海底天然化合物藥庫!芋螺毒素萃取物可開發止痛藥物

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芋螺(cone snail)是主要分佈於熱帶深水域的肉食性貝類,芋螺具有毒腺,當獵捕或遇危機情況時會分泌含有神經毒素的芋螺毒素(conotoxin)。芋螺毒素在生醫製藥領域已有一些應用,例如萃取開發慢性疼痛藥物 Prialt、糖尿病的速效型胰島素。

美國猶他大學(University of Utah)研究團隊近期發佈一項突破性研究結果顯示,芋螺毒素中的肽類激素體抑素(somatostatin)類似物是麻醉與止痛關鍵,加上該物質代謝穩定性、體抑素受體獨特性,使其成為相當適合開發止痛藥物的天然化合物。

從 FDA 2021-2022 年核准,看次世代藥物趨勢(基因線上國際版)

含有止痛藥體抑素類似物

由於芋螺是肉食性貝類,其獵食習性主要可分為兩類。一種是將帶刺的鉤子射向獵物再釋放芋螺毒素,使對方因神經毒素麻痺昏厥或死亡。另一種方式,是直接將芋螺毒素釋放到水中,周圍的魚類或海生生物會因此失去感官知覺。

科學團隊將芋螺毒素中一種特殊賀爾蒙神經毒素命名為 Consomatin Ro1;透過 X 光繞射分析,他們發現  Consomatin Ro1 的化學結構接近市售止痛藥 octreotide(商品名 sandostatin),「就像由藥廠精細生產出來的一樣」猶他大學 Safavi 教授形容道。

止痛藥 octreotide 是體抑素的類似結構物。體抑素為生長激素(growth factor)抑制劑,在人類與許多脊椎動物都可見,它可以用於治療生長激素過度分泌的肢端肥大症(acromegaly)。而在人體 5 種體抑素受體中,Consomatin Ro1 能夠活化其中 2 種受體。

天然止痛藥新選擇

動物實驗顯示 Consomatin Ro1 可以像嗎啡一樣有效緩解小鼠疼痛,並且是在小鼠不知覺的情況下逐漸麻痺;研究人員推論芋螺面對不同獵捕對象可能採取不同時效、功能的毒素攻擊。

由於 Consomatin Ro1 結構穩定,且芋螺種類相當多,可能再發現更多不同的止痛化合物。未來團隊將探討芋螺分泌 Consomatin Ro1 途徑、Consomatin Ro1 的止痛與抗發炎成效可否比擬現有藥物,將有機會從天然化合物中研發出次世代止痛藥物。

延伸閱讀:惡名昭彰生化武器:炭疽桿菌,能帶來止痛新解方?

參考資料:
1. https://attheu.utah.edu/uncategorized/cone-snail-somatostatin/
2. Science Advanced, 2022; https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abk1410

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