辣椒素受体的研究进展

辣椒素受体的研究进展

1997年，被称为辣椒素受体的克隆因激活而激活。由于辣椒素为香草酸(vanillicacid)类化合物,因此也称为香草酸受体(vanilloidreceptor,VR1)。根据其具有的离子通道的特性,此受体又属于瞬时感受器电位离子通道(transientreceptorpotentia1channel)超家族,所以被规范英文名为transientreceptorpotentia1vanilloid1(TRPV1),也有中文直译为瞬时感受器电位香草酸受体。哺乳动物的TRP家族包括28个不同基因编码的产物,主要负责化学、温度和机械性等感觉的传入,分为TRPA(transientreceptorpotentia1ankyrin)、TRPC(transientreceptorpotentia1canonical)、TRPM(transientreceptorpotentia1melastatin)、TRPML(transientreceptorpotentia1mucolipin)、TRPP(transientreceptorpotentia1polycystin)和TRPV(transientreceptorpotentia1vanilloid)6个亚家族,它们的蛋白结构基本类似:是一类具有6个跨膜区的膜蛋白,在跨膜的5或6区内,有一个附加的疏水片段为其核心区域,N-端和C-端都在膜内。到目前为止,TRPV家族至少有6个亚型被发现,即TRPV1-6。TRPV1-4为热敏感离子通道,而TRPV5、6为对钙离子具有高选择性的离子通道。TRPV1即为辣椒素受体,也是研究最为广泛、最受关注的非选择性阳离子通道受体之一。而辣椒素具有镇痛止痒、抗炎消肿、调节食欲和治疗消化道疾病、预防心血管疾病、防治风湿、抗癌和减肥等作用,在临床上被广泛应用;对害虫具有触杀、趋避作用,是新型的绿色环保农药;TRPV1阻断剂对尿失禁、久咳和肠应激综合征等也有较好的治疗效果,表明TRPV1本身具有广泛的生理和病理功能。本文作者就TRPV1的分布、生物学特点、生理、病理相关功能和以其为靶点的药物研发及临床应用现状予以综述。1c或trpv1表达TRPV1广泛分布于哺乳动物的感觉神经纤维,尤其是无髓鞘的C类和部分少髓鞘的Aδ类纤维。所以,有以上神经纤维支配的组织,几乎都有TRPV1分布。包括中枢神经、外周神经、呼吸、消化、心脑血管和泌尿等系统。如脑内的大脑皮质、下丘脑和背侧丘脑、小脑皮质、纹状体、嗅核、中脑、嗅球、脑桥、蓝斑、海马和导水管周围灰质等脑区,以及脊髓和感觉神经节(背根神经节和三叉神经节)都有表达。C纤维几乎分布于整个呼吸系统,从上气道(鼻、咽、喉)到下气道,直至肺实质(肺泡),其末梢位于气道上皮细胞间隙或在气道黏膜基底膜下直接形成网丛;TRPV1也广泛分布于胃、空肠、回肠、结肠、肝脏和膀胱等组织和器官。一些非神经组织也有TRPV1的分布:呼吸道平滑肌细胞、上皮细胞、血管内皮细胞及平滑肌细胞、炎症细胞、肥大细胞、膀胱上皮细胞和泌尿肌、皮肤的角质细胞和脂肪组织等也有TRPV1的表达。TRPV1在多种组织器官内的广泛分布和表达,表明它存在复杂的生物学功能,也预示着它可能参与多种生理和病理过程。2trpv1激活TRPV1是一种非选择性的阳离子通道,主要分布于伤害性感觉神经元,这类神经元的轴索主要是由无髓鞘的C类纤维和部分少髓鞘Aδ类纤维,以及一些非神经组织构成。