Science子刊:新药物或可攻克疼痛与成瘾两大难题

医牛资讯原创 2017-03-01 药物|成瘾|疼痛|大脑 (3533)

       众所周知,疼痛和成瘾会让人抓狂。现在,科学家正在尝试开发一种新药物,或许有一天既可以对抗疼痛,又能够抑制成瘾。

       虽然此研究仍然处于早期阶段,但报告称,研究人员已经发现了一种新的小分子,它可以选择性绑定到长靶向酶,停止其在疼痛和成瘾中的作用同时又不干扰到对健康的细胞功能至关重要的酶。这一新发现的化合物虽然不能很快成为药物,但它开启了相关研究工作的大门。

       疼痛和成瘾有许多生物化学根源,这使得它们难以通过不影响细胞中其他关键功能的方式进行治疗。今天,最有效的止痛药是阿片类药物,包括海洛因,羟考酮和氢可酮。这种药物除了中断疼痛,它们还会抑制被称为腺苷酸环化酶(ACs)的酶,这种酶将细胞的能量源ATP转化为参与细胞内化学通信的分子——环AMP(cAMP)。长期使用阿片类药物会导致细胞增加ACs的活性来补偿,从而使得cAMP水平激增。当阿片类药物使用者试图停止使用时,其体内cAMP水平仍然很高。不幸的是,减少cAMP水平的药物,如丁丙诺啡却有着有害的副作用。

       可以选择性降低cAMP水平的药物候选是一种特定AC酶(AC1)。人类有10种ACs,所有这些都可以将ATP转化为cAMP,但是它们在不同组织中的表达水平不同。在过去的15年中,AC1基因缺乏的小鼠实验显示,它们对疼痛的敏感性降低,对阿片类药物的依赖迹象减少。但AC1,连同其“近亲”AC8,似乎与海马脑区的记忆形成密切相关

       令人欣喜的是,有动物研究表明,AC1和AC8的记忆形成工作是冗余的。因此,如果AC1被选择性地阻碍,它可能对记忆形成只有很小的影响。这就促使科学家试图选择性地阻止AC1,而保持AC8不变。2011年,由加拿大多伦多大学疼痛神经科学家Min Zhuo领导的研究报告称,他们发现一种药物样化合物阻断AC1的效果比AC8好10倍。

       普渡大学的Val Watts教授和他的同事则希望做得更好。他们开始了一项化学测试,筛选一小组类似于福斯高林(forskolin)的化合物,借此来寻找抑制AC1而不是AC8的化合物。

       他们的研究成果在本月的《科学信号》(Science Signaling)指出,在基于细胞的研究中,一种称为ST034307的化合物能抑制AC1并降低cAMP,同时保持AC8不受影响。当给予小鼠时,它也降低其对疼痛的敏感性。

       对此,马里兰州巴尔的摩国家药物滥用研究所的副主任Amy Newman表示,美国每年有数万人死于阿片类药物过量。所以,这一不影响阿片受体的止痛药是令人振奋的。

       不过,尽管如此,Watts指出,ST034307本身不太可能成为一种“好药”,因为该化合物似乎仅在相对高的剂量下起作用。他表示,研究团队已经发现一种相关的AC1抑制剂似乎更有效。他们仍然在检测这一药物是否影响动物的疼痛和成瘾,后续还有很长的路要走。不过,这也是个好消息不是吗?

医牛点评:药物成瘾是越来越严重的问题,若新药物能解决疼痛和成瘾两个问题,那就太棒啦!

循证来源:Identification of a selective small-molecule inhibitor of type 1 adenylyl cyclase activity with analgesic properties, published online  Feb 2017, Science Signaling