?

多靶點肽類鎮痛藥物的研究進展

2019-12-23 04:03方泉李寧許彪王銳
藥學進展 2019年10期
關鍵詞:阿片拮抗劑激動劑

方泉,李寧,許彪,王銳

(蘭州大學基礎醫學院生理學研究所 甘肅省新藥臨床前研究重點實驗室,甘肅 蘭州 730000)

疼痛是臨床患者最常見的癥狀之一,藥物治療能有效緩解病人的痛苦。嗎啡、芬太尼和羥考酮等傳統阿片類鎮痛藥物已廣泛用于中度和重度疼痛的臨床治療,但長期使用該類藥物會引起耐受和成癮等副作用,并伴隨著眩暈、惡心、嘔吐、便秘、瘙癢、呼吸抑制等不良反應,從而限制了其臨床應用[1]。近年來,美國因芬太尼等阿片類藥物濫用而致死的人數不斷攀升,阿片類藥物濫用已成為嚴重的公共衛生問題,即“阿片危機”[2-3]。

已有研究表明,mu阿片受體(MOR)在介導阿片鎮痛中起著重要作用,MOR敲除動物的研究進一步驗證了該受體能同時引起阿片鎮痛和阿片樣副作用。近年來,為了有效降低傳統阿片類鎮痛藥物的副作用,研究人員發展了以下2種新策略[4]:1)利用阿片受體的藥理學功能選擇性,開發不激活β-arrestin信號通路的阿片類偏向性激動劑以降低便秘、呼吸抑制和耐受等副作用;2)開發“一藥多靶”的阿片鎮痛分子,即同時激活MOR及其相關的其他G蛋白偶聯受體(G-protein-coupled receptor,GPCR)的多靶點阿片類鎮痛分子,以平衡與痛覺相關且具有內在聯系的多個藥物作用靶點,從而實現增加其療效,且降低其阿片樣副作用的目標。

近年來,阿片類偏向性激動劑的研究取得了重要進展。美國Trevena公司開發的阿片類偏向性激動劑TRV130,已進入Ⅲ期臨床研究階段。與嗎啡相比,TRV130的呼吸抑制、便秘、惡心嘔吐等副作用有所降低,但其阿片樣副作用未完全消除,且最近的嚙齒類動物實驗結果顯示TRV130仍具有一定的成癮性[5-10]。諾貝爾獎得主Brian Kobilka教授團隊報道的PZM21,其偏向選擇性雖高于TRV130,在動物實驗中也未出現便秘、成癮等副作用,但其鎮痛效果卻不到嗎啡的1/4,且產生鎮痛耐受[11-12]。Schmid等[13]發現的阿片類偏向性激動劑SR-17018,其鎮痛作用與嗎啡相當,且無呼吸抑制副作用,但目前仍缺乏臨床研究數據的支持。因此,阿片類偏向性激動劑的臨床鎮痛和副作用研究仍需進一步驗證。

多靶點藥物能平衡與疾病相關且具有內在聯系的多個藥物作用靶點,從而產生更好的療效,且有望降低副作用;近年來,“一藥多靶”的阿片類多靶點鎮痛藥物的研究也引起廣泛關注,特別是在復雜性疼痛治療藥物的研發中具有潛在的應用前景[14-17]。恒河猴的實驗結果表明,MOR/孤啡肽受體(NOR)的多靶點鎮痛分子BU08028、AT121和BU10038的成癮、瘙癢、耐受、呼吸抑制、低血壓等阿片樣副作用均大幅降低[18-20]。MOR/NOR的多靶點鎮痛分子西博帕多(cebranopadol,GRT-6005)也已進行Ⅲ期臨床研究,在關節炎和神經痛治療等方面具有較好的應用前景[21]。此外,從化學結構分類上看,無論是小分子類多靶點阿片鎮痛分子,還是肽類多靶點阿片鎮痛分子都取得了重要進展。其中,肽類藥物具有療效好、安全性高等優勢,且筆者課題組長期從事多肽新藥創制的研究工作,因此,本綜述將著重介紹肽類多靶點阿片鎮痛分子的最新研究進展,表1總結了各多靶點肽類鎮痛配體的序列結構和藥理學作用。