到目前为止,发现TRPV1主要具有以下生物学特性:a.TRPV1被激活时,能引起Ca2+、Mg2+和Na+等阳离子内流,但对Ca2+和Mg2+有相对选择特异性,为其他阳离子的5~10倍左右,TRPV1激活后使胞内阳离子浓度升高,引起相应的生理和病理变化,如疼痛等;b.可以被多种理化因素激活,如辣椒素和其他香草算类化合物(如大麻素等)、H+(pH<6.0)、机械和热刺激(如温度>43℃)、乙醇、活性氧和硫化氢等;c.可以被多种神经炎症介质和内源性炎症介质如缓激肽、P物质(substanceP,SP)、前列腺素、脂质过氧化物、ATP、神经生长因子(nervegrowthfactor,NGF)和降钙素基因相关肽(calcitoningene-relatedpeptide,CGRP)等直接或间接激活;d.参与体内多种生理和病理过程,如咳嗽、疼痛、炎症、听觉、味觉、胃肠运动、血压调节、细胞凋亡和脂肪代谢等;e.TRPV1也参与瘙痒和肿瘤等病理过程。3trpv1的生物学功能3.1信号传递机制疼痛感觉在生理状态下起保护作用,预警有伤害来临,提示肌体规避伤害;但在病理状态下,疼痛是多数疾病的主要症状之一,而慢性疼痛本身就是一种疾病。TRPV1作为一类与痛觉传递有密切联系的膜上离子通道型受体,在介导炎性痛、内脏痛和癌痛甚至痛觉敏化等多种疼痛中起重要作用。TRPV1最初也是在疼痛领域受到关注的,并逐渐被普及而得到深入的研究,最终成为明星分子的。引起疼痛感觉的伤害性感受(nociception)首先是通过皮肤或内脏黏膜内的伤害性感受器(nociceptor)感知,以电信号的方式通过传递痛觉的传入神经纤维(主要是无髓鞘的C类纤维和部分少髓鞘Aδ类纤维)传递给初级感觉神经元(脊髓背根神经节和三叉神经节),由此类神经元整合后进一步传递给脊髓的二级神经元,再沿脊髓逐步上传,最终进入大脑皮层(皮层感觉中枢)才形成有意识的痛觉。无论是位于皮肤内的伤害性感受器、以及传递伤害性感觉的传入神经纤维,还是向脊髓传递的输入性纤维都是由初级感觉神经元生成,所以初级感觉神经元在痛觉产生及传导过程中都起到了极为关键的作用。而在以上传递途径中都有TRPV1表达,目前研究认为TRPV1是感知疼痛的关键分子之一。能引起疼痛的多种因素都能激活TRPV1而引发各种痛觉,特别是炎性痛和热痛敏,如辣椒素及其类似物、缓激肽、ATP、H+、脂肪酸衍生物、前列腺素E2(prostaglandinE2,PGE2)、神经营养因子、胰蛋白酶和其他的炎性刺激因子等都能直接或间接激活TRPV1而引发或促进疼痛过程。TRPV1基因敲除的小鼠却对化学致痛物质如福尔马林和角叉菜胶等仍旧表现出敏感,甚至对神经损伤后的神经病理性疼痛也敏感,但对炎性痛和热痛敏有明显的抑制作用;有趣的是,TRPV1基因敲除鼠对多发性神经痛(如链脲菌素所致糖尿病并发神经病变和顺铂的毒性所诱发的神经病变)却有促进作用。更为有趣的是,作为TRPV1激动剂之一的辣椒素在临床上是有效的镇痛剂,而在进行疼痛机制研究的基础研究领域却把它作为致痛工具药来应用;而其拮抗剂无论在临床前还是临床研究阶段都表现出显著的镇痛作用。可以肯定地说,无论是TRPV1激动剂还是其拮抗剂都有非常明显地镇痛作用。所以近几年来,TRPV1一直是被赋予了高期望值的、研发镇痛药的靶点之一。