
英国伦敦大学学院淀粉样蛋白和急性蛋白病中心的Mark B. Pepys教授领导的一项研究,设计了一种新药物1,6-双磷酸胆碱-己烷,可以抑制C反应蛋白(CRP)对人体的损伤。这项研究发表在2006年4月27日的《自然》杂志上。CRP的抑制型治疗方法是心肌梗塞急症中一种颇具希望的心脏保护方法,同时也能为中风病提供神经保护功能。
C-反应蛋白(CRP)是炎症和感染等疾病的临床标志物,但它也与受损细胞结合,激活补体系统,从而加重心脏病中的组织损伤。人类CRP在急性心肌梗塞的大鼠模型中通过补体依赖机制加重损伤程度。这些发现表明,CRP是心脏保护药物的潜在靶点。Pepys教授团队因此设计了一种专门抑制CRP的小分子抑制剂。这种“回文结构”的化合物被两个面对面排列的五聚CRP分子结合,如本期《自然》封面图片所示X射线晶体结构。该抑制剂完全阻断人类CRP在急性心肌梗塞大鼠模型中的不良作用,提示早期抑制CRP可能对心脏病患者有益。
CRP蛋白在正常情况下血液中含量极低,但在外伤、感染及慢性疾病(如类风湿性关节炎)发作时显著升高。心脏病发作后,CRP水平急剧上升,高水平和持续升高的CRP与患者高死亡率相关,且CRP沉积并包围在受损心脏组织中,加重组织损伤。伦敦大学学院研究小组先前已证明,人类CRP升高可加重心脏病实验模型的组织损伤。因此,CRP成为有效的治疗靶点,目前实验室正在设计小分子抑制剂。
新化合物1,6-双磷酸胆碱-己烷结合CRP蛋白,在体外抑制所有CRP功能,并在心脏实验模型中阻止CRP对组织的损伤作用。伦敦大学学院淀粉样蛋白和急性蛋白病中心自1979年起受医学研究委员会资助,从事CRP研究。Mark Pepys教授表示:“尽管发达国家心脏病发作导致三分之一的死亡率,许多幸存者仍会留下大面积心脏疤痕,发展为心力衰竭并最终致命。减少这种即时损伤至关重要。”他补充道:“我们先前发现了新小分子药物的作用机制,结合对CRP结构和特征的深入认识,从而设计出CRP抑制剂。我们现在计划迅速开发一种CRP抑制剂,用于测试心脏病患者降低组织损伤的效果。显然,CRP水平升高在各种疾病中引起组织损伤,抑制CRP的理论在医学上有更广泛的应用。”
在发达国家,心脏病和中风是最常见的致死疾病。这些疾病的重要特征是CRP与受损细胞结合,激活补体介导的炎症,加剧组织缺血坏死。大面积梗塞导致高发病率和死亡率,幸存者中更大面积的非功能性创伤影响长期预后。因此,CRP是心脏保护药物的潜在靶点。Mark B. Pepys等人此前在鼠冠状动脉和脑动脉结扎实验中证明,CRP与暴露的配体结合,激活补体,增加心肌和脑组织梗塞面积。小鼠CRP不能激活小鼠补体,而人类CRP能激活小鼠和人的补体,因此注射人类CRP的小鼠模型是研究内源性人类CRP的良好模型。
在此基础上,研究人员设计了1,6-双磷酸胆碱-己烷作为CRP小分子抑制剂。五个回文化合物被两个CRP五聚体分子束缚,与CRP B面的补体结合位点交联并封闭,阻止CRP功能。小鼠实验证明,该抑制剂可防止心肌梗塞急症中梗死面积增加,并消除注射人类CRP引起的心脏功能紊乱。因此,CRP抑制型治疗是心肌梗塞急症中颇具希望的心脏保护方法,同时为中风提供神经保护。这种小分子抑制剂还可用于其他炎症反应引起的组织损伤。