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唯尚立德

01.

重大突破!我国科学家发现抗疟药物青蒿素有望用于治疗多囊卵巢综合征

多囊卵巢综合征(polycystic ovarian syndrome, PCOS)是一种常见的生殖内分泌疾病,影响着 10% 至 13% 的育龄妇女,其特点是高雄激素血症、排卵功能障碍、多囊卵巢形态,并经常伴有代谢紊乱。雄激素过多是导致多囊卵巢综合症诸多表型特征的关键因素。尽管多囊卵巢综合征的发病率很高,但对这种复杂的综合征进行药物干预却面临着巨大的挑战。目前可用于多囊卵巢综合征的治疗方案非常有限,而且主要针对特定症状的管理。因此,迫切需要开发创新的治疗策略。

提取自青蒿植物的青蒿素类药物(artemisinins)因其对疟疾的疗效而广为人知。科学家们此前已证实,青蒿素及其衍生物能够通过激活产热脂肪细胞,促进能量消耗和提升胰岛素敏感性,有效阻止饮食诱发的肥胖和代谢失衡。

在一项新的研究中,来自中国复旦大学、重庆医科大学和中国药科大学的研究人员通过评估青蒿素衍生物对睾酮水平、发情周期和多囊卵巢形态的影响,探讨了青蒿素类药物在啮齿类多囊卵巢综合征样模型和人类多囊卵巢综合征患者中的治疗潜力。他们采用体外和体内方法研究了青蒿素对卵巢睾酮合成的影响,还鉴别出了青蒿素作用的直接分子靶标,揭示了其调节雄激素合成的机理。

相关研究结果发表在2024年6月14日的Science期刊上,论文标题为“Artemisinins ameliorate polycystic ovarian syndrome by mediating LONP1-CYP11A1 interaction”。论文通讯作者为复旦大学的汤其群教授。

研究者们发现,青蒿素的一种衍生物,蒿甲醚,能显著逆转多囊卵巢综合征(PCOS)模型动物中的多种症状,包括雄性激素过高、月经周期不规律、卵巢多囊样改变及生育力下降。青蒿素类药物通过减少卵巢内睾酮的产生,有效缓解了雄性激素过高的状况。利用蛋白质组学分析,他们发现,青蒿素作用后显著降低了一种关键蛋白——参与雄激素合成首步反应的细胞色素P450家族11亚家族A成员1(CYP11A1)。

从机理上讲,青蒿素类药物直接靶向离子肽酶1(lon peptidase 1, LONP1),增强了 LONP1 与 CYP11A1 之间的相互作用,促进了由 LONP1 催化的 CYP11A1 降解。相反,雄激素诱导剂会破坏 LONP1 与 CYP11A1 之间的结合。此外,LONP1 在多囊卵巢综合征中表现为明显下调,导致 CYP11A1 水平升高和雄激素合成增加。蛋白对接模拟和随后的功能实验表明青蒿素类药物对 CYP11A1 水平的抑制作用主要取决于它们与 LONP1 蛋白水解结构域的直接结合。进一步支持上述功能的是,LONP1的过表达能强有力地减少卵巢雄激素生成,这与青蒿素类药物的作用效果相符。

最后,为了证实青蒿素类药物对多囊卵巢综合征患者的治疗效果,研究人员进行了一项试点临床试验。他们发现双氢青蒿素(dihydroartemisinin)治疗可有效改善多囊卵巢综合征患者的高雄激素血症,降低抗缪勒氏管激素水平,改善多囊卵巢形态,并有助于月经恢复正常。

综上所述,这些数据证明了青蒿素类药物在缓解啮齿类动物模型和人类患者多囊卵巢综合征相关症状方面的功效。更重要的是,这一发现揭示了 LONP1 与 CYP11A1 之间以前未知的相互作用,且青蒿素类药物可以通过增强这一作用路径来调控雄激素合成,这为基于LONP1-CYP11A1交互作用靶向治疗PCOS提供了新的策略方向。


02.