3.2trpv1在免疫调节和抗炎保护作用中的机制一般认为TRPV1参与了炎症和免疫激活的过程。炎性介质如缓激肽、PGE2、组织或细胞坏死后释放的ATP、谷氨酸、五羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)、缓激肽、肿瘤坏死因子-α(tumornecrosisfactor-α,TNF-α)、H+、脂肪酸衍生物、NGF、胰蛋白酶和其他的炎性刺激因子等都能直接或间接促进TRPV1的表达或激活TRPV1(增强其磷酸化过程),进而引发或促进疼痛过程。如在用经典的致炎因子TNF-α诱导的急性和慢性关节炎模型中,TRPV1基因敲出的小鼠表现出对热痛敏和肿胀程度都有明显地缓解,表明TRPV1参与了TNF-α的致炎过程。而对糖尿病神经病性疼痛、周围神经痛、癌性痛、呼吸道炎症、胃食管返流征和膀胱功能失调等病症的研究结果也都支持以下结论:神经组织分布的TRPV1参与了神经源性炎症的过程。但近来有研究表明,TRPV1也有一定的抗炎作用。如在心血管的缺血再灌注损伤、对肝脏和肾脏的缺血再灌注损伤、对败血症、对大肠炎和慢性炎性肠病和对变应性接触性皮炎等病理过程都有显著的保护作用,并对肥胖有一定的抑制功能等。在单肾切除并用去氧皮质酮酸盐(desoxycorticosteroneacetate,DOCA)诱导高血压后,研究者发现TRPV1基因敲除的小鼠比野生小鼠更容易出现肾小球硬化症和小管间质性损伤,也更容易出现NF-κB激活、单核细胞、巨噬细胞和淋巴细胞等的渗出,TNF-α、白细胞介素-6(interleukin6,IL-6)和趋化因子如单核细胞趋化蛋白-1(monocytechemotacticprotein1,MCP-1)等致炎因子的高表达。免疫抑制药地塞米松对此模型中的TRPV1基因敲出小鼠具有明显的肾脏保护作用,表明TRPV1对DOCA诱导高血压后的肾损伤具有明显的抗炎作用和保护作用。TRPV1激动剂SA13353可显著抑制细菌脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱发的TNF-α和IL-1β的生成,能显著升高抗炎因子IL-10的表达,而在TRPV1基因敲除小鼠和实验性自身免疫性脑脊髓炎(experimentalautoimmuneencephalomyelitis,EAE)小鼠身上则无以上现象出现;对于EAE小鼠,SA13353可明显减轻其自身免疫疾病的症状,同时能显著减少致炎因子如TNF-α、IL-1β、IL-12、p40、IL-17和干扰素-γ(interferon-γ,IFN-γ)的表达,并能显著抑制免疫蛋白——髓鞘蛋白脂质蛋白(proteolipidprotein,PLP)的表达,表明TRPV1具有免疫调节和抗炎作用。一般认为TRPV1通过以下机制发挥抗炎保护作用的:a.促进抗炎神经肽-生长抑素的释放;b.非神经组织中TRPV1有抗炎保护作用;c.一部分致炎因子可激活免疫保护机制。3.3trpv1及激动剂单次给药对感冒小鼠呼吸道形成的影响辣椒素被直接吸入实验动物或人的肺内时会引发咳嗽,这引发了人们研究TRPV1和呼吸道疾病之间关系的兴趣。C纤维几乎分布于整个呼吸系统,咳嗽反射的感受器和传入神经都有大量的TRPV1表达。