核糖核酸酶

*仅供医学专业人士阅读参考“黄金突变”或者说“钻石突变”ALK，在座的各位都听过吧？特别是在去年CROWN研究公布5年随访数据、证实第三代靶向药极佳的长期疗效后，ALK阳性非小细胞肺癌（NSCLC）的靶向治疗，俨然成为了实体瘤靶向治疗最成功的篇章之一，要是故事继续写下去，大概方向就是靶向药物不断扩大使用范围、破解癌细胞层出不穷的耐药机制什么的吧。如果大家的想法曾经和奇点糕一样，那就又要迎来认知被改写的时刻啦：近日，四川大学华西医院刘伦旭、美国MD安德森癌症中心洪明奇等海内外华人研究者合作，在Signal Transduction and Targeted Therapy期刊发表的最新研究成果就首次揭示，人体内未发生基因变异的野生型ALK蛋白，也可与核糖核酸酶1（RNase1）结合后，激活促癌信号通路！换句话说，能被现有靶向药针对的ALK重排/融合基因变异，竟然不是ALK的唯一促癌方式，而野生型ALK的促癌作用就被长期忽视了，且RNase1驱动ALK激活（RDAA）的发生率并不低，在NSCLC中检出率或达到8.5-10.4%，可能是不容忽视的全新肺癌驱动因子。同时，研究也带来了一个好消息：现有酪氨酸激酶抑制剂（TKI）类靶向药对RDAA阳性NSCLC患者的初步治疗应答可观，9例患者中有5例达到缓解（含2例完全缓解）[1]。论文首页截图作为一种受体酪氨酸激酶（RTK），ALK在胚胎发育阶段正常调控神经系统发育时的激活，需要依赖与外源性配体（如ALKAL蛋白）结合，引发受体二聚化和ALK激酶结构域的自磷酸化，进而激活下游一系列信号通路调控细胞增殖、生存和分化等进程；而在发生促癌的重排/融合基因变异时，ALK的过度激活及促癌，则变为了非配体依赖性。而在十几年前的初步探索中，先被发现促进肺癌发生发展的是ALK重排/融合基因变异，所以学界研究的重点也是抑制ALK变异体的过度激活，检出率并不高的野生型ALK及其激活机制和影响，基本算是被无视了。直到近年来才有研究发现，与ALK结构高度相似的ROS1等RTKs，可被核糖核酸酶（RNase）家族成员结合并激活，打开下游促癌信号通路[2-3]。因此在本次研究中，研究者们一上来就对全部13种人类分泌型RNase进行筛选，发现RNase1能特异结合人类肺癌细胞中的内源性野生型ALK，并诱导其关键位点（Y1604与Y1282/1283）磷酸化激活，亲和力和活化作用都与ALK的经典配体ALKAL2相当，这不仅是找到了RNase1的“非典型”功能，更是提示野生型ALK同样有激活促癌的可能。RNase1可与野生型ALK结合，并作为配体将其激活接下来，研究者们在细胞和小鼠实验中评估了RNase1与ALK结合并将其激活，即RDAA对癌细胞的影响，证实过表达RNase1可增强癌细胞增殖与迁移等关键能力，敲低ALK则可使该影响完全逆转，且RDAA阳性癌细胞（即共表达RNase1和ALK）的成瘤能力，与最常见的EML4-ALK融合阳性癌细胞相当，证实了它的促癌作用；同时，RNase1水平与磷酸化ALK（p-ALK）表达和肿瘤体积呈显著正相关，具有成为Biomarker的潜力。RDAA符合促癌驱动基因变异标准信号通路层面的进一步分析也证实，RDAA不仅促癌的影响与ALK重排接近，二者激活的下游信号通路和关键改变（如STAT3信号、上调PD-L1表达等）也大致相似。既然如此相像，那用现有ALK抑制剂来治疗RDAA阳性患者，是否可行呢？研究者们先是在多个临床前模型中证实，RDAA阳性癌细胞及肿瘤对ALK抑制剂高度敏感，随后分析了48例NSCLC患者（非ALK重排/融合阳性）及15名对照人群，发现NSCLC患者外周血中的RNase1浓度明显升高，且能够对应到肿瘤组织高表达RNase1；用检测性单抗（检测RNase1或发生磷酸化的野生型ALK）评估的结果则显示，两个独立NSCLC队列（样本量分别为48例和1173例）中的RDAA阳性患者占比分别为10.4%和8.5%。最后，在研究者们启动的一项早期临床研究中，9例接受ALK抑制剂（恩沙替尼或克唑替尼）作为后线治疗的RDAA阳性肺癌患者，有5例实现客观缓解（含2例完全缓解），客观缓解率（ORR）达到55.6%，疾病控制率（DCR）则为88.9%，且接受克唑替尼治疗的4例患者总生存期（OS）都超过了35个月，提示了RDAA阳性患者显著的治疗获益，ALK抑制剂的适用人群和适合靶向治疗的NSCLC患者，或许自此都将再多一大批了~RDAA阳性NSCLC患者接受ALK抑制剂治疗的疗效简要介绍参考文献：[1]Zha Z, Liu C, Yan M, et al. RNase1-driven ALK-activation is an oncogenic driver and therapeutic target in non-small cell lung cancer[J]. Signal Transduction and Targeted Therapy, 2025, 10: 124.