多重机制减轻炎症!全球数百万人深受困扰,这种慢性疾病有望迎来全新抑制剂
来源:学术经纬 2025-04-10 14:20
综上,这项研究筛选出的KB-0118为IBD治疗提供了新思路。研究指出,KB-0118可能通过对BRD4的表观遗传调节抑制Th17驱动的炎症。
炎症性肠病(Inflammatory Bowel Disease, IBD)是一类以肠道慢性炎症为特征的复杂疾病,主要表现为克罗恩病(Crohn’s Disease)和溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis)两种类型。根据全球疾病负担估计,全球有超过680万名IBD患者,他们长期遭受腹痛、腹泻、直肠出血、疲劳和体重下降等症状的困扰,长期炎症还可引发纤维化等并发症。
在一项发表于Biomedicine & Pharmacotherapy的研究中,研究团队筛选出了具有IBD治疗潜力的BET蛋白抑制剂候选分子KB-0118,该分子有望与现有药物联合使用,带来更高效、安全的疗法。
值得一提的是,这是该团队在过去两年内发表的第3项关于利用DEL技术发现BET蛋白抑制剂的研究。
BET家族的治疗潜力
IBD的发病机制涉及遗传、环境因素、肠道微生物失调以及免疫系统异常激活等多种因素。由于发病机制复杂,这类疾病的治疗面临着巨大挑战。IBD尚无治愈方法,皮质类固醇和免疫抑制剂等传统药物能够缓解症状,但长期使用可能引发副作用,并且一部分患者对现有疗法的反应不佳。因此,开发新型靶向药物有着迫切需求。
近年来,科学界开始关注表观遗传调控在炎症性疾病中的作用。其中,溴结构域和超末端家族蛋白(bromodomain and extra-terminal domain,BET)家族因为在基因转录调控中的核心作用成为研究热点。
BET家族包含BRD2、BRD3、BRD4和BRDT这4种蛋白,它们能够结合特定的表观遗传修饰,调控包括炎症因子在内的多种基因表达。此前的研究发现,BET蛋白对维持多种肿瘤有着重要作用。因此,抑制BET蛋白成为恶性肿瘤的潜在治疗方案。目前已有临床阶段的BET抑制剂用于治疗多种实体瘤和血液肿瘤。在肿瘤领域之外,选择性BET抑制剂治疗动脉粥样和糖尿病的临床试验正在开展,此外有临床前研究表明,抑制BRD4可以减少骨关节炎和类风湿性关节炎模型中的炎症。
由于传统的泛BET抑制剂存在毒性大、半衰期短需要频繁给药等问题,这些障碍限制了其在慢性炎症疾病中的应用。因此,科学家正在尝试开发新型泛BET抑制剂以及选择性BET抑制剂。
DEL助力发现KB-0118
在由韩国延世大学领衔的最新研究中,研究团队首先利用药明康德提供的DEL技术,对BRD2、BRD3和BRD4蛋白的特征性溴结构域BD1和BD2进行筛选。
在筛选候选新药时,为了找到与靶点蛋白结合的化合物,传统的高通量筛选需要对海量化合物依次进行测试,耗费大量时间与成本。DEL技术则是巧妙地给待筛选的分子贴上各自的DNA序列标签,当这些分子与靶点蛋白共同孵育,其中亲和力高的分子就会与靶点蛋白结合。这样的独特设计使得上百亿的分子能够混合在一起进行筛选,能够在不显著增加成本的情况下,实现多个蛋白的平行筛选,大幅加速新药发现的进程。
在这项研究中,研究团队首先基于DEL高通量筛选结果,筛选出新型BET抑制剂——KB-0118。该化合物对BRD2和BRD4的BD1及BD2结构域表现出高选择性,而对BRD3的亲和力较低。这种选择性表明,KB-0118可以调节BRD2和BRD4相关的炎症和致癌途径,以此作为靶向治疗剂。
潜在联合疗法,有望改善IBD治疗
根据此前的研究,在IBD患者中,Th17细胞驱动了免疫稳态受损导致的肠道黏膜炎症,这类细胞会分泌与黏膜免疫相关的炎性细胞因子——白细胞介素IL-17。在IBD患者的肠道中,通常会观察到IL-17水平和Th17细胞活性升高的现象,这也将Th17驱动的炎症与疾病病理直接联系了起来。
在这项研究中,体外实验验证了KB-0118在T细胞和巨噬细胞中的抗炎作用,以及与IBD治疗的潜在关联。KB-0118抑制了T细胞和巨噬细胞中多种促炎因子的表达,与此同时上调了抗炎因子IL-10,显示出双向免疫调节潜力。
此外,研究观察到KB-0118对T细胞的增殖与分化过程产生了不同的影响:KB-0118广泛抑制各种T细胞的增殖,但对T细胞分化却表现出选择性,在减少促炎性Th17细胞的同时,促进了Th2细胞向着抗炎的趋势分化。这样的特征表明,KB-0118在IBD等慢性炎症性疾病中具有控制过度免疫激活的潜力。
▲KB-0118作用机制示意图(图片来源:参考资料[1])
接下来的动物实验,研究团队采用了两种经典IBD模型:DSS化学诱导的结肠炎模拟溃疡性结肠炎;T细胞介导的慢性结肠炎,则是更贴近克罗恩病的病理特征。
根据实验结果,口服KB-0118能显著减轻两种模型的疾病严重程度。在模拟溃疡性结肠炎的小鼠中,KB-0118对结肠长度表现出显著的保护作用,能够保持结肠完整性并减少炎症,支持了KB-0118治疗结肠炎的潜力。而在模拟克罗恩病的小鼠中,KB-0118治疗减缓了体重下降的趋势,并且改善了结肠长度;同时,IL-17a水平降低,表明KB-0118能够减少IL-17a驱动的炎症,有望成为慢性IBD的治疗剂。
与现有BET抑制剂相比,KB-011还表现出了良好的安全性。14天的急性毒性试验显示,即使在高剂量下,小鼠的血液学、生化和组织病理指标均未出现显著异常。此外,KB-0118的口服生物利用度较高,避免了传统BET抑制剂需频繁注射的不便,更适合长期用药。
综上,这项研究筛选出的KB-0118为IBD治疗提供了新思路。研究指出,KB-0118可能通过对BRD4的表观遗传调节抑制Th17驱动的炎症。基于KB-0118的相对低毒性,其或许能与现有的IBD药物产生协同效应,通过联合方法提高治疗效果,同时最大限度地减少每种药物的所需剂量,减少不良反应并改善患者预后。接下来,研究团队仍需进一步验证KB-0118的长期安全性、人体药代动力学特征及疗效,为临床试验奠定基础。
参考资料:
[1]Yeo-Jin Jeong et al., KB-0118, A novel BET bromodomain inhibitor, suppresses Th17-mediated inflammation in inflammatory bowel disease. Biomedicine & Pharmacotherapy, DOI: 10.1016/j.biopha.2025.117933.
[2] Jeong, Seoyeon, et al. "Streamlined DNA-encoded small molecule library screening and validation for the discovery of novel chemotypes targeting BET proteins." Molecular Therapy-Nucleic Acids 32 (2023): 637-649.
[3] Lee, Hyemi, et al. "A Novel BD2-Selective Inhibitor of BRDs Mitigates ROS Production and OA Pathogenesis." Antioxidants 13.8 (2024): 943.
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