還記得讓美國(guó)科學(xué)家David Julius和Ardem Patapoutian獲得2021年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的溫度和觸覺(jué)受體-TRPV1嗎？瞬時(shí)受體電位香草酸亞型1（transient receptor potential vanilloid 1，TRPV1）因其可作為疼痛治療靶點(diǎn)而受到業(yè)內(nèi)人士的追捧。不過(guò)，隨著TRPV1研究的深入，越來(lái)越多的文獻(xiàn)證實(shí)TRPV1除了與疼痛相關(guān)，還與炎癥、心血管疾病、咳嗽、精神疾病和糖尿病等疾病相關(guān)。其中，與疼痛相關(guān)的研究是最多的。這里，我們重點(diǎn)匯總了TRPV1在疼痛治療方面的臨床研究進(jìn)展。在這之前，我們先來(lái)了解下TRPV1的生物學(xué)背景。
1、TRPV1結(jié)構(gòu)
根據(jù)氨基酸序列的相似性，瞬時(shí)受體電位(TRP)家族可以分為7個(gè)亞家族，分別是TRPC (Canonical 1-7)、TRPV (Vanilloid 1–6)、TRPM (Melastatin 1–8)、TRPA (Ankyrin 1)、TRPN（NOMP）TRPP (Polycystic 1-3)和TRPML (Mucolopin 1-3) [1]。TRPV1就屬于其中的香草酸亞家族，該亞家族還包括TRPV2、TRPV3、TRPV4、TRPV5和TRPV6。與其他亞家族相比，TRPV是目前研究最深入的TRP亞家族。TRPV1是1997年從大鼠背根神經(jīng)節(jié)(DRG)神經(jīng)元中克隆出的第一個(gè)哺乳動(dòng)物TRP通道蛋白[2]。
TRPV1也被稱(chēng)為辣椒素受體、瞬時(shí)受體電位陽(yáng)離子通道V亞家族成員1（transient receptor potential cation channel subfamily V member 1）、香草酸受體1（vanilloid receptor 1，VR1）、以及Osm-9樣TRP通道1（Osm-9-like TRP channel 1，OTRPC1）。人源TRPV1定位于染色體17p13.2，含有19個(gè)外顯子，編碼產(chǎn)生838個(gè)氨基酸，分子量為95kDa。2008年，Moiseenkova-Bell等人首次解析了TRPV1通道蛋白的結(jié)構(gòu) [3]。TRPV1蛋白是一種同源四聚體，圍繞中心離子通路呈現(xiàn)四重對(duì)稱(chēng)性，每個(gè)亞基有六次跨膜區(qū)（S1-S6），在第5和第6個(gè)跨膜螺旋（分別為S5和S6）之間有一個(gè)可折返孔環(huán)(PL)（疏水柄），其N(xiāo)末端和C末端均位于細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)，參與受體功能調(diào)控。N末端含有多個(gè)磷酸化位點(diǎn)和6個(gè)錨蛋白重復(fù)序列結(jié)構(gòu)域（注：關(guān)于錨蛋白重復(fù)序列結(jié)構(gòu)域數(shù)量，也有文獻(xiàn)報(bào)道是4個(gè)[4]），可結(jié)合鈣調(diào)蛋白和ATP，調(diào)節(jié)TRPV1的敏感性和功能 [5]。N端的錨蛋白重復(fù)序列由大約33個(gè)殘基的重復(fù)基序組成，包含24個(gè)此類(lèi)重復(fù)序列的拷貝，并通過(guò)77個(gè)氨基酸片段與S1相連[6]。C末端帶有TRP結(jié)構(gòu)域、多個(gè)鈣調(diào)蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域和內(nèi)源性物質(zhì)結(jié)合位點(diǎn)，例如磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸 (PIP 2) [7][8]。
Figure 1. The gene location (A) and protein structure of TRPV1 (B) [5]
2、TRPV1分布與功能
TRPV1主要在DRG、三叉神經(jīng)節(jié)（TG）和脊髓中高表達(dá) [10]。目前，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）的紋狀體、杏仁核、丘腦、小膠質(zhì)細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞等區(qū)域以及毛囊、肥大細(xì)胞、平滑肌、角質(zhì)形成細(xì)胞、肝臟、舌、口腔、膀胱、腎臟、肺、脾臟和耳蝸等非神經(jīng)元組織中也有發(fā)現(xiàn)。在內(nèi)嗅皮質(zhì)、嗅球、海馬、中腦導(dǎo)水管周?chē)屹|(zhì)（PAG）等區(qū)域也發(fā)現(xiàn)TRPV1有低水平表達(dá) [11]。此外，TRPV1通道廣泛存在于多種外周組織/系統(tǒng)中，包括脈管、胃腸道、膀胱和免疫系統(tǒng) [12]。
