单克隆抗体能替代阿片类药物治疗慢性疼痛吗?

在大流行期间，医生使用注入单克隆抗体(实验室制造的抗体)来帮助患者抵抗COVID-19感染。现在，加州大学戴维斯分校的研究人员正试图制造单克隆抗体，以帮助对抗慢性疼痛。他们的目标是开发一种每月一次的非成瘾性止痛药，可以取代阿片类药物。

加州大学戴维斯分校医学院生理学和膜生物学系教授Vladimir Yarov-Yarovoy和James Trimmer领导了该项目。他们组建了一个跨学科的团队，其中包括许多同样的研究人员，他们也试图将狼蛛毒液变成一种止痛药。

今年早些时候，雅罗斯威和Trimmer公司从美国国立卫生研究院的“治愈计划”(HEAL Initiative)获得了150万美元的拨款，这是一项积极的努力，旨在加快科学解决方案，遏制美国的阿片类药物危机。

由于慢性疼痛，人们可能会对阿片类药物上瘾。疾病预防控制中心国家卫生统计中心显示了一个估计107622例药物过量死亡这比2020年估计的93655人的死亡人数增加了近15%。

“最近在结构和计算生物学-使用计算机进行理解和建模生物系统“我们已经为应用新方法来制造抗体作为治疗慢性疼痛的高级候选治疗方法奠定了基础，”该奖项的主要研究人员Yarov-Yarovoy说。

Trimmer说:“单克隆抗体是制药工业中增长最快的部门，与传统的小分子药物相比，它有许多优势。”小分子药物是很容易进入细胞的药物。它们被广泛应用于医学。

特里默的实验室已经创造了数千种不同的单克隆抗体多年来为了各种目的，但这是第一次尝试产生旨在缓解疼痛的抗体。

单克隆抗体已经被用于治疗偏头痛

虽然这看起来很有未来感，但美国食品和药物管理局已经批准了治疗和预防偏头痛的单克隆抗体。这些新药作用于一种叫做降钙素基因相关肽的偏头痛相关蛋白质。

加州大学戴维斯分校的项目有不同的目标特异性离子通道神经细胞称为电压门控钠通道。这些通道就像神经细胞上的“毛孔”。

“神经细胞负责在体内传递疼痛信号。神经细胞中的电压门控钠离子通道是疼痛的关键传递器。”Yarov-Yarovoy解释道。“我们的目标是制造抗体，结合这些特定的传播位点分子水平上抑制它们的活动，停止疼痛信号的传递。”

研究人员专注于与疼痛相关的三个特定钠离子通道:NaV1.7, NaV1.8和NaV1.9。

他们的目标是制造出能够像钥匙打开锁一样插入每个通道的抗体。这种有针对性的方法旨在阻止通道发送疼痛信号，但不干扰通过神经细胞发送的其他信号。

挑战在于他们试图阻断的三个通道的结构非常复杂。

软件程序帮助创建虚拟模型

为了解决这个问题，他们开始使用名为罗塞塔和AlphaFold。利用Rosetta，研究人员正在设计复杂的蛋白质虚拟模型，并分析哪些模型最适合NaV1.7、NaV1.8和NaV1.9神经通道。通过AlphaFold，研究人员独立验证了Rosetta设计的蛋白质。

一旦他们识别出几种有希望的蛋白质，他们就会制造出抗体，然后在实验室制造的神经组织上进行测试。人体测试还需要数年时间。

但研究人员对这种新方法的潜力感到兴奋。非甾体抗炎药(NSAIDs)，如布洛芬和对乙酰氨基酚，必须每天服用几次，以缓解疼痛。阿片类止痛药通常每天服用，有成瘾的风险。

然而，单克隆抗体在最终被人体分解之前，可以在血液中循环一个多月。研究人员预计，患者将每月自我注射一次单克隆抗体止痛药。

"适用于患有慢性疼痛这正是你所需要的，”Yarov-Yarovoy说。“他们的经验疼痛不是几天，而是几周、几个月。预期是循环抗体将能够提供持续的缓解疼痛几个星期。”

其他团队成员包括EPFL的Bruno Correia，耶鲁大学的Stephen Waxman, EicOsis的William Schmidt, Heike Wulff, Theanne Griffith, Karen Wagner, Jon T. Sack, David J. Copenhaver, Scott Fishman, Daniel J. Tancredi, Hai Nguyen, Phuong Tran Nguyen, Diego Lopez Mateos和UC Davis的Robert Stewart。