GPCR药物的开发现状与未来.docx

上传人:lao****ou 文档编号:310580 上传时间:2023-08-16 格式:DOCX 页数:9 大小:14.08KB
下载 相关 举报
GPCR药物的开发现状与未来.docx_第1页
第1页 / 共9页
GPCR药物的开发现状与未来.docx_第2页
第2页 / 共9页
GPCR药物的开发现状与未来.docx_第3页
第3页 / 共9页
GPCR药物的开发现状与未来.docx_第4页
第4页 / 共9页
GPCR药物的开发现状与未来.docx_第5页
第5页 / 共9页
亲,该文档总共9页,到这儿已超出免费预览范围,如果喜欢就下载吧!
资源描述

《GPCR药物的开发现状与未来.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《GPCR药物的开发现状与未来.docx(9页珍藏版)》请在第一文库网上搜索。

1、GPCR药物的开发现状与未来1、前言GPCR (G Protein-Coupled Receptor),即 G 蛋白偶联受 体,是哺乳动物基因组中最大的膜蛋白家族,广泛分布于中 枢神经系统、免疫系统、心血管、视网膜等器官和组织,参 与机体的发育和正常的功能行使。而如果与其相关的细胞内 通路调节发生异常,或者外源病原物以之为受体攻击机体细 胞,则会导致一系列疾病的发生。因此,GPCR被视为重要的 药物开发靶点,GPCR的药物研发具有非常重要的价值。2、GPCR简介GPCR的主体由7段跨细胞质膜的螺旋结构构成。N 端和三个IoOP位于胞外,参与受体与其配体的相互作用;C 端和3个loop位于胞内,

2、其中C端和第3个loop在GPCR 蛋白与下游G蛋白的相互作用从而介导胞内的信号传导过程 中发挥重要的作用。特定的配体与GPCR结合,会引起G蛋 白的活化,产生第二信使Ca2+或cAMP,将GPCR所接受的胞 外信号向下游传递;但GPCR也可以介导不依赖G蛋白的信 号传导,如通过与B-arrestin等分子相互作用调节下游通 路。针对GPCR超家族的成员,有多种不同的分类方法,比 较流行的有两种:一是A-F分类系统,面向所有生物体内的GPCR蛋白;另一种是根据序列相似性和功能相似性,将GPCR 分为 Glutamate, Rhodopsin, Adhesion, FrizzledTaste2,

3、 Secretin等5类(缩写为GRAFS),绝大部分人源GPCR可 被归类其中。RhodOPSin受体家族(ClassA)是GPCR超家族中最大的 家族。对于大部分成员而言,其主要的结构特点是N端较短, 它们的天然配体直接与跨膜区结合或者通过与胞外loop结 构结合间接影响其构象。配体类型非常广泛,包括多肽、胺、 喋吟等。该家族可被进一步分为、B、Y和亚类。 亚类的成员包含多种重要的胺类和小分子化合物的受体,包 括组胺受体、多巴胺受体、大麻素受体等。B亚类包含多种 多肽受体,如内皮素受体、催产素受体等。Y亚类中较受关 注的一类受体是趋化因子受体家族,其他的成员包括一些趋 化素受体、神经肽受体

4、等。亚类包括一些糖蛋白受体和嗅 觉相关的受体等。总体来讲,Rhodopsin受体家族成员比较 复杂,很难基于结构、功能、表达分布等单一特点进行分类。B类受体结构上的特点是具有较大的胞外区域。 Secretin受体家族(ClassB)目前被发现有15个成员,均 为多肽类激素受体,多肽与其胞外区域的多肽结合区域结合, 从而激活受体;而AdheSiOn受体家族(ClassB)的大部分成 员还未被发现有天然配体。Glutamate受体家族(ClassC)包含8个促代谢的谷氨 酸受体(GRMs) . 2个GABA受体(GABABRs)、钙敏感受体 (CASR).甜味和鲜味味觉受体(TAS1R1-3) ,

5、 GPRC6A和一 些孤儿受体。绝大多数成员在其N端有内源配体的结合区域。FrizzledTAS2受体家族又可以细分为2个亚家族:一 是 the frizzled and smoothened receptors (ClassF), 包含 10 个 frizzled 受体(FZDl-IO)和 1 个 smoothened 受 体(SM0),前者以Wnt糖蛋白为天然配体,后者的信号通 路调节似乎是受体非依赖型的;二是thetaste2 receptors, 主要是一些苦味味觉受体,另有一些目前依然是孤儿受 体。3、GPCR与疾病的关系GPCR家族在人体内分布广泛,功能复杂,因此与多种疾 病的发生