Figure 2. The distribution of TRPV1 expression [9]
在正常的生理?xiàng)l件下，TRPV1在熱感覺(jué)、口腔感覺(jué)、蛋白酶體活性、自噬調(diào)節(jié)、能量穩(wěn)態(tài)、肌肉生理、胃腸道運(yùn)動(dòng)、炎癥介質(zhì)釋放以及免疫系統(tǒng)和感覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)之間的串?dāng)_中起著關(guān)鍵作用。
3、TRPV1在疼痛中的作用機(jī)制
由于TRPV1通道與多種生理過(guò)程有關(guān)，TRPV1功能或表達(dá)的改變與多種疾病有關(guān)，包括體溫失調(diào)、疼痛、炎癥、癌癥、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)疾病、眼部系統(tǒng)疾病、嗅覺(jué)/味覺(jué)缺失、感染、生殖系統(tǒng)疾病、呼吸系統(tǒng)疾病、肥胖、心血管系統(tǒng)疾病、糖尿病、皮膚系統(tǒng)疾病、泌尿系統(tǒng)疾病、肌肉系統(tǒng)疾病及骨骼系統(tǒng)疾病等 [13]。其中，關(guān)于TRPV1在疼痛和炎癥中的研究居多。
如下圖所示，在疼痛和炎癥中，TRPV1與許多調(diào)節(jié)通道活性的炎癥過(guò)程相關(guān)細(xì)胞內(nèi)級(jí)聯(lián)信號(hào)偶聯(lián)。多種G蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)被促炎劑（比如：組胺和前列腺素）激活。Gs蛋白偶聯(lián)受體激活后會(huì)導(dǎo)致腺苷酸環(huán)化酶(AC)活化，進(jìn)而生成cAMP并激活和蛋白激酶A (PKA)?；罨蟮腜KA會(huì)直接通過(guò)磷酸化TRPV1來(lái)調(diào)節(jié)其活性。Gq蛋白偶聯(lián)受體激活后會(huì)導(dǎo)致磷脂酶-C (PLC)活化，從而將質(zhì)膜相關(guān)PIP2降解為 1,2-二酰甘油(DAG)和(1,4,5)-肌醇三磷酸(IP3)。IP3的增加會(huì)引發(fā)Ca2+從細(xì)胞內(nèi)（例如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)）釋放。Ca2+和DAG均可激活蛋白激酶C (PKC)，后者也會(huì)磷酸化TRPV1并調(diào)節(jié)其功能。根據(jù)受體的狀態(tài)，PIP2會(huì)對(duì)TRPV1通道進(jìn)行正向和負(fù)向調(diào)節(jié)。神經(jīng)生長(zhǎng)因子 (NGF) 等細(xì)胞外信號(hào)激活TRK受體也會(huì)導(dǎo)致PLC激活。激活TRPV1或電壓依賴(lài)性鈣通道(VDCC)通道，或通過(guò)促炎調(diào)節(jié)因子誘發(fā)的細(xì)胞內(nèi)鈣庫(kù)釋放鈣會(huì)引起細(xì)胞內(nèi)Ca2+升高，這也會(huì)調(diào)節(jié)TRPV1通道功能：Ca2+與TRPV1相關(guān)的鈣調(diào)蛋白結(jié)合并促進(jìn)通道脫敏。鈣-鈣調(diào)蛋白依賴(lài)性激酶 II (CaMKII) 直接磷酸化TRPV1通道。機(jī)械刺激會(huì)導(dǎo)致整合素依賴(lài)性src蛋白酪氨酸激酶(srcPTK)激活并直接作用于RPV1通道。此外，由于電壓依賴(lài)性鈣或鈉 (VDSC) 通道激活而導(dǎo)致的細(xì)胞去極化直接門(mén)控該通道。
Figure 3. TRPV1 regulation by intracellular signaling pathways [14]
4、靶向TRPV1藥物臨床研究進(jìn)展
不完全統(tǒng)計(jì)，目前全球靶向TRPV1藥物共計(jì)106款。其中，處于臨床前階段的有31款，已終止及無(wú)進(jìn)展的共計(jì)49款，獲批上市的有3款，處于臨床階段的有15款。涉及多種藥物類(lèi)型，包括小分子化藥、合成多肽、siRNA等，其中以小分子化藥數(shù)量占主導(dǎo)，有近89款。而且，目前已上市的三款均為小分子化藥。這里重點(diǎn)匯總了處于臨床階段的靶向TRPV1藥物。
處于臨床階段的靶向TRPV1藥物共計(jì)15款，其中小分子化藥有12款，合成多肽有1款，siRNA有1款，化學(xué)藥有一款。
