染的几率，这是由于患者体内产生的低效或中效的抗体促进后续血清型病毒的感染，该现象称为ADE效应。目前一款名为Dengvaxia的疫苗已在部分国家获批用于九岁以上个体的预防，但仅建议曾有登革暴露史的患者使用。不过治疗性药物仍无获批，开发难点在于：药物应适于口服，并可快速降低病毒载量以阻止病程演进为重症，且应对四种血清型均有效。尽管困难重重，药物开发的进程从未停止，2021年10月6日，比利时科学家Marnix Van Loock和Johan Neyts团队合作在Nature发表题为A pan-serotype dengue virus inhibitor targeting the NS3–NS4B interaction的研究文章，公布一种名为JNJ-A07的抑制剂可以纳摩尔至皮摩尔浓度抑制4种血清型的21种登革病毒临床毒株；该分子不易产生耐药突变，靶向阻断病毒NS3和NS4B的相互作用从而阻止病毒复制复合体的形成；小鼠实验显示其具备优异的药代特征和良好的安全性，可起到预防效果，延迟给药时同样有效。该分子的类似物已进入后续开发。JNJ-A07类分子并非首次面世，事实上，该团队在2018年就已报道其先导化合物的合成和测试工作：通过体外细胞实验在约2000种候选药物中筛选到一种新型吲哚化合物，可有效抑制DENV-II型毒株感染细胞。在本次报道中，研究者首先确认JNJ-A07在Huh7、Vero、C6/36等多种细胞系中均能以纳摩尔至皮摩尔浓度发挥抗病毒作用，尤其是在非成熟的树突状原代细胞中同样有效的，这种细胞被认为是病毒入侵时的首要靶细胞。作者还发现JNJ-A07对4种血清型的21种登革毒株的半数效应浓度（EC50）均达到纳摩尔至皮摩尔级别，这21种临床毒株涵盖目前已知的所有登革病毒基因型，而JNJ-A07对其他多种黄病毒不存在抑制作用，因此是一款登革病毒特异性抑制剂。接下来是找靶点。作者发现只要在病毒的RNA合成尚未启动或未达检测线时，即使延迟向被感染细胞中加入JNJ-A07，抗病毒活性也没有明显减弱；而病毒RNA一旦起始合成，抗病毒活性即逐渐丧失。因此，JNJ-A07的作用指向病毒RNA合成机器。为确定靶点，作者进行了抗药突变株筛选实验，发现添加有化合物的连续传代培养中，DENV-2对JNJ-A07的耐药突变在第15周才可以检出，而完全突变株直到40周后才出现。经测序发现突变导致病毒NS4B基因上的三个氨基酸发生替换（在两组平行试验中，一组均出现L94F、T108I、T216N突变；另一组均出现V91A、L94F、T108I突变，部分出现F47Y、P104S、T216P突变），这一方面说明NS4B就是靶点，另一方面也表明JNJ-A07的耐药门槛很高。后续实验还发现，在人源细胞株中发生的突变位点会导致病毒无法在蚊子细胞中复制，换言之，即使在用药治疗时病毒产生耐药突变，突变株也几乎失去继续通过蚊子叮咬传播的可能。登革病毒的NS4B蛋白可以诱导内质网来源膜囊泡的产生，后者正是病毒复制发生之处；NS4B还可通过阻断IFN-α/β通路阻止宿主细胞抗病毒反应的建立。黄病毒的编码蛋白都是首先翻译成一条长多肽链，经宿主和病毒蛋白酶切割成熟；其中NS4B需经NS4A-2K-NS4B前体加工而来，病毒蛋白酶-螺旋酶复合体NS2B-NS3参与此过程。于是作者检测JNJ-A07对NS3-NS4B相互作用的影响，利用NS4B特异性的pull-down实验，发现在45倍的EC50浓度下JNJ-A07可以抑制95%的NS4B-NS3相互作用；而当病毒发生V91A、L94F、T108I、T216N突变时，JNJ-A07则几乎不再影响NS4B-NS3的相互作用。进一步实验还发现突变体V91A和T108I以剂量依赖型增强NS3-NS4B相互作用。JNJ-A07在体内的作用如何呢？作者首先在小鼠和大鼠中验证其具备良好的药代特征，在300mg/Kg剂量下连续口服给药15天时无副作用。然后，使用感染模型AG129小鼠攻毒DENV-2型RL毒株，通过每天两次口服给药，发现JNJ-A07可以剂量依赖地显著抑制脾、肾、肝等多种脏器中的病毒载量，IL-18、IFN-γ、TNF、IL-6等炎性因子水平接近恢复正常。接着，研究者测试JNJ-A07对致死剂量病毒（106 PFU）攻毒小鼠的保护效果，发现以30mg/kg剂量给药时，小鼠存活率达90%，即使以1mg/kg给药，存活率依然可达75%。在非致死剂量下，30、10、3 mg/kg给药均可使病毒RNA维持在检测线附近。最后，作者发现JNJ-A07兼具预防和治疗效果，在非致死剂量病毒感染4-5天后使用依然迅速产生抗病毒效果。