[2]Wang Y N, Lee H H, Chou C K, et al. Angiogenin/ribonuclease 5 is an EGFR ligand and a serum biomarker for erlotinib sensitivity in pancreatic cancer[J]. Cancer Cell, 2018, 33(4): 752-769. e8.[3]Liu C, Zha Z, Zhou C, et al. Ribonuclease 7-driven activation of ROS1 is a potential therapeutic target in hepatocellular carcinoma[J]. Journal of Hepatology, 2021, 74(4): 907-918.本文作者丨谭硕

关注并星标CPHI制药在线 随着现代化分离鉴定技术的不断优化，从天然产物中筛选发现高效、高选择性、低毒性的靶向抗AD活性成分成为抗AD药物研发的重要途径之一。上篇介绍了多糖类、皂苷类、酚类和黄酮类等天然成分的抗AD作用，本文继续介绍醌类、苯丙素类、萜类、生物碱类和内酯类等天然成分的抗AD作用。 相关阅读：《天然活性成分治疗阿尔茨海默病研究进展（上篇）》 5 醌类 大黄酸是大黄中的蒽醌类成分，可通过上调SIRT1/过氧化物酶体增殖物激活受体γ 共激活因子-1α（PGC-1α）途径改善线粒体功能，缓解氧化应激，降低AD小鼠脑内Aβ病理和神经炎症。番泻叶苷A 能够减轻AD中的细胞凋亡、铁死亡、氧化应激和炎症，其作用机制与抑制肿瘤坏死因子受体相关因子6（TRAF6）/NF-κB轴相关。紫草素是从紫草中提取的萘醌类化合物，研究发现紫草素可能通过抑制NF-κB/MAPKs信号通路，减轻D-半乳糖（D-gal）诱导的衰老小鼠模型的空间学习记忆障碍、氧化应激、炎症和神经元损伤。 6 苯丙素类 毛蕊花糖苷源自肉苁蓉，能够通过阻断NF-κB通路抑制神经炎症，改善能量代谢，减少Aβ 沉积和Tau过磷酸化，抑制ERS减少细胞凋亡等途径发挥神经保护作用。反式桂皮醛大量存在于肉桂等植物体内，可降低AD小鼠脑内p-Tau水平，抑制神经炎症，改善NMDAR介导的突触功能障碍。厚朴酚是厚朴的主要活性成分，能够通过调节PI3K/Akt和NF-κB信号通路抑制神经炎症和突触功能障碍，并促进神经元和小胶质细胞自噬，抑制β-和γ-分泌酶活性，增强Aβ 降解酶活性，从而抑制Aβ 沉积和细胞凋亡，改善AD小鼠记忆障碍。连翘酯苷A提取自连翘的干燥果实，研究发现连翘酯苷A可显著增强AD小鼠脑内多巴胺能信号，抑制铁沉积和脂质过氧化，通过靶向激活Nrf2/GPX4轴调节铁死亡介导的神经炎症，发挥抗AD 特性。 7 萜类 芍药苷普遍存在于芍药科植物中，芍药苷可通过抑制 p53介导铁死亡增强AD小鼠的认知和行为能力。京尼平苷酸能够激活PI3K/Akt/生长相关蛋白43（GAP43）调节轴，缓解AD病程中Aβ 积累、神经元凋亡、炎症和轴突损伤。梓醇是地黄的主要活性成分之一，能够减轻Aβ沉积和神经炎症，改善AD小鼠的认知能力。体外研究发现，梓醇可以通过上调去整合素金属蛋白酶（ADAM）10 表达减少Aβ 生成，并能减轻BBB 破坏，促进可溶性Aβ跨 BBB外排清除。疟疾药物青蒿素可通过降低病理蛋白的表达、抗氧化、抗炎、抗凋亡等途 径改善AD小鼠的认知能力。广藿香醇可通过调节APP的加工抑制Aβ斑块沉积，减轻Tau蛋白过磷酸化、神经炎症和肠道菌群失调，改善AD小鼠焦虑相关行为缺陷和认知障碍。此外，广藿香醇还可作为选择性雌激素受体β（ERβ）激动剂，促进MG 吞噬Aβ，改善突触完整性，有效减轻雌性APP/PS1小鼠的学习记忆障碍。丹参酮ⅡA被广泛应用于治疗心血管疾病。研究表明，丹参酮ⅡA在体内和体外均可发挥较强的抗AD 作用，包括促进 Aβ转运，降低 Tau 磷酸化水平，逆转胆碱能系统功能障碍，抑制氧化应激、炎症反应及凋亡等。雷公藤红素提取于雷公藤的根皮部，可激活转录因子 EB（TFEB）介导的自噬，促进磷酸化Tau 聚集体的降解，明显改善记忆缺陷。黄芪甲苷通过增加PPARγ表达，抑制神经炎症并减少APP裂解生成Aβ，改善大鼠认知学习能力。 8 生物碱类 生物碱是主要存在于植物中的一种含氮碱性化合物及少量具有明显生物活性但不含碱性的含氮有机化合物。 石杉碱甲是生物碱类抗AD新药，是一种高效高选择性的中枢AChE抑制剂。临床前试验证实石杉碱甲对一系列认知障碍模型动物的学习和记忆均有改善作用。石杉碱甲除了抑制AChE 活性外，还可通过调节APP加工及减少海马体中Aβ累积等途径对神经产生保护作用。同时还可降低淀粉样蛋白结合醇脱氢酶（ABAD）水平且进一步降低Aβ 和ABAD复合物水平从而缓解APP/PS1小鼠的线粒体功能障碍。