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針對復雜精神疾病,上海科學家提出多靶點、多功效藥物設計新方法

2024-03-29健康
「基於可變形骨架的化學資訊學方法(FSCA)」為針對復雜精神疾病的藥物開發開辟了一條新路徑。視訊來源:受訪者 提供(03:32)
精神疾病的發病機理異常復雜,癥狀表現千差萬別。傳統的單一靶點藥物難以滿足精神病患的需求。

因此,研發一種能夠同時作用於多個靶點的藥物變得至關重要,可以說多靶點藥物是治療復雜精神疾病的一大利器。然而,如何設計多靶點、多功效藥物一直以來都是一個難題。

台北時間3月28日,國際學術期刊【細胞】線上發表中國科學院分子細胞科學卓越創新中心(生物化學與細胞生物學研究所)汪勝研究組的研究成果。

該研究提出了一種多靶點、多功效藥物的設計新方法,名為「基於可變形骨架的化學資訊學方法(FSCA)」,為針對復雜精神疾病的藥物開發開辟了一條新路徑。這種基於可變形骨架設計出的多靶點藥物分子,能夠以不同的形態或姿勢結合不同的受體靶點,對受體活性進行調節,從而起到緩解精神疾病各癥狀的功效。

該研究以血清素1A受體和2A受體為藍本設計的代表性多靶點分子IHCH-7179,結合血清素2A受體時,IHCH-7179「彎折向下」,潛入深部口袋,抑制此型別受體活性,從而壓制精神病患的躁狂與幻覺癥狀。相反,結合血清素1A受體,IHCH-7179「舒展向上」,並啟用此型別受體,從而起到改善精神病患認知功能的作用。

運用模擬精神分裂癥和癡呆癥的多種臨床前動物模型,汪勝研究組發現IHCH-7179透過拮抗血清素2A受體,抑制小鼠精神錯亂癥狀;透過啟用血清素1A受體,改善精分和癡呆小鼠的認知功能,相關的行為藥理研究支撐了多靶點分子的多重功效活性與其潛在的臨床套用價值。

研究團隊融合化學資訊學、結構生物學、細胞功能學以及行為藥理學等多學科技術手段,成功鑒定出多靶點藥物分子設計所需的通用可變形骨架,並提出了一種全新的多靶點、多功效活性的藥物設計理念。

這一研究成果深化了我們對於復雜精神疾病治療的藥理認知,為未來開發更多、更有效針對復雜疾病的多靶點藥物提供了重要的理論指導。

中國科學院分子細胞科學卓越創新中心陳章成博士、余競助理研究員,上海科技大學iHuman研究所王歡副研究員,中國科學院上海藥物所徐沛雨博士(現為MIT和Broad研究所博士後)為該論文的共同第一作者。中國科學院分子細胞科學卓越創新中心汪勝研究員、上海科技大學iHuman研究所程建軍研究員、中國科學院上海藥物所徐華強研究員為論文通訊作者。

此外,北京康邁迪森公司提供重要的計算資源支持,中國科學院分子細胞科學卓越創新中心裴鋼院士團隊在APP/PS1 早老性癡呆小鼠模型方面提供協助。該項研究工作得到國家自然科學基金、科技部重點研發計畫、上海市自然科學基金、中國科學院青年促進會等資助。