当鼻内吸入LPS可以引起呼吸道炎症、支气管高反应性、支气管周围水肿、中性粒细胞和巨噬细胞等炎症细胞浸润、杯状细胞肥大和髓质过氧化物酶活性增高等,在TRPV1基因敲除的小鼠身上,以上症状和现象都显著减轻和弱化。TRPV1在哮喘和胃食管反流症患者的呼吸道内高表达,而在TRPV1基因发生突变的儿童,先天性哮喘的发病率较低,应用TRPV1抑制剂如Iodo-RTX、BCTC和JNJ17203212能减轻实验豚鼠的咳嗽反应。Anandamide(体内花生四烯酸的炎症代谢产物)可通过激活TRPV1引起清醒豚鼠的咳嗽反射,TRPV1拮抗剂可显著减轻NGF诱发的豚鼠咳嗽反射和气道阻塞,TRPV1激动剂SA13353可显著抑制LPS诱发的肺损伤和卵蛋白诱发哮喘时肺内中性粒细胞和淋巴细胞的浸润。终上所述,TRPV1参与了气道的高反应性应激过程。同时TRPV1在中枢系统也可能发挥着调节哮喘和咳嗽的作用,在局部给予激动剂作用于孤束核的联合神经元时可以减缓呼吸频率。所以,TRPV1很可能成为研发治疗呼吸道疾病包括咳嗽、哮喘和慢性阻塞性肺病(chronicobstructivepulmonarydisease,COPD)的药物新靶点。3.4基因敲除的意义表达TRPV1的神经纤维支配着心室的心外膜,具有调节心源性交感神经兴奋性的功能。如在心肌缺血时,通过增加交感神经兴奋性而使血压增高,并产生胸痛的感觉。所以,一般认为TRPV1的激活在心肌缺血、再灌注损伤过程中具有保护作用,可以缩小缺血区面积;对肝肾的缺血、再灌注损伤过程中也具有保护作用。有研究发现心肌缺血时刺激相应胸段脊髓的传入神经纤维也是由TRPV1感知并介导的,阻断TRPV1的功能就可以减轻心肌缺血时的胸痛程度;TRPV1基因敲除的小鼠在心肌缺血恢复期的多个血液动力学指标发生了恶化。心肌缺血时产生的类花生酸类物质可以激活TRPV1而引起SP和CGRP的释放进而激活相应的保护机制,而内源性TRPV1激动剂N-oleoyldopamine对心肌缺血再灌注损伤具有显著的保护作用,表明抑制内源性TRPV1的活性可能是造成缺血损伤的机制之一。通过基因敲除方法的研究表明,正常时TRPV1可能不参与动脉血压的调节,而其激活是为了抑制非正常状态下发生的缩血管效应。如在高血压时,TRPV1被证明是具有保护心血管系统功能的。外周血管阻力是调节血压的重要因素之一,致炎因子SP和CGRP是最强的血管扩张因子之一。TRPV1是通过神经系统促进了CGRP释放而使血管舒张,进而发挥抗高血压作用;也可能是作为血管内压力感受器,发挥对机械压力的感受功能进而发挥血压调节作用的。也有研究发现,辣椒素的扩张骨骼肌动脉作用可以被内皮型NO合成酶(endothelialnitricoxidesynthase,eNOS)抑制剂L-NAME所抑制,表明TRPV1扩张动脉血管是NO信号途径依赖的;TRPV1抑制剂Capsazepine可以抑制辣椒素引起的猪冠状动脉内皮细胞的钙内流和动脉环舒张,而拮抗剂SB366791可以抑制辣椒素和Anandamide诱导的内皮细胞释放NO;在体外培养的鼠动脉内皮细胞,辣椒素可以升高细胞内钙浓度、增强eNOS磷酸化和激活蛋白激酶A;以上现象在TRPV1基因敲除的小鼠上都未出现。长期食用含辣椒素食物可以减轻自发性高血压、改善血管内皮功能。表明内皮表达的TRPV1可能是通过NO来进行血压调节的。