1 阿片類多靶點肽類鎮痛藥物

1.1 Mu/Delta阿片受體多靶點肽類鎮痛藥物

早期研究表明,聯合使用delta阿片受體(DOR)激動劑和MOR激動劑,不影響MOR激動劑所介導的鎮痛作用,卻顯著降低耐受、成癮和自發運動加強等副作用[22]。Lowery 等[23]發現低劑量的DOR激動劑能顯著增強MOR激動劑的親和性和鎮痛作用。上述結果表明DOR激動劑和MOR激動劑的聯合使用,能有效降低MOR激動劑的給藥劑量,并減輕其阿片樣副作用,有效提高藥物的治療指數。然而,有趣的是Zielinska等[24]發現DOR拮抗劑也能降低MOR激動劑海洛因的成癮性。不過,對于不同效能的DOR配體均降低MOR所引起的阿片樣副作用的作用機制迄今仍不清楚?;贛OR與DOR之間的功能性聯系,從理論上推測,同時作用于MOR和DOR的多靶點分子在發揮鎮痛活性的同時,有望降低其阿片樣副作用(見表1)?;诹涟彼崮X啡肽通過糖基化修飾而獲得的MMP-2200,在體內和體外實驗中均表現為MOR/DOR的多靶點激動劑。外周注射MMP-2200在小鼠溫浴甩尾實驗中可產生劑量依賴性鎮痛作用。與嗎啡相比,連續注射MMP-2200所引起的耐受和成癮副作用均大幅度降低,其自發運動加強和便秘等副作用也顯著減弱[23]。此外,恒河猴全身注射MMP-2200在辣椒素誘導的痛敏模型中產生顯著的鎮痛作用,未出現明顯的成癮性[25]。

續表1

基于芬太尼和腦啡肽的化學結構而構建的MOR/DOR多靶點分子RV-Jim-C3,在體內和體外實驗中均表現為MOR/DOR的多靶點激動劑。大鼠鞘內注射RV-Jim-C3能產生強效的鎮痛作用,有效減緩急性痛、炎癥痛和神經痛等病理性疼痛,且未出現運動抑制現象[26],因此具有較好的臨床應用前景。最近,以芬太尼和腦啡肽為模板分子而構建的MOR/DOR的多靶點激動劑carboxyfentanyl-NH-NH-Phe-Gly-D-Ala-Tyr,經鞘內注射時,在急性痛、炎癥痛和神經痛等不同模型中均產生鎮痛作用,未出現鎮靜和運動抑制的副作用[27]。

UFP-505是表現為MOR激動活性和DOR拮抗活性的多靶點分子,大鼠鞘內注射UFP-505在急性痛中可產生劑量依賴性鎮痛作用,僅在高劑量時出現顯著的運動抑制現象。然而,與嗎啡一樣,連續鞘內注射UFP-505仍產生鎮痛耐受現象[28]。

多靶點分子VRP26在體外功能性實驗中表現出MOR激動活性和DOR拮抗活性[29],并具有血腦屏障通透性。腹腔注射VRP26在小鼠溫浴甩尾模型中可產生劑量依賴性鎮痛作用。此外,VRP26不引起急性耐受現象,連續注射時未出現鎮痛耐受現象,與芬太尼相比,VRP26的成癮性也顯著降低。

綜上所述,已有的研究結果表明MOR/DOR的多靶點分子能產生高效的鎮痛活性,并且其運動抑制、耐受和成癮等副作用均不同程度地減弱。然而,值得注意的是,MOR/DOR的多靶點分子無論表現出DOR激動活性還是DOR拮抗活性,其阿片樣副作用均有所降低,但其具體的作用機制仍需進一步的實驗來探討。