6、和进展过程有所关联,或在其中扮演重要的角色。 根据截止到目前的较为清楚的研究,GPCR涉及到的疾病主要 分为3大类:癌症、炎症和心血管/代谢疾病。GPCR与癌症:研究表明,GPCR家族的多种成员参与了各 类癌症的发生和进展。激素受体类的GPCR参与了某些激素 依赖的癌症。有些蛋白酶激活受体如PARl,在MMPT的催化 下活化并激活下游信号通路,促进癌细胞的侵袭和恶化。有 些趋化因子受体,如CXCR2、CXCR4,在骨髓瘤、淋巴瘤细胞 中高表达,也可能高表达在如胰腺癌等实体瘤细胞上,参与 细胞的迁移、血管生成等。GPCR与炎症:趋化因子受体家族主要表达在免疫系统各 类细胞上,参与免疫细胞的发育、

7、迁移、生存、免疫功能的 发挥等生理病理过程。其中,炎症反应就是由免疫细胞上的 趋化因子受体受趋化因子激活后介导免疫细胞发挥宿主免 疫功能而产生的一类病理现象。如CXCRk CXCR2主要表达 于中性粒细胞上,当机体某处发生感染或出现损伤时,中性 粒细胞会在相应趋化因子(CXeL1、CXeL2、CXCL8)的趋化 下向病灶迁移,到达病灶后释放炎症因子,从而产生局部的 炎症反应。GPCR与心血管/代谢疾病:与心血管疾病相关的GPCR成 员主要分布于ClaSSA家族的亚类,如人体最重要的神经 体液调节系统之一,血管紧张素系统(RAAS)中的ATIR、AT2R 以及Mas-Ro ATlR受体激活引起血

8、管收缩,细胞增殖迁移、 炎症纤维化、心肌再塑和肥厚、钠水潴留和ROS生成等等; 而MaS受体激活主导血管舒张、抑制细胞增殖迁移、抗炎症 纤维化、抗凝、促EDRF. NO生成、抑制心肌肥厚和生长等 等,两者具有相互拮抗的作用,共同维持人体的自稳态。与代谢疾病相关的GPCR成员主要是分布于ClassA家族 中的脂肪酸受体,比如GPR120. GPR41和GPR43等,以及 ClassB家族中的Secretin受体家族,包括GLP-IR和GCGR 等。胰高血糖素样肽1 (GLP-I)通过激活GLP-IR,提高胰 岛细胞的胰岛素分泌水平,从而控制血糖;同时它还使 人产生饱腹感,减缓肠道蠕动,降低食物摄

9、入。胰高血糖素 (GCG)通过与其受体GCGR结合而被激活,增强肝糖原降解, 并调节葡萄糖的从头合成途径,抵抗胰岛素的降血糖作用, 从而升高血糖。在二型糖尿病患者中,高血糖的同时会伴随 高胰高血糖素症。除了这3类疾病主要的疾病之外,还有其他疾病被证明 与GPCR相关,如:CCR5参与HIV向T细胞的入侵,是治疗 艾滋病的一个重要靶点;如降钙素相关基因肽受体CGRPR和 其配体CGRP表达于三叉神经元区域,两者的相互作用所激 活的下游信号通路被证明与偏头痛相关。4、GPCR药物开发现状GPCR与许多生理和病理疾病有关,包括糖尿病,肥胖症, 癌症,阿尔茨海默氏病和许多其他疾病。由于GPCR在人体

10、内表达的的广泛性和重要性,甚至在发现配体之前就已成为 重要的药物靶标。GPCR近年来一直备受制药公司的青睐,截 至2016年,共有1286种药物获得了 FDA的批准,其中460 种药物(36%)靶向GPCR。目前,大多数药物靶向A类GPCR (94%),因为此类GPCR充当各种配体(例如小分子,肽 和激素)的受体,所以该类GPCR是药物开发的最受欢迎目 标,其次是B类(4%),以及C和F类(2%) o当前使用 的药物最常靶向的受体是HRH1, DRD2, ACMl和ADAlA。这些 受体各自占到了 GPCR总药物靶标数量的5%以上。从疾病适应症的角度来看,降压药,抗过敏药,镇痛药和精神分裂症

11、药物属于其中开发最多的药物。从2015到2020的5年里,已经有41种靶向GPCRs的 药物获得了 FDA的批准,占到了同期批准药物总量的19%, 2019年在口服的小分子药物中,32种中有7种是针对GPCRS 的。每年都有一小部分靶向作用GPCRS的药物进入市场,比 如 2019 年就有 Ubrelvy (ubrogepant, CGRP 受体拮抗剂)、 Reyvow (Iasmiditan, 一种选择性 5-HTIFR 拮抗剂)、Wakix (pitolisant , 选择性 H3R 拮 抗剂),Nourianz (istradefylline,选择性A2AR拮抗剂)等药物进入市场。5、G

