编者按:杜氏肌营养不良症(DMD)是一种致命的罕见肌肉萎缩疾病。患者编码抗肌萎缩蛋白(dystrophin)的基因发生变异,导致肌肉逐渐无力萎缩,最终预期寿命很少超过40岁。近期,由昆士兰大学领导的研究团队报告了一种潜在的新型小分子PK007,其可在DMD进展早期用于保护肌肉,避免肌肉坏死。根据团队发表在《骨骼肌》(Skeletal Muscle)期刊上的研究结果,在DMD幼年小鼠模型中,PK007在疾病早期发展阶段显著改善了幼年小鼠肌肉力量和活动能力。根据研究论文,药明康德为该研究提供了体内药代动力学分析。
自2016年以来,这种曾无药可医的疾病先后迎来了8款获美国FDA批准的疗法,其中5款创新疗法针对DMD疾病的根本原因——抗肌萎缩蛋白的缺失。在这些进展的鼓舞下,科学界与产业界正继续加大投入,开发具有不同作用机制的DMD疗法,以更好地造福病患。
在DMD的早期发展阶段,也就是肌肉开始坏死时,疾病会触发复杂的免疫炎症反应。其中,促炎因子前列腺素D2(PGD2)水平升高又会进一步加重肌肉损伤。临床上经典的治疗方法是使用糖皮质激素来减轻炎症,但长期使用糖皮质激素治疗的不良反应也很明显。
而这项研究的主角——新型化合物PK007是一种靶向造血前列腺素D合酶(HPGDS)的特异性抑制剂。由于HPGDS的主要作用是在外周组织中催化PGD2的生成,抑制该酶可以减少PGD2的产生,从而有助于减少肌坏死相关炎症。不仅如此,其他有益的抗炎性前列腺素还得到了保留,避免产生糖皮质激素的广泛免疫抑制和不良反应。
论文详细描述了PK007的体外效力和在雄性小鼠体内的药代动力学特征,表明PK007具有高效力(17.23 ± 12 nM)、长半衰期(3.0 ± 0.3 h)和良好的口服生物利用度(81%)。
接下来,为了检验PK007的治疗效果,研究团队使用3周龄的DMD模型小鼠(mdx小鼠)进行测试。这种动物模型的初始发病机制和生理学特性与人类十分相似,其3周龄相当于DMD患儿在4~6岁时的急性发作期,即后肢肌肉开始受到严重影响。
实验中,mdx小鼠经过10天的口服用药,相比对照组,血清PGD2水平降低33.36%。在腓肠肌等最早开始出现营养不良的肌肉组织中,巨噬细胞浸润面积减少,多种促炎细胞因子(如TNF-α)的表达显著降低,这说明PK007能够通过阻断PGD2显著减轻肌肉坏死相关的炎症反应。与此同时,小鼠在10天治疗期间的肌肉握力和身体活动能力都获得了近70%的提升。此外,研究人员检查了小鼠的后肢、横隔膜、舌等多处肌肉,肌坏死总面积显著减少。
论文总结道:“PK007作为HPDGS抑制剂,特异性抑制PGD2并减少炎症,其结果为推进这类抑制剂作为DMD的可行疗法奠定了坚实基础。这种方法可以避免肌肉因营养不良而坏死,减轻疾病的严重程度,从而改善患者结局和生活质量。”
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