1.2 Mu/Kappa阿片受體多靶點肽類鎮痛藥物

Kappa阿片受體(KOR)廣泛分布于中樞神經系統和外周組織[30]。與獎賞、情緒和認知等功能密切相關的腦區核團,如腹側被蓋區(VTA)、海馬和紋狀體,均有KOR的mRNA高水平表達。同時,KOR也廣泛表達于與痛覺相關神經組織中,如背根神經節、脊髓、中腦導水管周圍灰質和丘腦。已有的藥理學結果表明,KOR的激動劑在發揮鎮痛作用的同時,無顯著的成癮性出現。此外,研究表明KOR激動劑可降低可卡因誘導的行為敏化、耐受和成癮等副作用[31]。KOR激動劑對成癮性的調節,可能與其抑制了多巴胺能神經元釋放多巴胺的性質有關?;谶@些理論,MOR激動劑/KOR激動劑的多靶點分子,與MOR或KOR的單靶點激動劑相比,在高效、低副作用的鎮痛新藥研發中具有更好的應用前景。

基于內嗎啡肽2通過2個分子間環化而構建的二聚體結構(Tyr-[D-Lys-Phe-Phe-Asp]-NH2)2[32],在體外親和實驗和鈣流實驗中能同時表現出MOR和KOR的親和性和激動活性。藥理學實驗表明該多靶點分子不能穿透血腦屏障,側腦室注射(Tyr-[D-Lys-Phe-Phe-Asp]-NH2)2在小鼠熱板實驗中可劑量依賴性地產生鎮痛活性;此外,腹腔注射(Tyr-[D-Lys-Phe-Phe-Asp]-NH2)2也在小鼠扭體實驗中發揮顯著的鎮痛作用。

多靶點分子Dmt-c(D-Lys-Phe-D-1-Nal-Asp)-NH2也是基于內嗎啡肽2結構環化修飾而來[33]。體外功能實驗結果表明其表現出MOR激動活性和KOR激動活性,且對于2種受體的激動活性的效價基本相當。側腦室和腹腔注射Dmt-c(D-Lys-Phe-D-1-Nal-Asp)-NH2在小鼠熱板實驗中均產生劑量依賴性鎮痛作用。

上述研究結果表明,MOR/KOR的多靶點激動劑可產生有效的鎮痛作用,然而,這些多靶點分子的阿片樣副作用仍待進一步評價。

1.3 Mu阿片受體/孤啡肽受體多靶點肽類鎮痛藥物

已有研究表明NOR與MOR、DOR和KOR等傳統的阿片受體之間存在高度的氨基酸序列同源性,被認為是阿片受體家族的新成員,但NOR的藥理學功能與經典阿片受體存在一定的差異性,MOR、DOR和KOR的配體對NOR的親和性不高。已有的研究表明,在嚙齒類和靈長類動物實驗中,鞘內聯合使用MOR激動劑嗎啡和NOR激動劑孤啡肽可產生協同的鎮痛作用,并且NOR激動劑能有效降低MOR激動劑的呼吸抑制、瘙癢、耐受和成癮等副作用[34]。免疫共沉淀結果表明,NOR和MOR在與痛覺相關的腦區存在共分布[35]。因此,開發同時作用于MOR和NOR的多靶點分子是發展高效、低副作用的新型鎮痛藥物的有效策略。該策略已被臨床使用小分子結構的鎮痛藥物所驗證,如丁丙諾啡,對MOR、DOR、KOR和NOR受體同時表現出激動活性,因其在呼吸抑制和成癮性等副作用中具有天花板效應,而在鎮痛作用中無此效應,因此是一種安全指數較高的鎮痛藥物,而且還可用于治療阿片類藥物的成癮[16]。

基于MOR激動劑皮啡肽(dermorphin)和NOR激動劑孤啡肽的化學結構而構建的多靶點分子DeNo,對MOR和NOR都表現出較高的親和性和激動活性,然而,與母體皮啡肽相比,大鼠鞘內注射DeNo的鎮痛作用有所降低,且在轉棒實驗中表現出運動抑制[36]。

