Commun Biol:给“苦口”的药换个思路——新型“诱饵”筛选法能否钓出更安全的止痛药?
来源:生物谷原创 2026-07-15 10:56
在疼痛治疗领域,阿片类药物一直是难以替代的“双刃剑”。以吗啡为代表的μ-阿片受体激动剂,镇痛快,但成瘾性强、容易导致呼吸抑制,让医生和患者又爱又怕。WHO数据显示,全球约

在疼痛治疗领域,阿片类药物一直是难以替代的“双刃剑”。以吗啡为代表的μ-阿片受体激动剂,镇痛快,但成瘾性强、容易导致呼吸抑制,让医生和患者又爱又怕。WHO数据显示,全球约有20%的成年人受慢性疼痛困扰,而美国疾病控制与预防中心的数据显示,近半数阿片类药物过量致死案例与处方止痛药相关。寻找能精准激活止痛靶点、同时规避严重副作用的替代分子,已成为生物医学界竞相攻克的难题。在此背景下,一种名为“核酸适配体”的新型分子工具走入视野,而日本科学家近期开发出的一种高效筛选方法,为这个领域带来了新的可能。
核酸适配体本质上是单链DNA或RNA短链,能通过折叠形成特定的三维结构,像“分子钥匙”一样精准识别目标蛋白。理论上,它们可以像抗体一样特异结合靶点,又具备化学合成方便、免疫原性低等优势。但一个关键瓶颈长期存在:针对像G蛋白偶联受体这类镶嵌在细胞膜上的“七次跨膜”蛋白,传统筛选方法(如Cell-SELEX)效率低下,很难获得高亲和力、高特异性的适配体。原因在于膜蛋白脱离天然环境后结构容易失活,而基于活细胞的筛选又受大量无关膜蛋白干扰,如同在嘈杂的集市里辨认一个人的声音。

EV-SELEX基本原理的验证
发表在国际杂志Communications Biology上题为“Efficient and Specific Selection of High-Affinity DNA Aptamers Targeting µ-Opioid Receptor via Functional Extracellular Vesicles”的研究报告中,来自日本富山大学等机构的科学家们通过研究开发了一项名为“EV-SELEX”的新技术,巧妙绕过了这一障碍。他们的灵感来源于细胞自身的“废物回收”机制:当配体(如激素或药物)与GPCR结合后,激活的受体会被细胞内吞,随后被装入一种名为“细胞外囊泡”的小泡中释放到细胞外。这意味着,只要收集细胞培养液中的囊泡,就能直接“钓”出那些与受体结合状态相关的配体分子,大幅减少其他膜蛋白的干扰。
基于这一原理,研究人员用μ-阿片受体作为靶标进行验证。经过数轮筛选,他们获得了一条名为Dapt-μR的DNA适配体,其对μ-阿片受体的亲和力达到约28纳摩尔,且对其他类型的阿片受体几乎没有结合。更为关键的是,Dapt-μR本身就是一个激动剂。在体外培养的细胞中,它能像吗啡一样抑制cAMP的积累,而这种效应可被经典拮抗剂纳洛酮完全阻断,证明其作用的确是通过μ-阿片受体介导的。在原代培养的纹状体神经元上,Dapt-μR同样展现出降低钙离子内流的生物活性。而在小鼠模型中,鞘内给予该适配体后,动物产生了明显的镇痛效果,相当于在活体层面验证了它的药用潜力。
从技术层面看,EV-SELEX的优势在于“借力打力”,常规Cell-SELEX往往需要十几轮甚至更多循环才能获得有潜力的候选分子,而EV-SELEX仅用更少的轮数就筛选出高亲和力的适配体,且筛选过程中能够富集那些识别受体“激活态”构象的序列。这种效率提升意味着,未来针对不同GPCR靶点(如与神经退行性疾病、慢性疼痛、代谢异常或肿瘤相关的受体)开发候选药物,或制备用于基础研究的高选择性分子探针,所需的时间和成本都有望大幅压缩。
当然,这项研究的成果仍然停留在临床前阶段。Dapt-μR作为一种核酸分子,在体内的稳定性、长期给药的安全性以及能否真正规避传统阿片类药物的成瘾和呼吸抑制风险,尚需进一步验证。但EV-SELEX策略本身展示了一条有别于传统思路的路径—利用细胞自身的运输机制来筛选药物,把原本干扰筛选的“杂质”转化为富集靶标的“捷径”。(生物谷Bioon.com)
参考文献:
Ikemoto, M.J., Kamikubo, Y., Uta, D. et al. Efficient and specific selection of high-affinity DNA aptamers targeting μ-opioid receptor via functional extracellular vesicles. Commun Biol 9, 861 (2026). doi:10.1038/s42003-026-10525-0
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