COX-3:扑热息痛药物的作用靶点

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    [生物通讯]几十年来，无数医生们都建议他们的病人服用对乙酰氨基酚即扑热息痛（acetaminophen，一种替代阿司匹林的解热镇痛药),但对于这种大受欢迎的药物为何如此有效、工作机理如何却还知之甚少。现在，Brigham Young大学的一项新研究发现了该药解热镇痛时攻击的是哪一种酶。

    “我们发现一种早先未曾识别的酶受到对乙酰氨基酚的抑制。”生物化学教授Dan Simmons说道，他的这项研究即将发表在美国《国家科学院学报》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上。“这种新发现的酶－－COX-3，很有可能就是对乙酰氨基酚解热镇痛作用的靶点。”

    了解引起疼痛的的特殊机制对于开发出更有效的镇痛药物是必需的。

    “随着我们进一步深入检查这种新酶，我们诚邀医药界协助我们利用这一发现造福人类，研制出解热镇痛效果更好的药物。”

    科学家们直到1971年才知道阿司匹林是通过抑制一种叫做环加氧酶（cyclooxygenase，COX）起作用的。这一发现为英国科学家John Vane赢得了1982年的诺贝尔医学奖。Simmons的实验室首次确定实际上存在两种COX酶(PNAS, April 1991, 88:2692-2696)：COX-2是导致疼痛、发热和炎症的罪魁祸首，但COX-1对于保护胃肠道却有着积极的作用。这一发现导致新一代叫做COX-2抑制剂类镇痛和消炎药物的产生，其中包括治疗关节炎的药物西乐葆（ Celebrex）和伟克适（Vioxx）等。这些新药都非常有效，这是因为尽管它们压制了COX-2，抵消了其副作用，但对COX-1并没有影响，这就使慢性疼痛病人可以免受由于长期服用阿司匹林类药物如布洛芬、柰普生等所遭受的胃溃疡之苦，这些药物统称为非甾体抗炎药(non-steroidal anti-inflammatory drugs,NSAID）。

    对乙酰氨基酚属于另一类不同的解热镇痛药物，但它没有消炎作用，对于COX-1和COX-2的抑制作用都非常弱。

    “自发现COX-2以来，我们对于阿司匹林类药物的作用机理已有了非常细致深入的了解。”Simmons说。“但一些问题，如对乙酰氨基酚的作用机理等还是一个难解之谜。要超越COX-1 和 COX-2 的定式，怀疑对乙酰氨基酚的故事中是否还蕴涵更为复杂的东西，这是一个艰难的过程，但对于我们而言，这是一个良好的开始。”

    在这次研究中，Simmons 和他的同事－－所有都是来自Brigham Young 大学的教员和学生，研究了犬脑，他们注意到一种酶是以前没有发现的。研究小组在昆虫细胞中检查了这种新酶对抗镇痛药物的作用，发现它对对乙酰氨基酚以及其它类似药物非常敏感。接下来，Simmons开始在人类组织中寻找这种新酶－－COX-3，发现它在人体心脏和大脑中的表达水平最高。

    在这项新研究中，Simmons和他的同事还报道发现了其它两种蛋白，他称之为部分COX-1（partial COX-1，PCOX-1）蛋白，这些蛋白与COX酶之间似乎存在着某种相关性，在犬脑中的含量丰富，但它们的功能还是一个未知数。

    “我对于这些新发现的PCOX蛋白所蕴藏的潜力感到十分兴奋，”Simmons激动地说。“我想要知道它们在做什么，它们在大脑的疾病和紊乱中是否扮演着某种角色。”

    这篇发表在PNAS上的文章应该被提名为美国国家科学院的成员文章，可与诺贝尔奖得主Vane的研究媲美。在阅读这篇文章时，William Harvey研究院和英国国家心肺研究院的科学家Timothy D. Warner 和 Jane A. Mitchell分别对一个世纪以来科学家们对揭开阿司匹林类药物工作机理的研究努力做了回顾和评论。

    “就我们3500年来寻求对NSAID药物作用机理的解释而言，Dan Simmons研究小组这次的研究无疑标志着又一次重大进步。”他们写道。

    其它参与研究的人员还包括生物化学教授Terry Elton、博士后研究人员N.V. Chandrasekharan、研究生Hu Dai 和 K. Lamar Turepu Roos、以及本科生Nathan K. Evanson 和 Joshua Tomsik等。

消息来源的：Brigham Young大学

生物通摘译自BIO.COM