[Dmt1]N/OFQ(1-13)-NH2是作用于阿片受體/NOR的多靶點激動劑,以其為化學模板分子,通過肽裝訂技術(peptide welding technology,PWT)構建了樹枝狀的多靶點分子PWT2-[Dmt1]N/OFQ(1-13)-NH2(PWT2-[Dmt1])[37]。在體外實驗中,PWT2-[Dmt1]對MOR、DOR、KOR和NOR都表現出較好的親和性和激動活性。在恒河猴的體內實驗中,鞘內注射PWT2-[Dmt1]在溫水浴甩尾實驗中對急性痛產生劑量依賴性鎮痛作用,其作用強度和持續時間均高于母體[Dmt1]N/OFQ(1-13)-NH2,且藥理學實驗表明該鎮痛作用由NOR受體介導,而與阿片受體無關。此外,PWT2-[Dmt1]不產生瘙癢、運動抑制和鎮靜的副作用。

基于MOR激動劑活性片段Dmt-D-Arg-Abaβ-Ala-NH2和NOR拮抗劑活性乙?;腁c-Arg-Tyr-Tyr-Arg-Ile-Lys-NH2的化學結構而構建的MOR/NOR的多靶點配體KGNOP1,對MOR和NOR都具有較高的親和性,且同時表現出MOR激動活性和NOR拮抗活性[38]。在大鼠或小鼠體內,靜脈注射KGNOP1在急性痛或慢性縮窄性神經損傷(CCI)誘導的神經痛等模型中均產生劑量依賴性鎮痛作用,且鎮痛效果顯著強于嗎啡,作用時間更長,同時其呼吸抑制的風險明顯降低。此外,大鼠鞘內注射KGNOP1在急性痛和神經痛模型中產生鎮痛作用,與嗎啡相比,延緩了其鎮痛耐受現象的出現,同時在嗎啡耐受大鼠中仍有效地緩解疼痛。

MOR/NOR多靶點肽類分子具有高效鎮痛作用,且能有效降低耐受、呼吸抑制、瘙癢、運動抑制、鎮靜等阿片樣副作用。值得注意的是,現有研究表明,MOR激動劑無論與NOR激動劑或拮抗劑的多靶點組合均可以降低阿片樣副作用,因此NOR的激動活性或拮抗活性在MOR/NOR多靶點分子中的作用仍待進一步的實驗進行闡明。

2 阿片/非阿片受體的多靶點肽類鎮痛藥物

2.1 阿片/神經激肽1受體的多靶點肽類鎮痛藥物

P物質(substance P,SP)作為神經遞質和神經調質,在痛覺信號傳導中具有重要的調節作用,也被認為是一種阿片調節肽,其作用靶點為痛覺相關的神經激肽1(NK1)受體[39]。在動物實驗中,聯合使用NK1受體拮抗劑和阿片類物質,能加強阿片的鎮痛作用,并且,NK1受體拮抗劑能減緩阿片所介導的鎮痛耐受和惡心嘔吐副作用。因此,藥物化學家們基于阿片肽/神經激肽來設計阿片/NK1受體的多靶點分子。

2000年,Foran等[40]基于內嗎啡肽2和SP的C末端五肽SP(7-11)的化學結構構建了多靶點分子ESP7。體外功能性實驗表明ESP7能同時激活MOR和NK1受體。大鼠脊髓注射ESP7可產生阿片受體介導的鎮痛作用,且連續注射5 d未出現耐受現象,進一步的藥理學研究表明NK1受體參與了ESP7的無耐受鎮痛作用。在嗎啡耐受的動物體內注射ESP7仍可產生高效的鎮痛作用,未出現交叉耐受現象。此外,ESP7經氨基酸替換的類似物ESP6(Tyr-Pro-Phe-Phe-Pro-Leu-Met-NH2)保留了ESP7的NK1受體激動活性,但其MOR受體激動活性大幅降低,因此單獨注射時只產生輕微的鎮痛作用,但能有效加強并延長嗎啡的鎮痛作用,減緩其鎮痛耐受現象的出現[40]。