总之,辣椒素是通过激活TRPV1而产生NO、CGRP和(或)激活IKCa/SKCa信号系统而拮抗收缩血管作用。3.5辣椒素的抗剂TRPV1在支配胃肠道的感觉神经元及其纤维内广泛表达,在腹痛、肠易激综合征、克氏病(Crohn′sdisease)和溃疡性结肠炎等疾病的发生、发展过程中都发挥重要作用。TRPV1可参与黏膜保护、胃肠道运动、感觉和吸收、调节胃泌素分泌等多种功能,在功能性胃肠病的内脏高敏感和胃肠道运动失调的发病中有着重要的病理意义。胃食道反流症部分发病原因是由于食道和胃受到酸性刺激后引发带有痛觉等不适感觉的一种疾病,有研究发现TRPV1表达升高后可加剧其症状。扩张结直肠时,TRPV1基因敲除小鼠传入神经纤维的动作电位发放频率降低、对致炎因子的反应消失;TRPV1基因敲除小鼠或野生鼠应用TRPV1拮抗剂后也有类似现象,并都能减轻实验性结肠炎的发病程度;基因敲除小鼠对胃肠道的pH值变化不再敏感,发生食道炎的程度也较轻。TRPV1激动剂可以增加术后胃肠动力,减少肠梗阻的发生,提高术后治愈率。所以,一般认为TRPV1是启动并保持胃肠道高敏感性的重要分子。近来研究表明,TRPV1对胃黏膜存在双重作用,TRPV1有显著的保护胃黏膜的作用。而人们一直认为辣椒会刺激并损伤胃黏膜,但有流行病学调查发现,中国人的胃溃疡发病率是印度人和马来西亚人三倍,经研究后证实后二者正是由于经常食用辣椒,起到对胃黏膜的保护作用的。通过动物模型研究也证实,辣椒素对胃黏膜具有明显的保护作用。其实,辣椒素对胃黏膜起保护作用还是刺激作用依赖于其剂量和应用持续时间,大剂量和长时间应用就会损伤胃黏膜,而小剂量的辣椒素可以促进胃部血流供应、促进黏液分泌、加快损伤黏膜的修复,进而发挥保护胃黏膜的作用。辣椒素可引起远端结肠和空肠双相反应:先是引起一个短时快速收缩,然后是一个持续时间较长的较为剧烈的收缩,而对近端结肠和横结肠只会引发一个短时快速收缩反应。有志愿者参与的研究表明,小剂量、短期应用辣椒素可以抑制吲哚美辛引发的胃部微出血,而大剂量、长期预防应用却没有此作用;也有研究发现,TRPV1拮抗剂可以预防毒素-A引起的肠炎,而激动剂可以加重、恶化回肠炎,其拮抗剂也能减轻实验性胰腺炎的病理程度,正是此双重作用才使辣椒素成为胃肠道生理、病理和药理学研究领域的常用工具药。此外,还有研究发现TRPV1基因敲除后能量消耗降低,应用激动剂可使能量消耗升高、促进下颌下腺的分泌,TRPV1阻断剂可以改善内毒素引发的肠梗阻等。3.6辣椒素系统trpv1由于TRPV1分布广泛,并且存在多种内源性配体物质,因此TRPV1受体表达过量或内源性配体生成过多,可使神经细胞发生凋亡,或因配体导致的线粒体毒性增高使神经胶质细胞发生凋亡,进而诱发神经系统疾病。辣椒素诱导的体外培养大鼠脑皮质神经元凋亡需要L-型钙通道和细胞外调节蛋白激酶(extracellularregulatedproteinkinase,ERK)信号转导通路的参与,并生成过量的氧自由基(reactiveoxygenspecies,ROS)而引发超氧化应激。TRPV1参与了增加静水压诱导的视网膜神经节细胞凋亡,并与细胞外钙离子升高引起的凋亡类似。