近日,国家万人计划专家、江苏博后智造首席科学家黄博士课题组在糖尿病药物设计和研发领域取得重要进展。相关工作发表在国际著名期刊《柳叶刀》和《细胞》联合子刊《EBiomedicine》上,其创新而巧妙的药物设计为糖尿病药物开发和疾病治疗提供了极为重要的新策略和新思路。
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,糖尿病的发病率逐年升高,中国成年人糖尿病患病率达到11.6%,其中2型糖尿病占糖尿病总发病率的90%以上。2型糖尿病面临着患者众多、病因复杂、临床治疗困难等诸多压力,开展2型糖尿病发病机制以及创新药物开发一直是国际糖尿病研究领域的热点。
成纤维细胞因子多肽21是肝脏分泌的一种重要的内分泌性生长因子,其优异的糖脂代谢调控能力使其成为治疗二型糖尿病的潜在靶点,同时掀起了国际新药研发巨头开展基于FGF21的糖尿病治疗药物的研发热浪;然而,随后的临床前数据显示FGF21的治疗效果不甚理想。基于前期报道和结构分析,黄博士发现FGF21的体内稳定性差和低受体结合力构成制约其临床应用的关键瓶颈。
在国家自然科学基金、国家科技部重点研发计划、浙江省重大科技专项等的支持下,本研究基于对FGFs蛋白质结构和功能的深入理解,通过基因重组的方式巧妙地将结构规则且高稳定性的旁分泌FGF1的核心域(core region)与FGF21的beta Klotho结合域相结合构建了paracrine-endocrine FGF chimeras(FGF1ΔHBS -FGF21 C-tail),从而在增强其受体结合能力的同时,改善了其体内稳定性差的缺陷。该研究不仅仅获得了具有临床应用前景的FGF21类似物,也为更安全和有效的糖尿病治疗药物开发提供了极有价值的指导思路。据悉,目前围绕该创新药物已获得美国、澳洲、中国等多国专利,临床前安全性评价基本结束,结果良好,预计2020年将开展人体临床试验。
图示:FGF1-FGF21糖尿病创新药物设计思路图
值得一提的是,近三年,黄博士带领课题组围绕生长因子和代谢疾病已开展了一系列创新研究工作,取得了系列高水平研究成果(Molecular Cell ,2016; Cell Reports, 2017; Kidney International, 2018),为推动新型生长因子与糖尿病治疗做出了重要努力, 该项工作是上述研究的重要延续。