AWL-60是將阿片與神經激肽的藥效團進行化學連接的首個多靶點分子。在體外和體內實驗中,AWL-60可顯著拮抗SP(6-11)的作用,表現出NK1受體的拮抗活性。脊髓注射AWL-60可產生強效、長時程的鎮痛作用[41]。隨后,Bonney等[42]基于腦啡肽和NK1拮抗劑的藥效團進一步構建了AA501,大鼠鞘內注射AA501在急性痛、炎癥痛和神經痛等模型痛中均產生顯著的鎮痛作用。此外,該課題組以阿片肽DALDA (Tyr-D-Arg-Phe-Lys-NH2)和SP類似物為化學模板分子,構建了多靶點分子AA3052,大鼠側腦室注射AA3052能產生無耐受鎮痛作用,且未出現鎮靜副作用[43]。

美國Hruby研究組基于阿片受體和NK1受體藥效團構建了一系列阿片/NK1受體的多靶點分子,以期篩選出高效、低副作用的鎮痛新藥?;诎⑵觿┖蚇K1受體拮抗劑構建出多靶點分子TY005,大鼠鞘內和靜脈注射TY005均能產生無耐受鎮痛作用,且無鎮靜副作用出現[44]。此外,多靶點分子TY027同樣表現出MOR、DOR激動活性及NK1受體拮抗活性,其血漿酶解半衰期可保持4 h以上。鞘內、側腦室和靜脈注射TY027在急性痛和神經痛等模型痛中產生強效鎮痛作用,且未出現明顯的成癮、便秘和惡心嘔吐等阿片樣副作用[45]。

2017年,Starnowska等[46]構建了一系列阿片激動劑/NK1拮抗劑的多靶點分子RCCHM1 ~RCCHM8。在大鼠急性痛模型中,鞘內注射先導化合物RCCHM3和RCCHM6所產生的鎮痛活性低于模板分子 KGOP1(Dmt-D-Arg-Aba-β-Ala-NH2)。然而,在神經病理性痛模型中,這2種先導化合物的鎮痛活性均顯著強于模板分子KGOP1。

阿片/NK1受體的多靶點肽類分子可產生無耐受鎮痛作用,并有效降低部分阿片樣副作用。同樣,NK1受體的激動活性或拮抗活性在阿片/NK1受體的多靶點分子中的作用需進一步闡述。

2.2 阿片/膽囊收縮素2受體的多靶點肽類鎮痛藥物

膽囊收縮素(cholecystokinin, CCK)能減弱阿片類物質所介導的鎮痛作用,被認為是一種阿片調節肽。CCK可作用于CCK2受體,促進嗎啡鎮痛耐受現象的出現;反之,CCK2受體的拮抗劑可有效地逆轉嗎啡耐受現象,且減輕嗎啡所引起的生理性成癮等副作用。因此,開發具有阿片激動活性和CCK2受體拮抗活性的多靶點分子有望降低阿片樣副作用[47]。

美國Hruby研究組基于阿片藥效團和CCK的類似物SNF9007的化學結構構建了多靶點分子RSA-504和RSA-601。兩者均具有MOR、DOR激動活性及CCK2受體拮抗活性,大鼠鞘內注射RSA-504和RSA-601可產生無耐受鎮痛作用,且不出現運動抑制和鎮靜等阿片樣副作用[48]。

2.3 阿片/神經肽FF受體的多靶點肽類鎮痛藥物

神經肽FF(NPFF)是一類重要的內源性阿片調節肽,對阿片類物質所引起的鎮痛、耐受和成癮均具有一定的調節作用。已有的研究表明NPFF及其相關肽主要通過NPFF1和NPFF2這2種不同的受體來介導其生物活性。筆者課題組在NPFF活性鑒定過程中發現NPFF能加強內嗎啡肽2的鎮痛作用,并能減弱阿片獎賞和成癮作用[49-50]。在此基礎上,率先提出將NPFF和阿片受體作為新型阿片類多靶點分子的組合靶點。