故，JNJ-A07在小鼠体内显示出优异的抗病毒活性。目前的实验结果表明，JNJ-A07是一款高效的、泛血清型登革病毒抑制剂，靶向NS4B、不易产生耐药突变，在小鼠体内显示出良好的药代特征和安全性、可有效预防和治疗登革病毒感染，显示出不俗的开发前景。Nature杂志同期还发表了加州大学伯克利分校的Scott B. Biering和Eva Harris撰写的观点文章A step towards dengue therapeutics，介绍该研究取得的结论并展望其后续开发，同时指出JNJ-A07抑制NS4B的具体机制有待结构生物学研究，其是否可与其他抗病毒药物联用等问题仍有待进一步研究确认。JNJ-A07类似物在后续开发中能否取得理想结果？我们拭目以待。

近日，同济大学医学院李永勇教授课题组证明了免疫抑制代谢物腺苷的增加在光热疗法（PTT）诱导的免疫原性细胞死亡（ICD）过程中起到负反馈调节作用，会严重抑制抗肿瘤免疫治疗的效果。在此基础上，该团队开发了一种具有强大抗肿瘤免疫效果的纳米系统，能够抑制原发肿瘤和异位肿瘤的生长，并减少其转移。相关研究成果已发表在国际知名期刊《Advanced Science》（IF: 16.806）。△ 图1国际知名期刊《Advanced Science》（IF: 16.806）肿瘤免疫治疗中，利用针对抗细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4（CTLA-4）和程序化细胞死亡蛋白1（PD-1）的免疫检查点抑制剂（ICB）治疗癌症，已在多种类型的肿瘤治疗中表现出显著疗效。但是，它们在实体瘤中效果有限。肿瘤微环境(TME)是肿瘤周围的细胞环境。研究发现，在TME中存在抑制免疫细胞的物质，其会导致肿瘤细胞逃脱免疫细胞的杀伤，影响ICB的治疗癌症效果。随着越来越多的难治性实体瘤患者出现，有必要对TME内的分子抑制机制有更深入的了解，开发更加有效的治疗手段。腺苷是TME中产生肿瘤免疫抑制的重要物质之一。由ATP分解，在TME中的含量是正常组织中的17倍，通过与免疫细胞和癌细胞上的腺苷2A受体(A2AR)结合，抑制免疫细胞的功能和免疫活性，使得肿瘤细胞逃脱免疫细胞的杀伤。已发现阻断腺苷-A2AR通路可增加TME中的NK细胞成熟，改善DC交叉呈递功能，并减少Tregs和MDSCs的肿瘤聚集。ICD是一种细胞死亡模式，通过促进抗原呈递细胞（APC）激活和触发抗原特异性CD8+T细胞反应，来增强抗肿瘤免疫反应。目前已经开发了多种组合策略，如PTT诱导的ICD、光动力疗法（PDT）诱导的ICD和化疗诱导的ICD。之前的研究表明，ICD效应不足以产生强大的抗肿瘤免疫。这意味着负反馈机制存在，就像在抗肿瘤免疫治疗中一样。考虑到ATP的显著升高是ICD的一个基本特征，可以假设腺苷-A2AR通路在ICD中起着关键的免疫抑制调节作用。基于上述背景，研究人员开展的实验发现PTT治疗导致肿瘤组织中腺苷的显著上调，这表明腺苷-A2AR途径起着平衡作用。在此基础上，研究人员开发了一种负载A2AR抑制剂SCH58261的聚多巴胺（PDA）纳米颗粒（NPs）载体，以实现肿瘤特异性递送和PTT增强的ICD免疫治疗。同时，为了增加A2AR拮抗剂的肿瘤积累，研究人员设计了一种酸响应的可拆卸PEG壳（PPDA）。当到达酸性肿瘤环境时，PEG壳被释放出来，呈现出负载抑制剂的PDA，其模仿贻贝的粘附性并将其粘连到肿瘤组织上，实现在肿瘤的滞留和聚集。代谢检查点A2AR的阻断降低了肿瘤浸润性免疫细胞中腺苷的代谢应激，并增强了ICD介导的有效抗肿瘤免疫反应(方案1)。该策略通过平衡腺苷的负反馈，为改善ICD免疫治疗提供了新的见解。△ 图2方案一：一种通过使用TME响应性PPDAIn（载有抑制剂SCH58261的PPDA）NPs阻断代谢检查点A2AR来增强ICD免疫治疗功效的策略。M1，M1型巨噬细胞。iDC，未成熟的树突状细胞。文章中，评估标记FITC的纳米材料在活体的分布代谢和肿瘤靶向情况，使用了博鹭腾多模式动物活体成像系统AniView100拍摄。△ 图3材料尾静脉注射后 24 小时后，主要器官和肿瘤的离体荧光图像（H）和荧光信号的定量分析（I）。论文链接https://doi.org/10.1002/advs.202104182广州博鹭腾博鹭腾作为一家集生命科学仪器设备的研发、生产、服务于一体的国家高新技术企业，目前已开发并上市了多款具有自主知识产权的产品，形成了活体成像、分子影像、蛋白凝胶预制及印迹处理系统、发光检测四个系列，用户包括清华大学、中山大学、西北农林科技大学等上百家高校及科研单位。