利用优化的肺靶向脂质纳米颗粒进行肺干细胞基因编辑,有望治疗囊性纤维化

体内基因组校正有望产生持久的疾病治愈效果;然而,有效的干细胞编辑仍具有挑战性。在一项新的研究中,来自德克萨斯大学西南医学中心、凯斯西储大学医学院和 ReCode Therapeutics 公司的研究人员开发出了一种将基因编辑工具递送到肺部中以修复与囊性纤维化(cystic fibrosis)相关的CFTR基因缺陷的方法。在此过程中,他们克服了阻碍以往疗法的问题,并且相信他们的方法很快就能用于治疗人类患者。相关研究结果发表在2024年6月14日的Science期刊上,论文标题为“In vivo editing of lung stem cells for durable gene correction in mice”。

具体而言,这些作者证实优化的肺靶向脂质纳米颗粒(lipid nanoparticle, LNP)能够在肺干细胞中进行高水平的基因组编辑,产生持久的反应。在可激活的tdTomato小鼠体内静脉注射实现基因编辑的LNP,可实现70%以上的肺干细胞编辑,在80%以上的肺上皮细胞中维持tdTomato表达660天。就囊性纤维化而言,NG-ABE8e信使核糖核酸(mRNA)-sgR553X LNP介导了>95%的CFTR DNA校正,恢复了源自原发性患者的支气管上皮细胞的CFTR功能,校正了肠道类器官,并校正了囊性纤维化小鼠模型体内50%肺干细胞中的R553X无义突变。这些发现引入了通过LNP实现的组织干细胞编辑,用于缓解疾病的基因组校正。
囊性纤维化是一种影响肺部和消化道的遗传疾病,在这种疾病中,缺陷的CFTR基因会导致肺部和整个消化系统中粘稠粘液的堆积。目前已开发出许多治疗这种疾病症状的疗法,但仍无法治愈。
近期,科学家们试图将基因编辑工具递送到肺部中以修复有问题的基因,但迄今为止,这些努力都以失败告终,原因是这些工具难以穿过免疫系统和粘液。其他的尝试包括通过血液将治疗方法递送到肺部。它们也失败了,因为肝脏在它们到达肺部之前就将它们过滤掉了。
在这项新的研究中,这些作者开发出了一种治疗方法,但找到了一种防止它困在肝脏中的方法。他们对基因编辑机器进行了调整,以防止脂质纳米颗粒被困在肝脏中。他们还对它们进行了调整,使其通过血液到达肺上皮内膜的基底侧。这样,这些脂质纳米颗粒就能进入几种类型的肺细胞,包括肺基底细胞。
这些作者在经过基因改造、患有囊性纤维化的小鼠身上测试了这种方法。事实证明,这种疗法非常有效---他们发现基因编辑器已经达到了预期的靶点,并修复了半数受试小鼠携带的导致囊性纤维化的基因突变。在对成功治疗的小鼠进行监测时,他们发现,这种疗法缓解症状的时间长达22个月。
03.

小型临床试验表明JAK抑制剂与抗PD-1免疫疗法的组合使用有望治疗非小细胞肺癌

在一项新的小型临床试验中,来自宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院等研究机构的研究人员发现在抗PD1免疫检查点抑制剂免疫疗法中加入一种抗炎药物很有可能成为一种治疗晚期肺癌的新策略。基于不断积累的证据,这一发现展示了炎症的双重性——在短期内有助于抵抗感染性病原体和癌症,但当炎症变成慢性炎症时,也会导致免疫系统衰弱。相关研究结果发表在2024年6月21日的Science期刊上,论文标题为“Combined JAK inhibition and PD-1 immunotherapy for non–small cell lung cancer patients”。