前期的阿片肽和NPFF構效關系研究表明,NPFF的C末端以酰胺結尾的四肽結構是其激活NPFF受體的關鍵藥效團,而內嗎啡肽激活MOR受體的關鍵藥效團是N末端三肽結構?;诎⑵暮蚇PFF的結構和功能研究,筆者課題組利用多肽“分子嵌合”策略,以內嗎啡肽2和NPFF為化學模板分子,成功構建了多靶點分子EN-9[51]。體外功能性鑒定發現,EN-9能同時激活KOR和NPFF受體,但不能激活MOR。體內活性檢測發現,中樞注射EN-9能產生無耐受鎮痛作用。與模板分子內嗎啡肽2相比,EN-9的獎賞和便秘等副作用均有所降低[51]。進一步以EN-9為化學模板,對阿片肽和NPFF的藥效團進行替換,通過活性篩選發現了阿片/NPFF受體的多靶點分子BN-9[52],體外功能性實驗表明BN-9能同時激活MOR、KOR、DOR、NPFF1和NPFF2受體。側腦室注射BN-9能產生MOR和KOR受體介導的鎮痛作用,且未出現鎮痛耐受現象,其便秘副作用也有所降低,但保留與嗎啡相當的獎賞作用。進一步的藥理學鑒定發現BN-9不能穿透血腦屏障[53-54],腳掌或腹腔注射BN-9在內臟痛、手術后痛和炎癥痛等不同的病理痛模型中均能產生外周阿片受體介導的鎮痛活性,并且無鎮痛耐受現象,其便秘副作用也有所降低。在先導化合物BN-9的基礎上,利用氨基酸替換修飾的方法進行結構優化,成功篩選出高效鎮痛的多靶點分子DN-9[55],其能同時激活阿片和NPFF受體,且側腦室注射時能通過MOR和KOR介導高效的鎮痛活性,并在炎癥痛模型中具有鎮痛作用,無鎮痛耐受現象,其便秘和運動協調性副作用也明顯降低。

此外,筆者課題組以內嗎啡肽2和NPFF受體拮抗劑RF9為化學模板分子,設計并合成了樹枝狀多靶點分子EKR和RKE[56],體外功能性實驗表明EKR和RKE表現為阿片受體激動劑、NPFF1受體拮抗劑和NPFF2受體半激動劑,脊髓以上水平注射EKR和RKE在光熱甩尾急性痛模型中產生MOR受體介導的鎮痛作用,而在炎癥痛模型中,它們的脊髓水平鎮痛作用與阿片和NPFF受體的激活有關。進一步的研究發現,EKR和RKE能有效減緩鎮痛耐受的形成,且其便秘副作用也有所降低。

最近,Smionin和Ballet課題組合作研究發現了一系列阿片/NPFF受體的多靶點肽類分子,其中,KGFF03在體外功能性實驗中表現為MOR激動劑、DOR激動劑、KOR半激動劑、NPFF1和NPFF2受體的激動劑,而KGFF09表現為MOR激動劑、DOR激動劑、KOR拮抗劑、NPFF1和NPFF2受體的拮抗劑;且KGFF03和KGFF09均表現為不激活β-arrestin信號通路的MOR的阿片類偏向性激動劑,具有NOR受體的弱拮抗活性,并對GPR10、GPR54和GPR103等其他RF-NH2相關肽的受體基本無親和性[57]。體內活性鑒定發現皮下注射KGFF03和KGFF09都能產生長效的鎮痛作用,且兩者的呼吸抑制和便秘等副作用明顯降低[57]。然而,KGFF03和KGFF09在鎮痛耐受方面存在一定的差異性,即具有MOR、DOR激動活性和NPFF受體激動活性的KGFF03產生鎮痛耐受現象,而具有MOR、DOR激動活性和NPFF受體拮抗活性的KGFF09未出現鎮痛耐受現象[57]。因此,KGFF03和KGFF09的體內活性的作用機制仍需進一步的驗證,例如考察KGFF03和KGFF09所產生的鎮痛作用具體由哪些阿片受體亞型參與。

