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关闭失灵的免疫细胞探测器

颜磊  发表于 2018年09月19日

如果人的身体是一个王国,免疫系统便是保卫王国的军队。日常环境中充满了各种危险的细菌、病毒……我们能健康地生活,免疫系统功不可没。不过,在某些特殊情况下,当免疫系统不能正常工作时,它们也会对身体造成伤害。

免疫系统工作的原理可以简单概括为“排除异己”。免疫细胞上有各类灵敏的探测器,能够实时感知进入人体的不法分子,一旦探测到就会发出警报,然后整个免疫系统就会迅速集结队伍,准备战斗。但这些探测器并不总是准确无误。细菌、病毒等病原体当然是需要消灭的对象,有时候免疫系统会对一些无害的花粉、食物也很敏感,这时人就会“过敏”。

更糟糕的是,如果免疫系统错将一些正常的身体组织当作打击对象,那人就会患上自身免疫疾病。自身免疫疾病是仅次于心血管疾病和癌症的第三大类疾病。以类风湿关节炎为例,如果不及时治疗,自身的免疫系统长年累月地攻击关节组织,患者不仅饱受痛苦,还可能致残。

如何才能让已经“头脑发热”的免疫系统恢复冷静呢?一种方法是将免疫系统产生的、造成痛苦的物质清除,另一个更治本的方法则是修复或关闭失灵的探测器。最近,清华大学药学院、基础分子科学中心尹航教授的团队就发明了一种特异性小分子抑制剂,可以关闭失灵的探测器,让免疫系统恢复冷静,相关研究已于去年11月20日发表在《自然·化学生物学》上,并被选为当期封面文章。

免疫系统的探测器是种类繁多的蛋白质,Toll样受体家族(Toll-like receptors,TLRs)则是其中非常重要的成员。TLRs就像一个开关,如果它一直打开着,免疫系统就会失控,我们要做的就是把它重新关掉。尹航团队将目标锁定在了TLR8(TLRs的一种)上,经过筛选和结构改造,研究人员首次得到了高活性、高选择性的小分子TLR8抑制剂——CU-CPT8m。利用新颖的分子机制,研究人员只需极微量的CU-CPT8m分子就能在细胞水平上阻止免疫激活反应。而且,这些分子对患有关节炎、骨关节炎、成人斯蒂尔病的病人组织表现出有效的抗炎效果,在临床应用上极具潜力。

CU-CPT8m抑制TLR8的方式也很特别,它采用的是“先发制人”的策略。TLR8这个免疫系统的开关已经打开,将它再关上当然是一种办法,但更妙的是,CU-CPT8m分子就像卡在开关按钮上的一根楔子,一旦插上就很难再打开了。对这种新颖的分子机制,尹航有一个巧妙的比喻:“人们想从外面把敞开的大门关闭,但我们发现从门里面锁上大门,它就永远不会再打开。”

谈到下一步的计划,尹航说:“自身免疫疾病的药物研发是热门领域,全球销量前五名的药物中有3个为缓解此类疾病的消炎药物。但很可惜,我国在这一领域还没有太多建树。接下来,我们的工作重点将集中在产学研结合和成果转化上,致力于发展中国自主研发的小分子免疫调节剂。”

目前,尹航团队已递交了该系列TLR8抑制剂专利申请,并准备在未来两年内开展动物研究和临床试验。如果该系列抑制剂最终成为临床药物,不仅对患者是好消息,也有助于提升中国在新药研发领域的国际竞争力。


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