蝎子衍生蛋白在临床前研究中将关节炎药物运送到关节

数以百万计的美国人生活在关节炎和其他炎症性疾病的疼痛和身体限制之中。类固醇和其他药物可以提供缓解，但它们也可能伴随着一系列严重的副作用。

弗雷德·哈钦森癌症研究中心的科学家发现蝎毒中有一种微小的蛋白质，这种蛋白质在关节软骨中迅速积累。然后，他们将这些小蛋白质与类固醇联系起来，以逆转关节炎大鼠的炎症反应。研究人员发现，这些药物集中在关节，有可能避免因非靶向类固醇治疗而引起的全身毒性和感染风险。

“对于患有多关节关节炎的人来说，控制这种疾病的副作用可能比疾病本身更严重或更糟糕，”该项目的资深科学家吉姆·奥尔森博士(JimOlson)说，他是弗雷德·哈奇(FredHutch)临床研究部的一名成员。“除了最需要类固醇的地方外，类固醇在身体的任何地方都能使用。这是一种改善关节炎缓解的策略，并能减少全身副作用。”

奥尔森说，虽然这种方法离人类病人还有几年的时间，但这是一个很有希望的概念证明。

奥尔森利用自然界的蓝图来发现和开发新药。这项最新的研究源于对奥尔森所谓的“优化肽”的多年研究。这些微小的蛋白质来自自然生物，如蝎子、蛇、紫罗兰和向日葵。

奥尔森说：“我的想法是，这些存在于毒液或毒素中的多肽可能在人体中具有独特的生物分布。”“如果有什么东西利用它们捕食，它们需要迅速到达某些地方。”

十多年前，奥尔森发现了一种能与癌细胞结合却不能与健康细胞结合的小蛋白质。他于2010年共同创建了一家名为“烈火生物科学”的公司，开发出一种名为“肿瘤涂料BLZ-100”的实验性染料，这种染料是由一种特殊的、发光的死亡跟踪者的靶向蛋白制成的。它现在正被测试为外科医生精确地照亮难以看到的脑肿瘤的工具。

一旦火从弗雷德·哈奇身上冒出来，奥尔森就想知道自然界中还有哪些潜在的药物在潜伏。

四年前，奥尔森和他的团队正在筛选来自蝎子和蜘蛛的几十个肽。他们正在寻找其他也能穿越血脑屏障的分子。(这是一项极其艰巨的任务；保护屏障的设计目的是让大脑中的大部分东西远离大脑。)当一种肽出现在软骨中积累并逗留时，他们立即意识到这可能是一种治疗关节炎的方法。

奥尔森说：“它确实展示了科学玩耍和仅仅为了学习的纯粹乐趣而做事情的价值。”“你永远不知道它会把你带到哪里。如果我们能减轻数百万人的关节炎，但副作用很少，那是我们时间上的一笔很好的投资。”

在发现了小蛋白质之后，奥尔森求助于弗雷德·哈奇的分子设计和治疗核心设施的化学家。他们花了几年的时间研究出一种将它与毒品联系起来的方法。研究小组最初将他们的肽与一种叫做地塞米松的类固醇配对。但是他们发现少量的药物泄漏到老鼠的血液中，造成了他们想要消除的同样的副作用。

研究小组最后使用了另一种叫做曲安奈德(TAA)的类固醇。他们在大鼠身上的试验表明，它在治疗炎症方面和地塞米松一样有效。但是当TAA进入血液时，它就变得不活跃了。所以：没有可检测到的副作用。

艾米莉·吉拉德是奥尔森实验室的工作人员，也是这项研究的主要作者之一。她说，这项工作表明了团队研究可以完成什么任务。

吉拉德说：“这是一个非常简单的想法，把一种天然进入软骨并附着在软骨上的小蛋白质，这样你就可以有针对性地交付药物，但要做到这一点是很有挑战性的。”“我们必须学习和调整微型蛋白质、化学连接剂和类固醇有效载荷的行为，才能制造出一种能够进入软骨的产品，只要我们需要它，只要我们需要它，以正确的速度释放药物，并具有局部而非系统性的效果。还有更多的发展需要做，但我希望这项工作能产生一种能帮助很多人的治疗方法。”

奥尔森说，研究小组希望通过临床试验在患者身上测试这种方法。但首先，他们需要用进一步的毒理学和其他研究来回答更多未知的问题。

奥尔森补充说，虽然这项研究涉及类固醇，但它表明这些微型蛋白质可以将其他药物输送到软骨中。他说：“我们认为类固醇作为临床开发的候选药物有着重要的潜力，我们正在积极探索其他可以传递到关节的有效载荷。”“长期的目标是提供超越控制关节炎的分子，使之真正逆转。”