綜上所述,已有的研究結果表明阿片/NPFF受體的多靶點分子可產生鎮痛活性,但仍有一些現象需進一步的研究來闡明。例如:阿片/NPFF受體的多靶點激動劑BN-9和KGFF03存在不同的鎮痛耐受現象,引起這種差異現象的原因需從以下幾個方面來探求:其一,體外功能性實驗表明BN-9和KGFF03在KOR上存在不同藥理學特性,則需考慮參與鎮痛的阿片受體亞型是否存在差異性;其二,BN-9和KGFF03分別為九肽和六肽結構,則需考慮阿片和NPFF藥效團是否需要維持一定的空間距離以使多靶點分子不出現鎮痛耐受現象,筆者課題組未發表的研究結果也發現BN-9的六肽和七肽類似物的確存在鎮痛耐受現象,進一步說明阿片和NPFF藥效團的空間距離對于所構建的多靶點分子是否產生鎮痛耐受極其重要。此外,樹枝肽EKR、RKE與六肽KGFF03的體外藥理學活性相近,但其鎮痛耐受卻不同,這種差異性進一步驗證了空間結構和距離對于多靶點分子的重要性。值得一提的是,雖然絕大部分研究都表明NPFF受體拮抗劑能有效降低阿片鎮痛耐受,但也有報道發現NPFF2受體的選擇性激動劑AC-263093能減緩嗎啡耐受的現象[58]。

2.4 阿片/其他受體的多靶點肽類鎮痛藥物

內源性神經肽神經降壓素(neurotensin,NT)主要通過神經降壓素受體亞型1(NTS1)和亞型2(NTS2)來介導其生物活性,可產生不依賴于阿片系統的鎮痛活性。其構效關系研究表明,NT的C末端六肽NT(8-13)是保持其受體親和性和激動活性的關鍵藥效團。在大鼠熱板實驗中,皮下注射NTS激動劑NT69L與嗎啡具有協同的鎮痛作用[59]?;贛OR激動劑內嗎啡肽2和NT關鍵藥效團而構建的多靶點分子PK20,對MOR、DOR和NTS1受體均具有較好的親和性和激動活性。大鼠鞘內或小鼠靜脈注射PK20在溫浴甩尾實驗中具有長效的鎮痛活性,其鎮痛效價比嗎啡強150倍以上[60]。大鼠鞘內或小鼠靜脈注射PK20的類似物[Ile9]PK20,在光熱甩尾實驗中同樣能夠產生鎮痛作用,雖其鎮痛效果弱于PK20,但未出現運動抑制的副作用[61]。

大麻(cannabinoid)受體(CB1和CB2受體)激動劑具有鎮痛作用,四氫大麻酚(Δ9-THC)等部分激動劑已應用于臨床[62]。因此,大麻受體被認為是構建非阿片類多靶點分子的候選組合靶標之一。阿片受體和大麻受體的激動劑共注射時能產生協同增強的鎮痛作用。此外,CB1受體拮抗劑能逆轉嗎啡的鎮痛耐受和依賴性?;诎⑵幕钚云蜹yr-D-Ala-Gly-Phe-NH2和CB1受體拮抗劑利莫那班(rimonabant)類似物構建的多靶點配體,對MOR、DOR、KOR、CB1R表現出親和性和反向激動活性,然而在小鼠熱板和甩尾實驗中側腦室注射后喪失鎮痛作用[63]。

美國Hruby研究組構建了一些阿片/其他受體的多靶點分子?;贛OR藥效團Tyr-D-Ala-Gly-Phe與黑皮質素受體拮抗劑SHU9119構建的VVK052和VVK054,對MOR和MC4R具有極好的親和性[64]?;贒OR激動劑腦啡肽的類似物Tyr-D-Ala-Phe、Tyr-D-Ala-Gly-Phe、Tyr-Pro-Phe 和緩激肽B2受體拮抗劑Hoe140構建了一系列多靶點分子,部分分子表現出較高的MOR和DOR受體親和性,但對B2受體的親和性較弱[65]?;谀X啡肽藥效團和5-羥色胺再攝取抑制劑(selective serotonin re-uptake inhibitors,SSRIs)藥效團構建的多靶點分子,同時具有阿片受體激動活性以及5-羥色胺或去甲腎上腺素再攝取抑制活性[66]。然而,基于黑皮質素受體、緩激肽受體或5-羥色胺再攝取抑制劑系統構建的阿片類多靶點配體,其是否保持了鎮痛活性,且其阿片樣副作用是否有所降低,目前這些化合物的體內藥理學活性鑒定結果仍未見報道。

