为什么很难开发囊胞性纤维症药物?

作者:admin 时间:2014-07-29 点击数:

核心提示:当25年前囊胞性纤维症基因被发现时,人们认为新的治疗方法指日可待。但是,新的药物被证明很难设计,有时它们并不像预期的那样起作用。最近有研究表明,为什么两种突破性治疗方法不能如期望的那样帮助许多患者。

囊胞性纤维症(CF)是一种粘液和汗腺有关的遗传病。它主要影响人的肺、胰腺、肝脏、肠、鼻窦以及性器官。囊胞性纤维症使粘液变得粘稠。粘液堵塞肺,造成呼吸问题,并使细菌容易繁殖。这会导致肺反复感染和破坏。囊胞性纤维症的症状和严重性差别很大。有些患者生下来就有严重症状。其他人的症状相对温和,直到他们十几岁或者成年才会出现。

当25年前囊胞性纤维症基因被发现时,人们认为新的治疗方法指日可待。但是,新的药物被证明很难设计,有时它们并不像预期的那样起作用。最近有研究表明,为什么两种突破性治疗方法不能如期望的那样帮助许多患者。

CF是由CFTR基因突变引起的。像许多遗传疾病一样,许多不同的突变可以触发这种疾病,患者的平均预期寿命为37岁。大约90%的患者至少携带一个突变,称为ΔF508,该突变很难修复。这个突变可以两种不同的方式抑制CFTR蛋白:错误折叠CFTR蛋白,并阻止它达到细胞表面,在那里它本该帮助控制细胞中水和盐的平衡。当CFTR不能发挥这些作用时,人就会在肺部或其他部位发展危险的粘液积聚。

一种新的CF药物VX-770,被设计来解决一种较为罕见的CF致病突变,该突变称为G551D;蛋白质如预期的那样到达细胞表面,但是它靠的很紧,不能发挥功能。VX-770,由Vertex制药设计,可打开蛋白质进入正确的结构,所以它可以达到理想的效果。

虽然对于携带G551D的患者来说这是个好消息,但是更多携带ΔF508的人并没有从VX-770获益。科学家希望,将VX-770和另外一种仍在试验的药物VX-809(有助于将CF蛋白转移到细胞表面)相结合,会达到理想的效果。两个研究小组决定在肺细胞更彻底地探索这个想法。

他们的发现是令人惊讶的。北卡大学教堂山分校细胞生物学家Martina Gentzsch带领的一个研究小组,着眼于常用于CF研究的一类携带ΔF508突变的人肺细胞。他们发现,长期暴露于VX-770(被推测会激活该突变蛋白),会使其他药物VX-809不那么有效,这在VX-770高剂量时格外如此。Gentzsch称,当高浓度的VX-770与VX-809结合时,对于蛋白质的功能如何会产生非常强的抑制作用。在较低剂量时,突变的蛋白并不总是受到影响。这项工作与较早一项细胞学研究冲突,在那项研究中,只是短暂服用VX-770,并显示成功。长期暴露,似乎有一个更复杂的效果。

在加拿大麦克吉尔大学,细胞生物学家Gergely Lukacs及其研究小组看到了相同的结果。他们发现,用VX-770长期暴露携带ΔF508突变的肺细胞时(模拟持续服用药物患者中会发生什么),通常会使CFTR蛋白功能不良(与短期暴露相比)。Lukacs的假设是,虽然在某些方面VX-770可能使CFTR形成正确的形状,但在其他方面,它会破坏它。他说:“它有这种双重影响。”

这对患者来说意味着什么?这篇论文发表在2014年7月23日的《科学转化医学》(Science Translational Medicine)杂志,巧合的是,仅仅出现在Vertex宣布III期试验的几周后,在这项试验中,携带ΔF508突变的患者长时间服用两种药物。他们的肺功能有所改善,尽管很效果很温和(从2.6%到4%)。

德克萨斯大学西南医学中心的生物化学家Philip Thomas并没有参与目前的工作,他指出,乍一看,这似乎与细胞学研究不一致。很明显,携带最常见突变的人当中,这两种药物共同使用,比单独使用会有更好的疗效。但是,他和其他人认为,细胞工作正在教给CF研究领域一些重要的东西:药物可能会相互干扰,比医生和患者所希望看到的疗效更少。组合使用可能对有些患者起作用,因为VX-770剂量可能低于实验室工作,从而抑制细胞研究报道中的负面影响。

辛辛那提儿童医院医学中心的儿科肺脏学家John Clancy没有参与这项工作,他指出:“这让我觉得还有改进的余地。”Lukacs在其实验室,也研究一种类似于VX-770的实验性化合物,没有药物的缺点。他建议,从长远来看,该化合物可能是一些患者的一个更好选择。

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