对于TRPV1诱导凋亡的研究更多地集中于肿瘤细胞,多种肿瘤细胞都表达TRPV1,后者被激活后通过多种途径诱导凋亡:p38MAPK、Fas/CD95、钙超载、Fas相关因子1(也是一种TRPV1相关蛋白)、ROS、过氧化物酶体增殖物活化受体γ(peroxisomeproliferator-activatedreceptorγ,PPARγ)以及JNK-1等。但辣椒素主要通过2种途径诱导细胞凋亡:一是通过激活其受体TRPV1的间接途径,另一种是直接激活与凋亡相关的Caspase-1和Caspase-3的直接途径。TRPV1诱导正常细胞的凋亡表明其在机体发育过程中具有参与组织、器官的生长和发育调控的功能;而诱导肿瘤细胞凋亡,表明其有抗肿瘤的功能。体内外的研究表明,TRPV1参与了多种肿瘤的生理病理过程。其抗肿瘤作用主要表现在抑制肿瘤细胞增殖、抑制其迁移和促进其凋亡等几个方面。如上所述,TRPV1通过多种机制参与了诱导肿瘤细胞的凋亡过程。而辣椒素被用于治疗肿瘤也有较长的历史。近来TRPV1的新型激动剂——二氢辣椒碱能引起体外培养的人结肠癌细胞发生自噬,而辣椒素也可以抑制体外培养的乳腺癌细胞迁移、杀死前列腺癌细胞。在临床试验中,辣椒素对白血病有明显的抑制作用。多个实验表明,辣椒素和二氢辣椒碱能使多种不正常细胞或肿瘤细胞,包括多种白血病、肝癌、子宫癌、乳腺癌、结肠癌、膀胱癌、肺癌、前列腺癌、神经胶质瘤和黑色素瘤细胞等产生细胞周期停滞、凋亡、自噬或抑制其代谢激活等。TRPV1如果在肝细胞癌中高表达,那么预后良好,而在膀胱癌中低表达则预后不良;在一项辣椒素对12-O-十四烷酰佛波醋酸酯-13(12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate,TPA)诱导皮肤肿瘤的作用的研究中发现,TRPV1基因敲除小鼠的皮肤用辣椒素和TPA处理后,肿瘤生长得更多,表明TRPV1基因敲除后患皮肤癌的几率增高。进一步研究证实,TRPV1可以与表皮生长因子结合,促进后者的降解而发挥抗皮肤癌作用的。但也有相反的报道,即辣椒素对一些肿瘤有促进作用。一项流行病学调查发现,经常食用辣椒的人患胃癌的几率高,一般认为是辣椒素本身的刺激作用引发的,而其他无刺激作用的激动剂则未发现有促进肿瘤生长作用。3.7辣椒素和其他trpv1激动剂治疗iii型糖尿病的作用肥胖是一种脂肪代谢紊乱并伴有炎症反应的疾病,口服辣椒素不仅可以通过减少脂肪组织和肝脏内的炎症反应,还可以通过增加脂肪氧化来抑制肥胖引发的葡萄糖耐受不良,进而降低胰岛素抵抗;口服辣椒素可以促进钙离子内流、抑制脂肪生成而产生抑制肥胖作用,却不能抑制TRPV1基因敲出小鼠的肥胖,表明辣椒素抑制肥胖是通过激活TRPV1发挥作用的;研究发现辣椒素和其他TRPV1激动剂是通过抑制食欲、增强能量消耗和减少脂肪积聚而发挥抗肥胖作用的。所以TRPV1具有调节脂肪生成的功能。也有研究者认为,TRPV1受体在I型和II型糖尿病中的作用是不同的,TRPV1能保护I型糖尿病,却能加重II型糖尿病,所以建议用激动剂治疗I型糖尿病,用其拮抗剂来治疗II型糖尿病。这有待于更深入的研究。3.8trpv1在阴道疾病患者中的作用TRPV1在下尿道的神经组织和非神经组织内都有表达,预示其可能在下尿道的功能失调过程中起重要作用。首先,TRPV1在膀胱炎等膀胱疾病的疼痛感觉过程中发挥重要作用。TRPV1基因敲出小鼠的膀胱容量和非排尿膀胱收缩频率增加,同时发现由于膀胱扩张而引发的神经纤维放电频率减少,其拮抗剂也能发挥类似的功能,表明TRPV1在维持膀胱的正常排尿功能的机械感觉中起重要作用。