黄连素可以抑制细胞外淀粉样斑块及细胞内神经纤维缠结，还可以促进受损神经的轴突延伸和轴突再生，用于治疗神经退行性疾病。紫堇总生物碱可以升高AD模型大鼠的SOD、CAT 水平，降低ROS、MDA、IL-1β、TNF- α水平，降低 Aβ、NF-κB 蛋白的表达，增加MAP2蛋白的表达。金钗石斛总生物碱可通过增加Aβ 的清除、激活自噬活性、上调Klotho，从而对SAMP8小鼠与衰老相关的认知功能缺损、神经元衰老、损伤和丢失具有保护作用。还可通过增加海马和皮层中 BDNF、GDNF和CNTF的表达减少神经元凋亡及突触丢失，改善Aβ诱导的小鼠空间学习和记忆障碍。吴茱萸碱可减少AD小鼠脑内Aβ42的沉积，增加血清中Aβ42的水平，但对 Aβ40无显著影响，此外吴茱萸碱还能抑制氧化应激，在AD小鼠中枢胆碱能系统中，吴茱萸碱可显著升高血清中ACh和胆碱乙酰转移酶的水平，降低血清、下丘脑和大脑中乙酰胆碱酯酶的水平。苦参碱和氧化苦参碱均是从苦参中提取的生物碱，一定条件下可相互转化。研究发现，苦参碱可抑制Aβ 聚集，阻断RAGE的配体结合位点减弱Aβ刺激下RAGE通路的激活，减轻 Aβ诱导的神经毒性和炎症反应。同样的，氧化苦参碱也具有抗神经炎症的作用，其抗炎活性与其调控MAPKs和NF-κB 信号通路有关。异钩藤碱通过抑制c-Jun氨基末端激酶（JNK）信号通路的激活，减少Aβ 生成和沉积、Tau过度磷酸化和神经炎症，从而改善AD 小鼠的认知障碍。小檗碱从黄连中分离而得，研究发现小檗碱能够通过激活Nrf2并增加下游信号级联反应，减少异常铁积累和脂质过氧化产物抑制铁死亡，减轻AD小鼠脑内Aβ 斑块、Tau蛋白过度磷酸化和神经元丢失。 9 内酯类 研究表明1，6-O，O-二乙酰旋覆花内酯可以减轻LPS诱导的BV-2小胶质细胞的神经炎症反应，减轻6月龄5x FAD小鼠的认知障碍、还能显著降低AD小鼠脑组织中淀粉样斑块的积累、Aβ的表达、Tau 蛋白的磷酸化和BACE1 的表达。双氢青蒿素（DHA）可改善 APP/PS1 小鼠记忆和认知功能障碍，减少β淀粉样斑块沉积，降低Aβ40和Aβ42水平，改善APP/PS1 小鼠大脑神经元过度凋亡。雷公藤甲素能改善Aβ注射小鼠的空间学习及记忆，降低Aβ的表达，此外，雷公藤甲素还能降低Aβ42注射小鼠炎症细胞因子的表达，降低氧化损伤。银杏内酯B能改善SAMP8小鼠的认知功能障碍，与氧化应激、炎症和核转录因子E2相关因子2/谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）介导的铁死亡途径的减弱有关。藁本内酯是当归挥发油的主要成分，具有抑制小胶质细胞的激活和促炎细胞因子产生的作用，对神经炎症具有一定的治疗作用。穿心莲内酯能够调节AD患者血清的IL-1β、IL-6及TNF-α水平，减轻炎性反应。白果内酯和银杏内酯B 均源自银杏叶中，白果内酯能够抑制信号转导及转录激活因子3（STAT3）依赖的炎症细胞因子的释放，并促进Aβ 降解酶的表达，以挽救神经元缺陷。银杏内酯B通过自噬降解途径抑制NLRP3炎症小体的激活，减轻AD小鼠神经炎症和认知障碍。 天然产物类型多样，药理活性广泛，一直以来是新药研发的重要源头。但是，目前在天然产物成分治疗AD 领域仍存在一些不足之处，如天然产物中化学成分的复杂性使得其活性成分和作用机制难以准确确定，研究和开发过程相对较为困难；其次，中药制剂的质量和含量难以保证，可能导致不同批次之间的差异，影响临床疗效的稳定性；另外，尽管许多中药被传统上用于治疗认知障碍，但其科学验证和临床疗效仍需要更多严格的随机对照研究支持，以及药物相互作用，一些天然产物成分可能与化学药物相互作用，影响药物代谢和疗效，需要更多关于安全性的研究，一些天然抗AD活性成分存在生物利用度低、难以透过血脑屏障等问题，需进一步结构修饰和优化，或采用剂型改造和联合用药等方法，提高对靶点的选择性与抗AD疗效等。       参考资料 [1]黄丹蓉,程亚敏,冯紫涵,等.基于靶点机制的抗阿尔茨海默病天然活性成分研究进展[J].天然产物研究与开发,2023,35(10):1808-1819. [2]曹珊,陈智慧,秦静琪,等.中药及其有效成分治疗阿尔茨海默病研究进展[J].中国实验方剂学杂志,2024,30(10):258-268. [3]杜正彩,胡润华,李瑞林,等.治疗阿尔茨海默病中药化学成分及机制的研究概况[J].中国实验方剂学杂志,2024,30(05):236-245. 作者简介：小米虫，药品质量研究工作者，长期致力于药品质量研究及药品分析方法验证工作，现就职于国内某大型药物研发公司，从事药品检验分析及分析方法验证。 END 【智药研习社抗体系列直播预告】 来源：CPHI制药在线 声明：本文仅代表作者观点，并不代表制药在线立场。本网站内容仅出于传递更多信息之目的。如需转载，请务必注明文章来源和作者。 投稿邮箱：Kelly.Xiao@imsinoexpo.com ▼更多制药资讯，请关注CPHI制药在线▼ 点击阅读原文，进入智药研习社~