12、PCR抗体药物开发现状目前只有两种批准的GPCR靶向单克隆抗体,分别是靶 向 CCR4 和 CGRPl 型受体的 mogamuIizumab 和 erenumabo 另 一种单克隆抗体正处于临床开发的后期阶段,即针对CCR5 的Ieronlimab (或PR0140),现已达到预注册。目前还有 多个GPCR的单克隆抗体处于临床1期或2期的开发阶段。 值得注意的是,所有这些靶点都有大的肽配体,下面是简要 的案例研究。Mogamulizumab是一种人源化的无糖基化IgGl单克隆抗 体,通过用人类CCR4的N端氨基酸残基2-29相对应的肽段 免疫野生型小鼠获得。其作用机制不是介导CCR4的拮抗作

13、用,而是通过抗体依赖性细胞毒性(ADCC)来实现的,而ADCC 已被这种单抗的脱糖状态增强。Mogamulizumab于2012年在 日本首次被批准用于复发或难治性成人T细胞白血病淋巴瘤 (ATL),自2018年以来,MogamUIiZUmab还被批准用于皮 肤T细胞淋巴瘤(SeZary综合征,蕈样肉芽肿)的临床治疗。 Kyowa Hakko Kirin继续进一步评估该单克隆抗体在其他癌 症适应症中的疗效,如其他淋巴瘤和白血病、胃癌以及三阴 性乳腺癌(TNBC) o虽然在一些患者中观察到某些罕见的自 身免疫副作用(通常影响皮肤),但这些副作用是可以治疗 的。一项1期临床试验评估了 MOgann

14、lliZUmab联合nivoIumab 治疗晚期和转移性癌症的疗效和安全性,因此这可能是癌症 治疗的另一种潜在选择。此外,还有10项其他正在进行或 计划中的临床试验。Erenumab是一种靶向CGRP的全人源IgG2单克隆抗体, 通过用可溶性受体蛋白复合物免疫转基因小鼠获得,该复合 物包含CGRP受体的N端部分以及辅助蛋白受体活性修饰蛋 白1 (RAMP1)。这种单克隆抗体是一种与CGRP配体直接竞 争的拮抗剂,CGRP配体是一种小的神经肽,在慢性疼痛和偏 头痛的情况下具有强大的血管扩张作用。CGRP配体在受体上 具有广泛的结合表位;因此,抗体更适合于破坏这种相互作 用,并且在与CGRP竞争时

15、,erenumab在特异性和效力方面 比小分子药物具有优势,小分子药物由于非靶向结合而导致 肝毒性。2018年,在美国和欧盟,Erenumab首次被批准用 于偏头痛的临床治疗。安进和诺华在这一项目上进行了合作; 然而,在双方之间正在进行诉讼的情况下,这种合作的未来 仍有待确定。同时,该单克隆抗体的临床开发仍在继续,包 括第4阶段上市后研究(NCTo3977649, NCT03971071),用 于治疗发作性和慢性偏头痛,以及日本正在进行的预防偏头 痛的第3阶段临床研究。总共有19个正在进行的或计划中 的临床试验,到目前为止,临床研究和非临床安全性评估没 有观察到任何重大的安全问题。6、GPCR

16、药物未来发展趋势GPCR小分子药物的开发仍受到结构生物学的限制,过去 5年中有许多新的GPCR药物进入市场,但这些药物都是在靶 向GPCR的结构被公布后才发现的。因此,在考虑GPCR领域 如何进化演变时,有关指导药物设计的结构生物学的突破性 进展,将为后期药物的开发提供了必要的信息,未来研究人 员对化合物的新型结合模式的理解或许还会为药物开发带 来机会。在目前批准的GPCR药物中,大多数靶向传统的正构位 点(OrthoSteriC sites),这主要是因为正构位点通常是 敞开的,并且位于细胞膜外的区域,这样有利于配体结合而 不用渗透到细胞膜内。但是,由于不同的受体在正构位点包 含高度保守的残基,导致相同的正构药物分子可以激活同类 型的受体,较差的特异性会导致额外的毒副作用。但是,这 些问题可以通过解构独特的变构受体位点(allosteric receptor sites),进而可以特异性地调节正构配体的活性。 关于GPCRS结构的最新研究进展显示,除了与传

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 应用文档 > 汇报材料

copyright@ 2008-2022 001doc.com网站版权所有   

经营许可证编号:宁ICP备2022001085号

本站为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有,必要时第一文库网拥有上传用户文档的转载和下载权。第一文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知第一文库网,我们立即给予删除!



客服