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《自然医学》三重磅:减肥药研发获重大突破,三家制药巨头同时发现有效治疗肥胖的作用靶点 | 科学大发现

奇点网  · 公众号  · 医学  · 2017-08-30 00:00

正文

肥胖是一个全球性的健康问题,会导致包括2型糖尿病、心血管疾病、骨关节炎和癌症等疾病。 据统计全球共有19亿人被列为超重,其中有6亿肥胖患者。肥胖已经对人类社会医疗保健造成了重大负担 [1]。


然而,目前的药理学治疗只实现了相当适度(5-8%)的体重减轻[2]。 因此,减肥药,仍然是未能满足的巨大医疗需求。 开发可以安全而有效地减轻体重的新型治疗剂不仅意义重大,而且利润可观。



科学家们最早在晚期前列腺癌患者中观察到,患者体重减轻与血清中GDF15水平升高相关,由此提出了GDF15与体重调节之间的联系[3]。在动物模型中科学家们发现, GDF15的过度表达会导致出现体瘦、摄食量减少以及代谢指数改善等现象[4]。 这也让GDF15成为治疗肥胖和2型糖尿病的潜在希望。


但是之前有研究证明GDF15还涉及多种生物学功能, 包括癌症恶病质 (恶性肿瘤晚期患者出现的机体严重消瘦、贫血、厌食和全身衰弱的表现)、 肾脏和心脏衰竭、动脉粥样硬化以及代谢异常等[5]。


由于GDF15这种牵一发而动全身的复杂作用,再加上一直以来 科学家们对于GDF15介导体重减轻的信号传导和作用机制,包括相关受体,都知之甚少。 这也就导致了 利用GDF15治疗肥胖的潜在价值,也就一直没有取得大的突破。


就在今天,《自然医学》同时刊登了来自诺和诺德(NVO)、礼来(LLY)、强生(JNJ) 三家制药巨头研究人员的三篇独立文章,明确指出 GFRAL是GDF15的高亲和力受体,在减少摄食和降低体重机制中发挥着核心作用。 试验过程中研究人员敲低 GFRAL 表达或阻断GFRAL与GDF15相互作用,会导致进食增多和体重增加,以及葡萄糖耐量异常[6-8]。

丹麦诺和诺德公司、礼来制药和美国强生公司


这是 科学家们首次确定GDF15调节体重的核心机制和关键受体, 为肥胖和Ⅱ型糖尿病的治疗提供了绝佳的靶点。 也就是说, 靶向增强GDF15-GFRAL信号通路介导的摄食抑制,可以有效治疗饮食导致的肥胖。NVO相关人员表示,靶向GFRAL的药物有望在两到三年内进入诊所[9]。


JNJ研究与发展实验室的研究人员,首先尝试通过皮下注射GDF15观察对动物模型体重的影响。结果发现, 在给予饮食导致肥胖的小鼠皮下注射GDF15六小时后,食物摄取量开始减少,6天后观察到食物摄取量和体重均小于对照组。

因饮食引起肥胖的小鼠在给药后体重变化


为了进一步观察GDF15在更高等动物中的作用,研究人员又向猕猴皮下注射人GDF15血清蛋白重组体(HSA-GDF15), 2周后发现猕猴摄食减少,4周后对照组猕猴体重上升,而实验组猕猴体重下降。 另外研究还表明,注射GDF15剂量相对越高,猕猴食物摄取和体重减少越明显。


临床监测还显示, 接受治疗的动物均没有出现不适的迹象,这也更加强调了GDF15治疗肥胖症的潜力。


GDF15究竟是怎样发挥抑制摄食和减少体重的作用? 为了寻找GDF15抑制能量摄取的胞内受体,三个研究团队分别下了不少功夫。


JNJ研究人员利用细胞芯片技术测试了4493个膜蛋白,找到了其中5个可能与GDF15结合的“嫌疑对象”,然后利用荧光激活细胞分选系统逐一测试, 发现只有表达GFRAL的细胞可以与GDF15特异性结合。







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