细胞外钙离子(Ca²⁺)在多种生理过程中发挥着重要的调节作用,钙敏感受体(CaSR)作为一种G蛋白偶联受体,负责感知细胞外Ca²⁺水平的变化,并通过调控甲状旁腺激素(PTH)的分泌来维持机体钙平衡。CaSR的功能异常与多种疾病有关,包括甲状旁腺功能亢进症、慢性肾病(CKD)、骨质疏松症和某些类型的癌症。
在CKD患者中,随着肾功能的下降,钙磷代谢失调常常导致继发性甲状旁腺功能亢进(sHPT),表现为PTH过度分泌,进一步引起骨病、心血管疾病等并发症。CaSR在此过程中起到关键作用,因为它感应到的低钙水平会刺激PTH分泌,形成恶性循环。为打破这一循环,临床常使用正向变构调节剂(PAMs)如西那卡塞(cinacalcet)来降低PTH水平。然而,这些药物可能会带来低钙血症等副作用,限制了其应用范围。
鉴于此,寻找既能有效降低PTH水平又不引起低钙血症的新型CaSR PAMs成为了CKD相关甲状旁腺功能亢进治疗领域的一个重要研究方向。最近,由斯坦福大学Georgios Skiniotis教授领导的研究小组与UCSF的Brian Shoichet和Wenhan Chang研究小组合作,在《科学》(Science)杂志上发表了一项研究,利用基于结构的大规模虚拟分子库对接方法,成功筛选出超过20种新的CaSR PAMs。
该研究利用冷冻电子(http://www.maoyihang.com/sell/l_23/)显微镜技术揭示了这些新型PAMs如何将CaSR稳定在一个新的构象状态,并在动物实验中验证了它们能够有效地减少PTH分泌而不引起低钙血症。此外,与传统的小分子库(270万种分子)相比,使用超大规模分子库(12亿种分子)筛选出的PAMs不仅数量更多,而且活性更强,显示出更高的命中率和效力。
这项研究为未来开发更为安全有效的CaSR PAMs治疗药物奠定了基础。尽管如此,新型PAMs在减少PTH分泌同时避免低钙血症的具体机制仍需进一步探索。随着研究的深入,相信未来会有更多创新药物问世,为CKD患者提供更好的治疗方案,改善他们的生活质量。