阿片類藥物(如嗎啡、芬太尼)是醫(yī)學(xué)史上最偉大的止痛武器,但是盡管他止痛效果好,卻常常伴隨著成癮、呼吸抑制、便秘等嚴(yán)重副作用,讓醫(yī)生和患者都談之色變。
大麻素受體CB1是另一個(gè)備受關(guān)注的止痛靶點(diǎn),它的激動(dòng)劑能強(qiáng)效止痛,但同樣被運(yùn)動(dòng)障礙、低體溫、耐受和成癮等副作用困住,始終無法走向臨床。
有沒有一種止痛藥,既能強(qiáng)效止痛,又幾乎沒副作用?
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2026年4月13日,浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院李曉明團(tuán)隊(duì)聯(lián)合藥學(xué)院董曉武、醫(yī)學(xué)院張巖團(tuán)隊(duì)在《Cell》上發(fā)表的研究《Rational design of Gi -biased CB1 agonist with reduced side effects》,給出了一個(gè)振奮人心的答案:
團(tuán)隊(duì)基于 CB1 受體結(jié)構(gòu)理性設(shè)計(jì)出Gi 偏向型激動(dòng)劑 LZD503、LZD505,在小鼠多種疼痛模型中展現(xiàn)強(qiáng)效止痛效果,同時(shí)顯著降低運(yùn)動(dòng)障礙、低體溫、耐受與成癮等副作用,解析了偏向信號(hào)機(jī)制,為下一代無副作用非阿片類止痛藥提供全新設(shè)計(jì)藍(lán)圖與候選分子。
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核心發(fā)現(xiàn):找到 CB1 受體的副作用開關(guān)
CB1受體被激活后有兩條下游通路:Gi蛋白通路負(fù)責(zé)止痛;β-arrestin通路負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)障礙、低體溫、耐受等副作用。傳統(tǒng)CB1激動(dòng)劑兩條通路都激活,所以止痛的同時(shí)也帶來副作用。
浙大團(tuán)隊(duì)用冷凍電鏡解析了CB1受體與配體的高分辨率結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)了一個(gè)關(guān)鍵信息:F189、F268、F379三個(gè)芳香氨基酸殘基,是介導(dǎo)β-arrestin通路的關(guān)鍵開關(guān)。用定點(diǎn)突變和BRET檢測發(fā)現(xiàn)突變這三個(gè)殘基后,β-arrestin信號(hào)被顯著削弱,而Gi信號(hào)基本保留,鎖定了改造藥物的核心靶點(diǎn)。
因此,只要讓藥物避開這三個(gè)位點(diǎn)的空間沖突,就能精準(zhǔn)打開止痛通路(Gi通路)、抑制副作用通路(β-arrestin通路)。
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藥物設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)出只止痛、少副作用的新分子
基于上述結(jié)構(gòu),團(tuán)隊(duì)對(duì)傳統(tǒng)的大麻素激動(dòng)劑 FUB 進(jìn)行改造:把易引發(fā)沖突的叔丁基替換成空間更小、更剛性的環(huán)丙烷 / 羥乙基,得到LZD503、LZD505。
用BRET、冷凍電鏡解析結(jié)構(gòu),證實(shí)兩種新藥物深度激活 Gi 通路、大幅削弱 β-arrestin 通路,LZD503 偏向性更強(qiáng)。
也就是說,新藥物能精準(zhǔn)止痛、副作用小,實(shí)現(xiàn)信號(hào)通路選擇性。
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動(dòng)物實(shí)驗(yàn):強(qiáng)效止痛 + 副作用顯著降低
止痛效果:在熱板、福爾馬林、CFA 炎癥、SNI 神經(jīng)病理性疼痛模型中,LZD503/505 均顯著緩解疼痛,效果由 CB1 介導(dǎo)。
副作用改善:連續(xù) 7 天使用幾乎不產(chǎn)生耐受;低體溫、運(yùn)動(dòng)障礙遠(yuǎn)輕于對(duì)照藥;條件位置偏好實(shí)驗(yàn)顯示無成癮性。
因此,新止痛藥止痛強(qiáng)、無耐受、不影響運(yùn)動(dòng)能力、不成癮。
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機(jī)制與意義:建立全新止痛藥設(shè)計(jì)框架
高分辨率冷凍電鏡結(jié)構(gòu)顯示,新藥物結(jié)合更淺、減少與關(guān)鍵殘基作用,無法穩(wěn)定 β-arrestin 結(jié)合構(gòu)象。
團(tuán)隊(duì)首次明確 CB1 偏向信號(hào)的空間位阻機(jī)制,建立結(jié)構(gòu)導(dǎo)向的 Gi 偏向型 CB1 激動(dòng)劑設(shè)計(jì)方法,為突破大麻素類藥物臨床瓶頸提供方案。
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全文總結(jié)
浙江大學(xué)團(tuán)隊(duì)通過結(jié)構(gòu)生物學(xué)發(fā)現(xiàn) CB1 受體介導(dǎo)副作用的關(guān)鍵位點(diǎn),理性改造得到Gi 偏向型激動(dòng)劑 LZD503、LZD505,在小鼠體內(nèi)實(shí)現(xiàn)廣譜強(qiáng)效止痛,同時(shí)大幅降低耐受、運(yùn)動(dòng)障礙、低體溫與成癮風(fēng)險(xiǎn);
該研究發(fā)現(xiàn)的新型藥物為慢性痛、神經(jīng)痛治療提供了安全新方向,建立可推廣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程,加速同類藥物研發(fā)。
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小編寄語:
這篇關(guān)于無副作用CB1止痛藥的研究,直面了止痛藥領(lǐng)域最核心的困境:阿片類藥物成癮、副作用大;大麻素受體CB1止痛效果好,但同樣被運(yùn)動(dòng)障礙、低體溫、耐受等副作用困住。
而這項(xiàng)研究的核心突破在于,它通過結(jié)構(gòu)生物學(xué)理性設(shè)計(jì),找到了CB1受體介導(dǎo)副作用的開關(guān)——三個(gè)芳香氨基酸殘基,并據(jù)此設(shè)計(jì)出Gi偏向型激動(dòng)劑LZD503/505,在小鼠中實(shí)現(xiàn)強(qiáng)效止痛,同時(shí)大幅降低耐受、運(yùn)動(dòng)障礙、低體溫和成癮風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)了 “療效與副作用” 的分離。
對(duì)飽受慢性疼痛折磨的患者而言,這種強(qiáng)效止痛、近乎無副作用的新型候選藥物,無疑為他們的生活重新點(diǎn)亮了希望。
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https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.03.020
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