A team of researchers has identified a mechanism that causes mitochondrial dysfunction in Alzheimer's patients resulting in a reduction of the supply of energy to the brain. A team of researchers at Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) has identified a mechanism that causes mitochondrial dysfunction in Alzheimer's patients resulting in a reduction of the supply of energy to the brain. "This effect is attributable to an RNA modification which has not previously been reported," said Professor Kristina Friedland of the Institute of Pharmaceutical and Biomedical Sciences at JGU. She supervised the related study in collaboration with her colleague Professor Mark Helm. Their results contribute to the better understanding of the pathophysiology of Alzheimer's disease. Also involved in the research were groups at the Mainz University Medical Center, the Institute of Molecular Biology (IMB), Université de Lorraine, and the Medical University of Vienna. The corresponding paper has been published in Molecular Psychiatry. The 'powerhouse of the cell' affected by functional disorder Mitochondria, often referred to as the powerhouse of the cell, are organelles inside cells that are in charge of the provision of energy throughout the body and particularly in the brain. For 95 percent of its energy, the brain is reliant on the metabolism of glucose in the mitochondria. It has long been known that impairment of glucose metabolism occurs in the early stages of Alzheimer's disease. This impairment is due to dysfunctioning of the mitochondria induced by the aging process and the build-up of amyloid-beta. A source of energy in the form of adenosine triphosphate (ATP) is formed in the inner mitochondrial membrane by means of a sequence of reactions known as the respiratory chain. Involved in this process are more than one thousand proteins that are transported from the cellular nuclei to the mitochondria. "But there are also proteins that are synthesized