这种慢性炎症反应的迹象,尤其是涉及一种名为干扰素(interferon)的细胞因子的迹象,经常出现在服用抗癌免疫疗法的患者身上,并且与较差的预后有关。
在这项新的研究中,这些作者使用了一种名为JAK1抑制剂的药物,专门减少持续的炎症信号传导,同时不干扰产生抗肿瘤活性所需的初始炎症信号传导。21名晚期非小细胞肺癌(NSCLC)患者接受了为期六周的JAK1抑制剂治疗,但只有在接受了两剂抗PD1免疫检查点抑制剂免疫疗法后才会出现反应。他们的结果表明总反应率达到67%,中位无进展生存期接近24个月,这两项指标对于晚期非小细胞肺癌来说都非常高。
论文共同通讯作者、宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院放射肿瘤学教授Andy Minn博士说,“许多肿瘤学家可能会对将JAK抑制剂与免疫疗法相结合感到惊讶,因为通常情况下,抗PD1免疫检查点抑制剂治疗的重点在于产生强烈的炎症反应。然而,人们越来越认识到,慢性炎症,尤其是慢性干扰素,可能是有害的。我们这项研究中的高反应率和免疫细胞的改善表明,我们的方法可能有助于在炎症和干扰素水平变得有害之前对其进行控制。”
论文共同通讯作者、宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院免疫学与免疫健康研究所主任E. John Wherry博士说,“同样令人鼓舞的是,这项临床试验中反应最好的是那些基线炎症较低或基线炎症较高且对 JAK1 抑制剂治疗有反应的人。”

虽然这项临床试验没有纳入对比组,但是它的结果表明这种联合疗法的疗效非常显著。在针对 4 期 NSCLC 患者的大型临床试验中,单用派姆单抗(pembrolizumab,一种抗PD1免疫检查点抑制剂)的反应率通常约为 45%。就这项研究而言,对这种联合疗法的总体反应率为 67%,而且即使到现在,仍有相当一部分患者存活,这表明许多反应是持久的。
对这些患者的分析以及早些时候在 NSCLC 小鼠模型中进行的测试都支持这种联合疗法的治疗原理:基线炎症水平较低,或者伊他替尼(itacitinib,一种选择性 JAK1抑制剂)治疗后干扰素驱动的炎症水平较低,这与更有效的CD8 T细胞反应迹象有关,也与更好的总体疗效有关。
这些作者如今计划进行一项更大规模的验证性临床试验,并进一步研究JAK1抑制在接受免疫疗法的疾病进展患者中的作用,毕竟这是一个临床需求很大的领域。


04.

新研究发现JAK抑制可增强免疫检查点抑制剂抗击霍奇金淋巴瘤等肿瘤的疗效

免疫检查点抑制剂疗法可被视为解除癌症对免疫系统的抑制。这些药物能消除阻碍免疫系统识别和靶向体内癌细胞的蛋白屏障。虽然有多种免疫检查点抑制剂被批准用于治疗不同类型的癌症,但许多患者对现有疗法没有反应或产生抗药性。
如今,在一项新的研究中,来自斯克里普斯研究所的研究人员发现,当与免疫检查点抑制剂同时使用时,已获批准的免疫抑制药物鲁索替尼(ruxolitinib)能增强T细胞的反应,从而提高它们的抗癌效果。这些发现得到了一项针对霍奇金淋巴瘤患者的1期临床试验以及临床前模型的支持。相关研究结果发表在2024年6月21日的Science期刊上,论文标题为“JAK inhibition enhances checkpoint blockade immunotherapy in patients with Hodgkin lymphoma”。