更多的研究证实辣椒素和树脂毒素(resiniferatoxin,RTX)对尿道梗阻或膀胱炎的疼痛具有显著的治疗作用。3.9trpv1抗剂单次给药对小鼠进行诱导抗体的作用TRPV1的主要功能之一就是感知热伤害刺激,但其对体温调节功能是在研发和应用其拮抗剂过程中才发现的。无论TRPV1拮抗剂的分子结构存在怎样差异,使体温升高却是它们的共性,如口服A-425619可使低体温者的体温一过性增高,再次应用激动剂后此作用减弱,这种现象可能有助于解释在基因敲除小鼠上没有发现体温升高的现象。有正在研发的镇痛药,在临床试验中发现体温升高的副作用而不得不终止研发。3.10对临床意义的作用TRPV1通过调节体内大麻素受体CB1而参与调节神经生成的功能;大便失禁与直肠高敏感症状与局部神经末梢内TRPV1的高表达有关;TRPV1对败血症有保护作用;过敏性接触性皮炎(allergiccontactdermatitis,ACD)是一种伴有皮肤炎症、疼痛和痒觉的过敏性反应疾病,用基因敲除小鼠研究表明,TRPV1对ACD具有一定的保护作用;TRPV1基因敲出鼠的恐惧和焦虑等情感也受到损害,如在开放和光照下的恐惧感和调件性恐惧感能力减弱,表明TRPV1具有参与情感的调节功能;TRPV1也具有参与调节味觉的功能。4trpv1激动剂和抗剂的临床研究4.1激动器4.1.1以civamide为原料的充填治疗是应用最广泛和最早用于临床的镇痛药之一,有多种剂型如口服剂型、局部应用的注射剂、膏剂和涂抹剂等,主要用于关节炎、纤维肌痛、术后疼痛和骨关节炎等疼痛的治疗。Civamide是美国WinstonLaboratories公司研发的辣椒素新剂型,用于治疗骨关节炎和丛集性头痛;LGRX-4975是Anesiva研发的辣椒素注射剂型,用于治疗骨关节炎、肌肉骨骼疼痛、术后痛和神经病理性疼痛等。而Qutenza是美国食品药品管理局近期批准上市的德国LohmannTherapie-Systems公司的8%(质量分数)辣椒素贴剂,用于缓解疱疹后神经痛。4.1.2皂草素类化合成药是NatureMedicine杂志认为的最有前景的2个镇痛药之一,用于治疗癌性痛【另一个是皂草素偶联P物质(substanceP-saporin),以SP为靶向与其受体(neutokininreceptor-I,NK-I)结合,把药物引导到表达NK-I受体的感觉神经元及其纤维上,皂草素发挥神经毒作用杀死此类神经元而发挥镇痛作用,用于治疗癌性痛】。同时,美国MountCook/ParamountBiosciences公司研发的RTX新剂型用于治疗间质性膀胱炎也已经进入临床试验阶段。4.1.3局部止痛药,辣椒素类似物由美国DongA公司研发的DA-5018,已经进入II期临床试验研究,局部止痛药,辣椒素类似物。由美国NeurogesX生物制药公司研发的NGX-4010,辣椒素的反式异构体,作为艾滋病伴发的神经病理性疼痛的镇痛药已经进入III期临床试验研究阶段。4.2抗剂4.2.1sd-705498是英国GSK公司研发的用于治疗偏头痛的小分子药物,进入III期临床试验研究,但由于发现升高体温的不良反应,现已经停止研发。4.2.2iii期临床试验研究分别是由美国Merck-Neurogen公司和印度Glenmark公司研发的用于治疗牙痛的小分子药物,已经进入III期临床试验研究阶段。