文獻解讀:揭示β-arrestin2偏向調節劑SBI-810如何改寫疼痛治療規則_abio生物試劑品牌網
以往對于疼痛的治療方法不夠系統全面,難以充分滿足患者的鎮痛需求。阿片類藥物雖然廣泛用于術后和嚴重疼痛治療,但存在成癮風險,長期使用還可能引發多種副作用,對患者健康造成潛在威脅。因此,降低成癮風險和藥物副作用成為開發新型鎮痛藥物的關鍵方向。過去三十年,疼痛研究聚焦于外周感覺神經元的離子通道,尤其是電壓門控鈉通道 Nav1.7 和 Nav1.8,但慢性疼痛的有效治療可能需要同時靶向外周和中樞神經系統。
2025年5月21日,杜克大學Ru-Rong Ji團隊在Cell上發表了Arrestin-biased allosteric modulator of neurotensin receptor 1 alleviates acute and chronic pAIn的研究論文,該研究揭示了SBI-810作為一種arrestin偏向的神經降壓素受體1(NTSR1)變構調節劑,可以通過外周和中樞機制發揮強效鎮痛作用,且具有良好的安全性和耐受性,有望成為一種有前途的非成癮性鎮痛藥物,為急性和慢性疼痛的治療提供新的策略。
在研究中,作者通過SBI-810調節NTSR1和βarr2可以顯著提高小鼠的機械痛閾值,抑制小鼠的急性疼痛。同時在術后疼痛、炎癥性疼痛和神經病理性疼痛中,SBI-810可以通過外周和中樞機制顯著緩解疼痛。
圖1.SBI-810通過NTSR1和βarr2抑制正常小鼠的生理性疼痛
作為一種偏向性變構調節劑,SBI-810結合在NTSR1上一個與neurotensin(NT)不同的位點處。SBI-810與之前該團隊研究中SBI-553結構相同,SBI-810中的甲基取代了SBI-553環丙基環上的氟原子。
作者利用已解析的人類結構研究了SBl-810與NTSR1的相互作用,使用分子對接和分子動力學模擬評估了SBl-810與人類NTSR1之間氫鍵的強度。相比SBI-553,研究人員發現SBI-810 與精氨酸166 (ARG166)的相互作用更強。在一項評估人胚腎293T (HEK293T)細胞中βarr2向NTSR1募集情況的生物發光共振能量轉移實驗中發現,添加NT或SBl-810均可刺激βarr2向NTSR1募集, 而NTSR1 拮抗劑SR142948A則無此作用。 SBI-810無法刺激NTSR1介導的Gq信號激活。
此外,SBl-810在拮抗NT誘導的Gq信號激活的同時, 促進NT誘導的βarr2募集。這些結果均表明SBl-810是NTSR1的βarr2偏向性激動劑。
為了評估SBI-810的鎮痛效果,研究團隊使用 van Frey纖維絲測試了未處理的雄性和雌性C57BL/6J小鼠的機械縮足反射閾值(PWT)。SBl-810在1小時內顯著提高了PWT, 在2小時和3小時進一步提高。因此SBl-810在基礎生理條件下能有效抑制急性疼痛。在熱板、哈格里夫斯(Hargreaves)和干冰試驗中, SBl-810還減輕了熱痛和冷痛, 而在轉棒、曠場、膠帶和棉簽試驗中SBl-810不影響運動或觸覺功能。
為進一步評估SBI-810的潛在副作用,使用激光散斑成像技術檢測了血流情況(研究人員使用了RWD的激光散斑血流成像系統),與NT不同,SBI-810在15和60 min顯著降低后肢灌注,鞘內注射SBI-810對血流灌注無影響。這些發現表明SBl-810通過NTSR1和βarr2緩解急性疼痛,且不損害運動或觸覺感覺功能。
圖2.SBI-810通過全身和局部給藥可減輕小鼠的術后疼痛、神經病理性疼痛和炎癥性疼痛
同時研究團隊構建了多種疼痛模型(如SNI、切口、骨折、福爾馬林和CFA)以評估SBI-810的鎮痛效果。在足底切口模型中,SBI-810可以有效預防切口誘導的機械性疼痛并及時阻斷自發性疼痛。同時SBI-810在脛骨骨折模型中有效緩解了機械性疼痛、自發性疼痛和冷痛反應。在坐骨神經損傷(SNl)模型中,SBl-810仍可逆轉損傷后1周所產生地機械性疼痛和冷痛反應。
圖3.SBI-810通過抑制小鼠脊髓的突觸傳遞,經由NTSR1和βarr2發揮中樞鎮痛作用
為了進一步驗證SBI-810對脊隨神經可塑性的中樞調節作用,作者檢測了脊髓背角(SDH)中對疼痛調節至關重要的NTSR1和NTSR2的表達。研究結果表明, 調節脊髓傷害感受神經元中的突觸傳遞、NMDAR表面表達和功能以及細胞外調節蛋白激酶(ERK) 激活, 是SBl-810通過βarr2介導的NTSR1信號傳導來減輕疼痛的關鍵機制。
圖4.文章摘要圖
SBI-810作為一種新型的βarr2偏向性NTSR1變構調節劑,通過外周和中樞機制有效緩解急慢性疼痛,同時規避了阿片類藥物的成癮性和副作用,為疼痛治療提供了創新性解決方案。未來研究需進一步優化其藥代動力學特性并推進臨床轉化。
研究方法亮點
該工作證明SBI-810通過外周和中樞機制減輕急性和慢性疼痛,同時SBI-810與內源性神經降壓素協同調節疼痛。通過多項動物模型實驗以及分子實驗的驗證,強調了NSTR1/βarr2通路在調節外周敏化或通過ERK/NMDAR通路在調節中樞敏化中的相互作用。
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