超過1億美國人受到慢性疼痛的影響,其中四分之一的人每天都遭受疼痛,這種負(fù)擔(dān)每年造成約6,000億美元的工資和醫(yī)療費用損失。對于其中許多患者(例如患有癌癥,糖尿病或外傷的患者)而言,他們的疼痛是神經(jīng)性的,這意味著它是由對痛覺神經(jīng)的損害引起的。
為了治療慢性疼痛,自1990年代后期以來,阿片類鎮(zhèn)痛藥的處方量呈指數(shù)增長,導(dǎo)致濫用和過量服用的現(xiàn)象增多。但根據(jù)塔夫茨藥物開發(fā)研究中心的一項研究,開發(fā)新的處方藥通常需要花費十年以上的時間,并且花費超過20億美元。
研究負(fù)責(zé)人,UTSW麻醉學(xué)和疼痛管理副教授Enas S.Kandil博士和她的UT Southwestern同事尋求替代阿片類藥物的方法。
研究小組專注于EphB1,這是一種在神經(jīng)細(xì)胞表面發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)。研究表明,這種蛋白質(zhì)是產(chǎn)生神經(jīng)性疼痛的關(guān)鍵。作者解釋說,經(jīng)過基因改造以去除所有EphB1的小鼠不會感到神經(jīng)性疼痛。即使這種蛋白質(zhì)的量減半的小鼠也能抵抗神經(jīng)性疼痛,這表明EphB1有望成為緩解疼痛藥物的靶標(biāo)。不幸的是,沒有已知的藥物使EphB1失活。
為了進一步探究,Ahmed使用計算機模型掃描了FDA批準(zhǔn)的藥物庫,測試其分子結(jié)構(gòu)是否具有正確的形狀和化學(xué)性質(zhì)以結(jié)合EphB1。他們的研究發(fā)現(xiàn)了三個四環(huán)素,這是自1970年代以來使用的一個抗生素家族的成員。
為了研究這些藥物是否可以結(jié)合EphB1并使EphB1失活,研究小組在培養(yǎng)皿中將蛋白質(zhì)和這些藥物結(jié)合在一起,并測量了EphB1的活性。當(dāng)然,這些藥物中的每一種都以相對低的劑量抑制蛋白質(zhì)。 Wang用X射線晶體學(xué)對金霉素的EphB1結(jié)構(gòu)進行了成像,表明該藥物可整齊地適合蛋白質(zhì)催化結(jié)構(gòu)域的口袋,這是EphB1發(fā)揮功能所必需的關(guān)鍵部分。
在三種不同的神經(jīng)性疼痛小鼠模型中,這三種藥物的組合注射顯著減弱了對諸如熱或壓力之類的疼痛刺激的反應(yīng),三聯(lián)體在更低劑量下的效果要比每種藥物單獨的大。當(dāng)研究人員檢查這些動物的大腦和脊髓時,他們證實這些組織細(xì)胞上的EphB1已被滅活,這可能是其抗疼痛性的原因。
她說:“除非我們能找到阿片類藥物替代品來治療慢性疼痛,否則我們將繼續(xù)看到阿片類藥物的流行呈螺旋式增長。這項研究表明,如果將具有不同背景的不同經(jīng)驗的科學(xué)家和醫(yī)生召集在一起,我們正在為新事物打開一扇窗戶。”