论文共同通讯作者、斯克里普斯研究所免疫学与微生物学系教授John Teijaro博士说,“开发新一代免疫疗法的活动非常活跃,我们的目光已经超越了直接靶向T细胞的疗法。”
T细胞由免疫系统产生,用于抵御感染和癌症。当患者的T细胞开始衰退时,他们往往对免疫检查点免疫疗法不再有反应。
这种被称为T细胞衰竭(T-cell exhaustion)的现象发生在T细胞长期暴露于癌细胞的情况下。但基于之前的研究成果,Teijaro和他的研究团队想知道JAK抑制剂,比如鲁索替尼,是否能增加T细胞的生成,同时改善免疫检查点抑制剂及其“抑制解除”效应。
JAK是JAK/STAT通路的重要组成部分,在该通路中,细胞与蛋白之间的一系列相互作用对免疫细胞的发育至关重要。该通路的失调与炎症和癌症都有关联。JAK抑制剂限制了被认为会导致炎症的信号,从而使免疫系统“平静下来”。
Teijaro说,“很多研究始于大约11年前,当时我们最初发现,阻断通过JAK/STAT通路发出信号的细胞因子——1型干扰素,可以促进免疫反应,加快病毒清除。”他补充说,虽然JAK抑制剂通常用于治疗炎症性疾病,但是JAK突变与癌症之间存在已知的遗传联系。
为了确定哪些现有的JAK抑制剂可以恢复衰竭的T细胞的功能,Teijaro和他的团队求助于ReFRAME,即一个由斯克里普斯研究所药物研发部门Calibr-Skaggs建立的一个药物再利用库。ReFRAME允人们快速整理现有的数千种获得美国食品药品管理局(FDA)批准的药物,并确定它们是否能治疗其他重大疾病。通过使用 ReFRAME,他们确定了鲁索替尼可作为一种候选药物。
这些作者通过一系列临床前模型(患有不同类型癌症的小鼠和遭受持续性病毒感染的小鼠)发现,与单独使用免疫检查点疗法相比,与鲁索替尼联合治疗可增加T细胞和自然杀伤(NK)细胞,另一种限制癌症扩散的免疫细胞--的数量。
有了这些临床前数据,Teijaro团队与明尼苏达大学的Veronika Bachanova博士合作,对 19 名对免疫检查点抑制剂不作出反应或初次反应后复发的霍奇金淋巴瘤患者启动了1期临床试验。
论文第一作者、斯克里普斯研究所博士后研究员Jaroslav Zak解释说,“在所有类型的癌症患者中,只有不到20%的患者对免疫检查点抑制剂有反应。即使在通常反应良好的癌症类型中,比如霍奇金淋巴瘤,也有大约10%到20%的患者对免疫检查点抑制剂没有反应,他们不得不接受相当非特异性的化疗,这种化疗并不能治愈他们。治疗这些患者非常困难。”
但在开始采用鲁索替尼与免疫检查点抑制剂纳武单抗(nivolumab)相结合的治疗方案(目前的治疗标准)两年后,87%的患者仍然存活,46%的患者完全停止了癌症进展的迹象。
Zak说,“据我们所知,我们可以肯定,至少有一名患者的反应非常好,持续时间超过了这项为期两年的临床试验。与化疗不同的是,这种治疗方法不仅仅减缓了病情,而且实际上逆转了病情。”
髓样细胞(myeloid cell)是一种来自骨髓的免疫细胞,是身体抵御感染的最重要防线之一。但癌细胞经常劫持髓系细胞,从而导致肿瘤生长和转移。大量的髓样抑制细胞(myeloid suppressor cell)存在于多种类型的肿瘤中,会导致对免疫检查点抑制剂的反应减弱,以及中性粒细胞与淋巴细胞的高比例与包括霍奇金淋巴瘤在内的多种癌症的不良预后有关。但是,这种鲁索替尼组合疗法导致这两种指标的降低,同时也促进了功能性T细胞。
Teijaro解释说,“我们如今将髓系细胞作为免疫疗法的助手,因为要想增加T细胞的数量和功能,鲁索替尼似乎需要调节髓系细胞。”
然而,这些发现出乎意料之外。首先,过去的研究已表明鲁索替尼本身并不能治疗癌症。Zak继续说,“鲁索替尼实际上是一种免疫抑制剂,临床上被批准用于治疗慢性移植物抗宿主病,因此我们在使用这种药物进行联合治疗的患者身上看到了免疫增强效果,这绝对是出人意料的。这表明即使某些药物的主要适应症是缓解炎症性疾病的病理变化,它们实际上也能起到增强免疫反应的作用。”
在取得成功的基础上,这些作者计划研究其他JAK抑制剂在治疗癌症方面是否比鲁索替尼更有效。他们还在设计临床试验,以测试鲁索替尼与检查点抑制剂联合治疗其他形式癌症(包括实体瘤)的疗效。
Teijaro说,“在一篇论文中提供临床前数据和临床试验的支持性证据是非常罕见的。我从事这方面的研究工作已经几十年了,在我的职业生涯中还从未出现过这种情况。我们的研究结果尤其令人兴奋,因为我们已经看到患者从这种联合用药中获益,我们相信这可能能够应用于对多种免疫疗法产生抵抗性的癌症。”

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