by the mitochondria themselves. One of these is ND5, a subunit of complex I of the respiratory chain," explained Professor Kristina Friedland. A substance called NADH gives electrons to complex I, which transfers these to ubiquinone, resulting in ubiquinol. During this process, four proteins are pumped from the matrix into the intermembrane space. ND5 plays an important role in this connection and any mutations of the mitochondrial encoded gene of this subunit can result in serious mitochondrial disorders, such as Leigh syndrome. It has already been demonstrated that the mRNA that provides the instructions for the synthesis of this protein can undergo methylation. In body cells, mRNA carries the genetic information and -- together with tRNA -- is responsible for its translation into proteins. Methylation of mRNA leads to a change to its chemical structure so that it can no longer correctly interact with tRNA. "The synthesis process is undermined and fewer proteins of the subunit ND5, which is of central relevance to complex I, are formed because the whole process commences with the respiratory chain," added Friedland. TRMT10C enzyme causes methylation and thus inhibition of the synthesis of ND5 The teams of Friedland and Helm at the Institute of Pharmaceutical and Biomedical Sciences at Mainz University were able to show that it is an enzyme called TRMT10C that induces this methylation and thus the subsequent repression of ND5. The researchers observed suppression of the biosynthesis of proteins of the ND5 subunit in a suitable cell model as well as in the brains of Alzheimer's patients. As the authors stated in their article in Molecular Psychiatry: "As a consequence, here demonstrated for the first time, TRMT10C induced m1A methylation of ND5 mRNA leads to mitochondrial dysfunction. Our findings suggest that this newly identified mechanism might be involved in Aβ-induced mitochondrial dysfunction." The research was funded as part of the Collaborative Research Center / Transregio 319 "RMaP: RNA Modification and Processing."