3 結語

近年來,阿片類多靶點分子的研究在新型高效、低副作用鎮痛新藥研發方面具有潛在的應用前景,特別是在降低耐受、成癮、呼吸抑制、便秘和運動抑制等阿片樣副作用方面取得重要進展,例如MOR/NOR多靶點鎮痛分子的藥理學活性在非人靈長類動物和臨床研究中得以驗證。雖然多靶點鎮痛藥物的治療優勢已被廣泛接受,但是真正意義上的多靶點藥物(單藥多靶)的發現和藥理學鑒定仍需進一步的研究來深入闡述,迄今還未建立完善的多靶點肽類分子系統設計、優化的策略和理論。多靶點藥物設計過程中通常會存在以下3個技術難點:1)可能組合靶點的發現;2)活性篩選技術的復雜性;3)多靶點分子中各藥效團之間的配比和協同效應。針對上述技術難點,結合已有的研究,初步總結出多靶點肽類分子的研究策略:1)2個受體之間存在內在的功能性聯系,并有助于提高鎮痛藥效、降低阿片樣副作用,對可以作為候選的組合靶點予以驗證;2)體外和體內篩選方法相結合,體外活性篩選方法用于評價多靶點分子對單靶點的親和和激動/拮抗活性,而體內活性評價用于檢測多個受體系統之間的協同效應,是否達到預期的鎮痛藥效提高或阿片樣副作用降低等目標;3)結合傳統單靶點肽類分子的構效關系研究數據,對多靶點分子中的關鍵藥效團進行替換修飾,并在化學修飾過程中一定要統籌考慮單位點或多位點對各個藥效團的效能和效價的影響,多靶點分子中一般存在2個以上藥效團,結構的細微改變都會直接影響不同藥效團對其受體的親和性和藥理學特性。由于已有的多靶點肽類鎮痛分子的研究仍十分有限,上述研究策略尚需進一步的實踐和研究來不斷地完善和提升。

多靶點肽類鎮痛藥物的設計和研發需要考慮多方面的因素:1)多個受體系統之間的內在聯系和相互協同效應;2)每個藥效團具有不同的內在活性和藥理學特性,如完全激動劑、半激動劑、反向激動劑、中性拮抗劑、構象調節劑等;3)靶向的多受體之間是否存在受體異源性聚合現象;4)多靶點肽類分子是否具有血腦屏障通透性和細胞穿透性。雖然阿片類多靶點分子的設計和化學構建目前受到廣泛關注,但不同給藥途徑時多靶點肽類分子的鎮痛活性和功能存在一定的差異性,其具體的藥理學功能鑒定仍需系統的研究來深入闡明,以期全面地評價多靶點鎮痛分子在高效、低副作用的鎮痛新藥研發中的成藥性。此外,由于單個受體可介導多種生物學功能,并且單個受體能激活不同的下游信號轉導通路具有藥理學功能的選擇性,如MOR對下游的不同信號轉導通路具有偏好選擇性,因此,仍需進一步的研究來闡明高效、低副作用的多靶點鎮痛分子的具體神經生物學機制。

猜你喜歡
阿片拮抗劑激動劑
Oct4B1基因沉默通過調控AKT/GSK-3β/β-catenin通路對膀胱癌T24細胞上皮間質轉化的影響及機制研究
來曲唑聯合拮抗劑方案在卵巢儲備功能低下患者輔助生殖技術中的療效觀察
同位素稀釋-液相色譜-串聯質譜快速測定豬肝中4種 β 2-受體激動劑殘留
rhGH在卵巢儲備功能減退患者拮抗劑方案中的療效分析
艾灸治療阿片相關性便秘的效果評價
具有減肥作用的降糖藥
TNF-α拮抗劑英夫利昔單抗對肛瘺難愈性創面的治療效果探討
阿片類藥物使用及擴散特征的分析
阿片類藥物使用及擴散特征的分析
毒品現場快速檢測方法的應用
91香蕉高清国产线观看免费-97夜夜澡人人爽人人喊a-99久久久无码国产精品9-国产亚洲日韩欧美综合