Asivatrep，也稱(chēng)為PAC14028，是由Amorepacific Corp.開(kāi)發(fā)的一款TRPV1拮抗劑，通過(guò)抑制P物質(zhì)等神經(jīng)肽的釋放、改善皮膚屏障等方式發(fā)揮抗瘙癢效應(yīng)，可能在特應(yīng)性皮炎（AD）的瘙癢和炎癥誘導(dǎo)中起重要作用。一項(xiàng)多中心、隨機(jī)、雙盲Ⅱb期臨床研究（NCT02757729），納入194例成人輕中度AD患者，分別外用0.1%、0.3%和1.0%的PAC-14028乳膏和安慰劑持續(xù)治療8周。結(jié)果顯示，整體評(píng)估（IGA）應(yīng)答率分別為42.55%（0.1%）、38.30%（0.3%），57.45%（1.0%）及14.58%（安慰劑），有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。目前，一項(xiàng)評(píng)估PAC14028在青少年AD患者治療中有效性和安全性（NCT02965118）的Ⅲ期臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行。
RTX-GRT7039，也稱(chēng)為MTX-071，是一款TRPV1激動(dòng)劑。樹(shù)脂毒素（RTX）與TRPV1結(jié)合會(huì)延長(zhǎng)通道的開(kāi)放時(shí)間，從而大幅增加鈣離子的流入，導(dǎo)致對(duì)TRPV1感覺(jué)神經(jīng)元產(chǎn)生細(xì)胞毒性。目前，針對(duì)RTX-GRT7039，Grünenthal GmbH正在推進(jìn)三項(xiàng)三期臨床試驗(yàn)（NCT05248386、NCT05449132和NCT05377489），適應(yīng)癥都為骨關(guān)節(jié)炎，三項(xiàng)試驗(yàn)于2022年8月啟動(dòng)，當(dāng)前都暫未開(kāi)始招募。
ACD-440是由AlzeCure Pharma研發(fā)的一款TRPV1拮抗劑，用于周?chē)窠?jīng)病理性疼痛患者的局部治療。ACD440于2021年完成了Ib期陽(yáng)性研究。它顯示出非常好的耐受性和安全性，而且這種物質(zhì)作為凝膠涂抹在皮膚上，具有有效、持久的止痛效果。于2023年完成了一項(xiàng)臨床II期試驗(yàn)（NCT05416931），這是一項(xiàng)雙盲、安慰劑對(duì)照、隨機(jī)交叉研究，旨在評(píng)估AlzeCure的主要鎮(zhèn)痛候選藥物ACD440的療效、安全性和藥代動(dòng)力學(xué)，但結(jié)果暫未公布。
Parentide，也稱(chēng)為DD 04107或DD–04107，是由Bcn Peptides Sa和DiverDrugs SL開(kāi)發(fā)的一款TRPV1拮抗劑，是一種合成多肽藥物。目前該藥物最高研發(fā)階段為臨床二期，用于治療神經(jīng)痛。
Tivanisiran，也稱(chēng)為SYL1001 DP，是由Sylentis開(kāi)發(fā)的一款靶向TRPV1的siRNA藥物，用于干眼癥的治療，以眼藥水溶液的形式給藥。目前Tivanisiran處在Ⅲ期試驗(yàn)階段，評(píng)估治療治療干眼癥以及干燥綜合征引起的干眼癥的安全性（NCT05310422；NCT04819269）。目前兩項(xiàng)臨床試驗(yàn)均已完成，但結(jié)果尚未公布。
5、締碼全長(zhǎng)TRPV1活性蛋白助力藥物研發(fā)
締碼生物科技有限公司是一家專(zhuān)注于可成藥靶點(diǎn)臨床前研發(fā)產(chǎn)品和服務(wù)的生物技術(shù)公司。締碼生物利用自主研發(fā)的Synthetic Nanodisc膜蛋白表達(dá)技術(shù)平臺(tái)已開(kāi)發(fā)出全長(zhǎng)的人TRPV1蛋白。
與市面上大多數(shù)MSP（膜支持蛋白）Nanodisc不同，締碼生物研發(fā)的Synthetic Nanodisc是基于真核表達(dá)系統(tǒng)，能直接從完整的細(xì)胞中制作。在這個(gè)過(guò)程中，使用的合成高分子具有雙重功能。首先，它溶解細(xì)胞膜，類(lèi)似于洗滌劑，然后利用天然細(xì)胞磷脂在膜蛋白周?chē)纬杉{米盤(pán)結(jié)構(gòu)。跨膜蛋白可整合到Nanodiscs中。目前，締碼生物已利用Nanodiscs全長(zhǎng)膜蛋白平臺(tái)開(kāi)發(fā)了數(shù)百種膜蛋白，點(diǎn)擊這個(gè)可查看所有膜蛋白。
Human TRPV1 full length protein-synthetic nanodisc (FLP100128)
此外，基于締碼生物單B細(xì)胞抗體發(fā)現(xiàn)、締碼功能膜蛋白開(kāi)發(fā)、抗體工程改造與功能驗(yàn)證平臺(tái)，締碼生物還可提供多種屬蛋白抗體定制服務(wù)、抗體人源化親和力成熟服務(wù)及先導(dǎo)分子發(fā)現(xiàn)服務(wù)。具體服務(wù)詳情，歡迎致電垂詢。
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