3月20日，記者從中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院獲悉，該院定量合成生物學(xué)全國重點實驗室研究員羅小舟團隊聯(lián)合北京大學(xué)教授呂華團隊、國家納米科學(xué)中心楊雨荷團隊，成功研發(fā)出一種新型蛋白藥物修飾技術(shù)，為攻克蛋白藥物長效化與高免疫原性難題提供了方法。相關(guān)研究成果發(fā)表在《德國應(yīng)用化學(xué)》上。
高尿酸血癥是一種慢性代謝性疾病，容易引發(fā)痛風(fēng)、腎結(jié)石等問題，隨著人們生活方式和飲食結(jié)構(gòu)的改變，高尿酸血癥患者數(shù)量呈迅速增長態(tài)勢。
以往，通過額外補充尿酸氧化酶的酶替代療法是治療高尿酸血癥的主要療法，但該療法存在免疫原性強、易引發(fā)排斥反應(yīng)等問題，極大地限制了其在臨床的廣泛應(yīng)用。
因此，開發(fā)新型蛋白藥物修飾技術(shù)、實現(xiàn)更安全穩(wěn)定的藥效，已成為當(dāng)下亟待解決的重要課題。
新技術(shù)破解藥物耐藥困境
近年來，尿酸氧化酶（UOx）重組制劑作為一種治療性蛋白藥物，已成為治療高尿酸血癥與痛風(fēng)等疾病的新途徑。
然而，天然形式的尿酸酶存在半衰期短、免疫原性強的缺陷。盡管現(xiàn)有藥物通過聚乙二醇化（PEG）修飾在一定程度上延長了半衰期、減少了頻繁給藥的麻煩，但仍存在明顯的“加速血液清除”效應(yīng)問題：高達92%的患者會產(chǎn)生抗藥抗體，42%的患者會產(chǎn)生抗PEG抗體，這不僅導(dǎo)致療效下降，甚至可能引發(fā)嚴(yán)重過敏反應(yīng)。
針對這些難題，經(jīng)過長達7年的深入研究，研究團隊創(chuàng)新性地提出了“原位接枝聚合”技術(shù)，首次嘗試用聚脯氨酸（PLP）修飾尿酸酶，構(gòu)建出具有獨特納米級“海膽”尖刺結(jié)構(gòu)的“尿酸氧化酶-聚脯氨酸偶聯(lián)物（UOx-PLP）”。
這一技術(shù)手段的突破性升級，不僅顯著提升了尿酸酶的穩(wěn)定性和活性，更為解決蛋白藥物長效化與免疫原性難題提供了全新的技術(shù)路徑。
“這種蛋白修飾技術(shù)讓尿酸氧化酶重組制劑實現(xiàn)了核心突破，具備了高密度屏蔽效應(yīng)、優(yōu)異穩(wěn)定性、低免疫原性以及無加速清除效應(yīng)的優(yōu)點?！绷_小舟說。
據(jù)介紹，與傳統(tǒng)PEG化藥物相比，全新的蛋白藥物修飾技術(shù)使UOx-PLP制劑在高溫、凍融、凍干以及蛋白酶環(huán)境中更易于存儲。
此外，患者在連續(xù)給藥后，體內(nèi)抗UOx和抗PLP的抗體水平顯著降低，且UOx-PLP藥代動力學(xué)參數(shù)保持穩(wěn)定。
為治療高尿酸血癥帶來新思路
研究團隊通過構(gòu)建擬人化的高尿酸血癥小鼠動物模型，經(jīng)過長時間、多批次及大樣本的給藥實驗與數(shù)據(jù)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)小鼠在五次給藥后療效依舊穩(wěn)定，血尿酸濃度保持在正常范圍內(nèi)。
相比之下，傳統(tǒng)UOx-PEG制劑在第三次給藥后療效便顯著下降。更重要的是，即使是對體內(nèi)已經(jīng)產(chǎn)生大量抗體的實驗動物，研究團隊開發(fā)的UOx-PLP制劑仍能發(fā)揮長效且穩(wěn)定的藥效，且不會對身體造成額外負(fù)擔(dān)，這一突破性進展為PEG治療失敗的患者提供了更優(yōu)選擇。
“這一實驗結(jié)論不僅為該新型蛋白修飾方法的臨床應(yīng)用提供了有力的支持，更是充分證明了UOx-PLP在治療高尿酸血癥方面的優(yōu)越性?！敝袊茖W(xué)院深圳先進技術(shù)研究院助理研究員張洋銘說。
除優(yōu)異穩(wěn)定性、安全性、低免疫原性、高酶活性等優(yōu)勢性能外，UOx-PLP的制備工藝也較為簡單，可在5分鐘內(nèi)、一步到位完成制備，這也為后續(xù)藥物投入臨床轉(zhuǎn)化與使用奠定了基礎(chǔ)。
UOx-PLP的成功研發(fā)不僅為治療高尿酸血癥和痛風(fēng)開辟了新思路，也為其他治療性蛋白（尤其是酶類藥物）的開發(fā)提供了重要參考，有望推動治療蛋白藥物的快速發(fā)展。
據(jù)了解，研究團隊接下來將進一步優(yōu)化UOx-PLP的制備工藝和性能，加速其臨床應(yīng)用的進程。
（原標(biāo)題：助力攻克高尿酸血癥與痛風(fēng)難題 我科學(xué)家開發(fā)新型蛋白藥物修飾技術(shù) ）
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