未来好药有望“一把钥匙开几把锁”：《细胞》发表上海科学家多靶点、多功效药物设计新方法
汪胜研究员解释
多靶点分子IHCH-7179的变形机理
吞下一粒药，精神分裂和痴呆的小鼠既改善了认知功能，又抑制住了精神错乱的症状。国际著名学术期刊《细胞》昨天深夜上线了来自中国科学院分子细胞科学卓越创新中心汪胜研究组的一项重要发现：他们发现了一种新的药物设计方式，能让一种药物分子在体内通过折叠变形，适配不同的靶点，根据治疗所需，精准拨动其“开关”。
什么才是一个好药？曾经，“一把钥匙只开一把锁”地精准作用在一个靶点上，有效治愈疾病，是新药开发的一条重要标准。然而，对于双相情感障碍、躁郁症等精神疾病，乃至糖尿病、肿瘤等多靶点复杂疾病，未来的好药标准或许会变成“一把钥匙同时开关几把锁”。
曾在美国国家心理卫生院精神药物筛选中心从事精神药物研究多年，汪胜在2018年回国建立研究组时，就萌生了开发这样一种“未来药物”的想法。
“精神疾病的发病机理异常复杂，症状表现千差万别。传统的单一靶点药物难以满足精神病患的需求。”汪胜解释，研发一种能够同时作用于多个靶点的药物变得至关重要，可以说多靶点药物是治疗复杂精神疾病的一大利器。
为何设计多靶点、多功效药物这么难？关键在于可控。一直以来，药物的副作用就来自其“多靶点”发挥作用，在治病之外又干扰到其他正常工作的分子机器。其实，已有药物研发者在尝试开发“一石二鸟”的药物。就在2022年，汪胜研究组就设计出一种能同时激活血清素和多巴胺受体的分子。如今，这个可用于治疗精神分裂症的药物分子正在进行长期毒理试验，如一切顺利则有望于今年夏天申请临床批件。
“不过，要让一个分子对靶点区别对待，有扬有抑，设计难度就大大增加。”汪胜说，这需要化学分析与合成、药物靶点、计算机筛选、生物实验等多个学科的跨专业合作。
得益于上海生物医药高水平科研机构与人才的集聚，汪胜在短短一年多内组建起了一支多学科背景的联合团队，从2019年开始对这一难题进行攻关——以血清素1A受体和2A受体为蓝本，研究组设计出了代表性多靶点分子IHCH-7179。在筛选了几万个化合物后，他们最终找到了10个符合条件的分子，其中7个有成药的潜力。
“这次《细胞》发表的分子，在进入体内后，会在靶点的牵引下，根据‘锁’的形状变形，并与之结合。”汪胜介绍，遇到血清素2A受体时，IHCH-7179会“弯折向下”，潜入其结合点深部以抑制其活性，从而压制精神病患的躁狂与幻觉症状；当它遇到血清素1A受体则“舒展向上”并对其激活，从而起到改善精神病患认知功能的作用。
多种临床前动物模型实验证明，IHCH-7179相关的行为药理研究支撑了多靶点分子的多重功效活性与其潜在的临床应用价值。杂志审稿人评价该成果“深化了我们对于复杂精神疾病治疗的药理认知”，将为未来开发更多、更有效针对复杂疾病的多靶点药物提供了重要的理论指导。
作者：许琦敏
文：许琦敏 图：受访者提供 编辑：许琦敏 责任编辑：任荃
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