多倫多大學牙科學院與丹佛國家猶太人健康中心(美國排名第一的呼吸研究醫院)之間的合作產生了一種新藥,該藥物可用於對抗各種發炎,並顯示出前景抗擊 COVID-19 等急性呼吸道疾病。

這種名為 TAT CARMIL1 的“藥物”實際上是兩種天然存在的胜肽的組合,當它們組合在一起時,它們共同作用以穿透細胞膜以抑制急性發炎反應。

在這第一項體外研究中,該胜肽將膠原蛋白降解減少了 43%。研究人員說,如果部署得足夠早,這種肽可以減輕一些由急性發炎反應引起的最嚴重的損害。

抑制細胞因子風暴

急性感染可引起稱為“細胞因子風暴”的發炎反應,這一術語在 COVID-19 大流行期間流行起來。

這場風暴是對急性感染的自然防禦反應。細胞因子是一種免疫反應細胞,但當身體因流感、H1N1 或 COVID-19 等感染而不堪重負時,它會向體內釋放大量不受調節的細胞因子。

在這些情況下,破壞感染的細胞因子會對身體造成嚴重損害——從肺組織中的破洞到血管損傷和血塊,最嚴重的情況會導致死亡。

靶向路徑、精準醫學

該研究的共同作者、國立猶太醫院醫學系的肺病學家、教授兼學術事務執行副總裁 Greg Downey 博士稱胜肽的發現“令人興奮”。

這是它的工作原理:該肽將天然存在的蛋白質 CARMIL1 的片段與胜肽“載體”TAT 結合,將 CARMIL1 直接帶入細胞。這使 CARMIL1 能夠平息發炎風暴。CARMIL 肽有效地阻止了稱為 interleukin1 的細胞激素家族的大量信號傳導和增殖。

“有很多人在關注這些領域,但這項研究首次表明這些 CARMIL 蛋白如何參與這一途徑,”唐尼補充道。

但讓這一發現如此獨特的原因在於它的精確性。TAT CARMIL1 肽瞄準兩種受體,粘附在細胞表面和細胞基質上,那裡可粘附到其他細胞。

“它發揮作用所必需的兩種受體提供了不同尋常的特異性,”牙學院教授兼該研究的共同負責人 Chris McCulloch 解釋說。“我們認為這種途徑的不尋常性質可能會減少其副作用。”

這可能使胜該肽成為一種異常強大的候選藥物。設計用於與這種胜肽結合的藥物需要在兩種細胞受體上瞄準結合,從而將候選藥物的潛在領域從數万縮小到數百。

“這是處理精確問題的精確途徑,”唐尼說。

接下來,該團隊希望在體外模型中複製胜肽治療的成功。鑑於這種胜肽的廣泛適用性,它可以與其他藥物(如癌症或關節炎藥物)聯合使用,這一發現有朝一日可能成為對抗所有類型發炎的有用盟友。

儘管如此,唐尼警告說,還需要做更多的工作。初步研究證實,要(發炎)風暴止息,胜肽早期干預最為有效。唐尼說,但這是不切實際的:“在臨床世界中,現實是無法那般奢侈。”

該研究發表在Cell Reports 上,由加拿大衛生研究所資助。

參考文獻:

Qin Wang, Karambir Notay, Gregory P. Downey, Christopher A. McCulloch. The Leucine-Rich Repeat Region of CARMIL1 Regulates IL-1-Mediated ERK Activation, MMP Expression, and Collagen DegradationCell Reports, 2020; 31 (13): 107781 DOI: 10.1016/j.celrep.2020.107781

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