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六位美国凯斯西储科学家作为一个国际团队的一部分,发现了两种化合物,它们在降低与诸如溃疡性结肠炎,关节炎和多发性硬化症的疾病相关的炎症反应上展现出前景。这些化合物,被称为“OD36和OD38”,似乎可特定地削减来自PIPK2(丝氨酸/苏氨酸/络氨酸激酶2)的炎症触发信号。PIPK2是一种酶,可激活高能量分子来促使免疫系统对炎症反应产生应答。这项研究的发现出版于《生物化学杂志》(Journal of Biological Chemistry)。
“这是关于阻断PIPK2(PIPK2抑制剂)或在炎症性反应中有效的首个已出版研究,”主要作者暨凯斯西储大学医学院病理学副教授Derek Abbott博士说道,“我们的数据对进一步开发和优化靶向PIPK2的药物和诊断技术提供了坚实的原理阐释。”
除了Abbott与其医学院同事外,该研究团队还包括Oncodesign,法国第戎市一家治疗分子生物技术公司;Janssen Research & Development,一家总部位于美国新泽西州的药企;及Asclepia Outsourcing Solutions,一家总部位于比利时的医疗化学公司。
PIPK2的正常功能是传送警报信号至发生细菌感染的细胞,这转而刺激机体动员白血球。这些白血球识别并包围病原菌,从而引发血液聚集于该部位。这种血液积聚导致了炎症反应典型红肿部位的形成。当这个过程出错时,这种炎症反应会急剧增加,组织破坏则紧接着发生。PIPK2连同NOD1和NOD2(核苷酸结合寡聚化结构域)蛋白一同起效,以控制引起这种炎症反应过程的免疫系统应答。
在这项研究项目中,研究人员应用最先进的基因测序技术来获悉NOD2蛋白特异性驱动的一组独特基因。他们最终将注意力集中于三种特异性NOD2所驱动的炎症基因(SLC26a,MARCKSL1和RASGRP1),这些基因引导研究人员发现了最有效的化合物。
Oncodesign公司搜索了其靶向激酶的具有4000种化合物的文库,且在详尽研究后将选择对象缩窄至13种化合物。然后,研究人员在小鼠和人类细胞中测试了这13种化合物,结果发现两种化合物,OD36和OD38,在阻断PIPK2上最有效。
“基于OD36和OD38的设计,我们已与Oncodesign公司合作开发出甚至比第一代的OD36和OD38更有效的第五代化合物,”Abbott说道,“我们下一步的目标是,寻找一家更大的药企,以将这些化合物推向1期人体临床试验。”
与来自凯斯西储大学的Abbott合作的研究人员是,该大学医学院医学教授兼该大学医院病例医学中心胃肠病学科主任Fabio Cominelli博士,及该大学医学院病理学教授Theresa T. Pizarro。参与该研究的额外研究人员还包括:Justine T. Tigno-Aranjuez博士和Benedetta Mattioli,他们均来自该大学病理学系;XiaoDong Bai博士,来自该大学RNA中心;Pascal Benderitter和Jan Hoflack博士,他们均来自Oncodesign公司;Frederick Rombouts,来自Janssen Research & Development公司;及Frederik Deroose博士,来自Asclepia Outsourcing Solutions公司。
这项研究工作是由NIH(R01 GM086550 and P01 DK091222),美国癌症协会博士后奖金(PF-1 1-058-01-MPC),及伯勒斯康事业奖所支持的。Benderitter,Hoflack和Abbott在开发新PIPK2抑制剂上均具有财务权益。