1. 市場應用前景
MC-RR抑制組織纖維化疾病發生的生物學作用具有一定的普適性。已完成的實驗工作顯示,MC-RR對模型動物的肺纖維化、腎纖維化均表現出良好的治療作用。
2. 痛點問題
肺纖維化(Pulmonary fibrosis, PF)是由多種體內外因素引起的嚴重彌漫性肺間質性疾病。截至目前,美國FDA及國際相關專業學會有限推薦肺纖維化的治療藥物僅有尼達尼布(Nintedanib)和吡非尼酮(Pirfenidone)兩種藥物。這兩種藥物臨床具有明確的減少肺纖維化患者臨床突發事件的發生,并具有延緩肺纖維化進程的作用。但不能終止肺纖維化的病理過程,對于挽救患者的生命沒有顯著效果。在其他組織器官纖維化性疾病的臨床治療中亦存在缺乏有效藥物的問題。因此,發掘組織器官纖維化疾病的有效治療藥物具有緊迫的臨床和社會需求。
3. 解決方案
南京大學王亞平團隊在針對微囊藻毒素生物學作用的研究中偶然發現,微囊藻毒素-LR(MC-LR)、微囊藻毒素-RR(MC-RR)存在抑制組織纖維化發生的生物學作用,具有發展組織纖維化疾病治療藥物的潛能。MC-LR毒性較高,而MC-RR毒性較低。后續實驗顯示,MC-LR和MC-RR的抗纖維化作用與其毒理機制無關,MC-RR抗組織纖維化的效能優于MC-LR。團隊深入研究發現MC-RR治療組織器官纖維化主要體現在以下兩方面機制:
(1)葡萄糖調控蛋白GRP78是內質網應激的主調控蛋白,MC-RR可與內質網應激(ERS)關聯的熱休克蛋白70(HSP70)家族的GRP78結合,抑制內質網應激下游信號通路的激活,進而降低組織纖維化發生的關鍵信號通路的活性,達到治療肺纖維化的目的。
(2)內質網應激和PKM2/HIF-1α/STAT3信號是近年認識的靶向肺纖維化治療的重要靶標。MC-RR可與肌成纖維細胞糖酵解代謝通路限速酶PKM2相互作用,抑制PKM2二聚體形成,進而阻抑PKM2磷酸化(p- PKM2)及其進入細胞核,達到下調PKM2/HIF-1α/STAT3信號通路、抑制肌成纖維細胞增殖和間質蛋白分泌的作用,實現對組織纖維化疾病的治療。
選用FDA及臨床專業學會推薦的肺纖維化治療藥物吡非尼酮(Pirfenidone)作為對肺纖維化模型動物治療效果的比較研究,MC-RR的功能優勢明顯:
(1)MC-RR完全達到Pirfenidone緩解博來霉素誘導的肺纖維化的治療效果。在治療劑量范圍兩者用藥劑量的體外細胞毒實驗顯示,MC-RR的治療具有藥用安全范圍較大的優勢。
(2)Pirfenidone缺乏對肌成纖維細胞PKM2/HIF-1α/STAT3信號通路的抑制作用,因而Pirfenidone難以抑制肌成纖維細胞的增殖。
(3)未見Pirfenidone與內質網應激主調控蛋白GRP78發生相互作用。
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