GIST与韩国化学研究院发现可调控SCN1A功能异常的新药候选物…在动物模型中显示抑制发作效果
一种有望提高“Dravet综合征(Dravet syndrome)”治疗可能性的新型候选药物,由韩国本土研究团队成功开发。该病是一种在出生后1年内发病、引发反复惊厥发作的罕见儿童癫痫。
光州科学技术院化学系教授 An Jinhee 研究团队与韩国化学研究院博士 Bae Myeongae、博士 Kim Giyoung 共同研究团队表示,他们已发现一种用于治疗小儿难治性癫痫的小分子新药候选物“GM-91466”。
新型Dravet综合征候选物质的设计图。研究团队开发出一种较既有药物疗效更优的新型化学骨架(1,3,4-恶二唑酮)候选物质。该物质用量很少即可产生强效,对特定蛋白具有选择性作用,并且只需使用低成本原料,通过四步合成即可制备完成。研究团队提供。
View original imageDravet综合征是一种严重的罕见神经系统疾病,通常在出生后1年内以伴有高热的发作起病,患儿在成长过程中持续经历反复惊厥和发育迟缓。已知主要病因为调节大脑神经元信号传递的 SCN1A 基因功能异常。目前多数治疗药物是将原本用于其他疾病的药物“挪用”治疗,因此疗效往往不足,且存在副作用风险等局限。
调控 SCN1A 基因异常…在动物模型中显示抑制发作效果
研究团队利用在致病基因异常方面与真实情况高度相似的动物模型,开展新药候选物筛选。
首先在重现 SCN1A 基因功能异常的斑马鱼(zebrafish)模型中对多种化合物进行比较,结果显示,“GM-91466”能够强力抑制与发作相关的异常行为,同时对正常个体的活动并无影响。
随后,在 SCN1A 功能部分下降的小鼠模型中,该化合物也显著降低了发作频率和强度,并延后了发作起始时间,其效果优于现有药物,显示出更突出的应用潜力。
研究团队合影。自左起为:博士研究生 Kim Donggeon(共同第一作者,GIST 化学系)、博士 Hwang Gyuseok(共同第一作者,韩国化学研究院)、博士 Kim Giyeong(通讯作者,韩国化学研究院)、教授 An Jinhee(通讯作者,GIST 化学系)。GIST 提供
View original image研究团队还阐明了这一候选物质的作用机制。研究结果表明,GM-91466 能够提高负责合成血清素的酶——色氨酸羟化酶(TPH2)的表达,从而增加脑内血清素浓度。血清素是维持神经元间信号平衡的关键物质,对稳定过度兴奋的神经回路具有重要作用。
部分既有药物是通过直接刺激血清素受体发挥作用,而 GM-91466 则是通过提高血清素的生成本身来发挥效应,被评价为一种全新的治疗途径。
可口服给药…前期非临床安全性亦已验证
研究团队还确认,该候选物质在体内给药后可通过血液有效输送至大脑。以口服药形式给药时也显示出稳定疗效;在心脏毒性、遗传毒性、短期重复给药毒性等前期非临床安全性评估中,亦未发现明显异常。
教授 An Jinhee 表示:“GM-91466 是一种具有全新作用机制的小分子候选物,能够调控由 Dravet 综合征根本病因——SCN1A 基因功能异常——所引发的神经回路过度兴奋。通过提升血清素合成酶水平,恢复神经信号平衡,我们证实其可以以不同于现有药物的方式减少发作。”
她补充称:“本研究为难治性小儿癫痫治疗提出了新的策略,不仅有望应用于 Dravet 综合征,也显示出向以类似机理发病的多种神经系统疾病拓展的可能性。”
该研究在科学技术信息通信部、韩国研究财团基础研究项目以及保健福祉部、韩国保健产业振兴院保健医疗技术开发项目的资助下完成。研究成果已于今年1月23日在线发表在医药化学领域国际学术期刊《Journal of Medicinal Chemistry》上。
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