由于是局部用药,对体温的影响较小,还是有一定市场前景的。4.2.3对抗体的影响AMG8562是由美国Amgen公司研发的第二代TRPV1小分子拮抗剂,研究报告称未发现对体温有影响。而其第一代小分子拮抗剂AMG517可以使志愿者体温升高40℃以上。ABT-102临床前研究可显著抑制实验动物的炎性痛、骨关节炎疼痛、手术后疼痛和骨癌疼痛,I期临床试验发现其安全性好,对体温影响较小(<39℃)。5在以往的trpv1药物研究中5.1皮肤屏障修复瘙痒与疼痛一样是很多疾病的主要症状之一,其本身也是一种疾病,近几年来受到越来越多的关注。TRPV1拮抗剂PAC-14028(30mg·kg-1,灌胃给药)能显著减轻由尘螨提取粉(dermatophagoidesfarina)和恶唑酮(oxazolone)在NC/Nga小鼠皮肤上所致的实验性特异性皮炎样症状,能显著降低实验动物的挠痒反射和皮炎的严重程度。PAC-14028能在体阻断辣椒素引发的血液灌流增加,加速由胶带粘贴试验(tape-stripping)所造成的皮肤屏障破坏的修复;可以减轻皮炎所致的皮肤屏障破坏,重塑中性脂质层,翻转兜甲蛋白(loricrin)和丝聚蛋白(filaggrin)表达,抑制SP的释放,改善特异性皮炎的血清学指标:抑制IgE和lgG2a的升高、抑制肥大细胞脱颗粒和致炎物质的释放。此外,PAC-14028还可以减轻由蛋白酶激活受体-2(proteaseactivatedreceptor-2,PAR-2)、TRPV1活化和组胺升高而引起的瘙痒反应。研究者认为,应用AC-14028不但可以加速损伤皮肤的恢复,而且可以减轻特异性皮炎的临床症状。5.2治疗copd和哮喘的抗剂从辣椒素和其他激动剂可刺激人和豚鼠引发咳嗽和哮喘的现象得到启发,研究人员用TRPV1拮抗剂如JNJ17203212等可显著抑制由辣椒素、柠檬酸、烟雾或卵蛋白引发的豚鼠咳嗽和哮喘,研究者认为TRPV1拮抗剂可能为有效治疗COPD和哮喘的药物研发提供新线索。但也有研究发现,TRPV1激动剂对肺部疾病具有保护作用。如预防性给予激动剂SA13353(10~30mg·kg-1,灌胃给药),可显著抑制由LPS诱发的大鼠急性肺损伤,减少肺部炎性细胞浸润,抑制致炎因子TNF-α和趋化因子CXCL1的表达升高。实际上用于呼吸系统的、目前唯一进入临床II期临床试验的化合物是由英国GSK公司研发的激动剂——SB-705498,其临床适应症是治疗非过敏性鼻炎。最初研发时是用于治疗炎性痛和偏头痛的,在研发过程中发现其治疗非过敏性鼻炎效果显著。值得一提的是,临床前和临床研究尚未发现其经口服给药有任何不良反应。5.3糖尿病大鼠输注抗剂皮下注射辣椒素(100mg·kg-1)或RTX(0.01mg·kg-1)都可以明显改善Zucker肥胖糖尿病大鼠的葡萄糖耐受,但辣椒素不能促进胰岛素分泌,而RTX能促进胰岛素分泌,所以研究者认为后者可能对II型糖尿病更为安全、有效。但也有研究者认为,糖尿病时胰岛内TRPV1的表达和活性都是升高的,应该利用拮抗剂抑制胰岛内的TRPV1功能,可能促进胰岛素分泌、改善胰岛素抵抗,从而更有利于治疗II型糖尿病。如拮抗剂BCTC(100mg·kg-1,灌胃给药)可以明显降低以胰岛素抵抗、高血糖和高血脂为表现特征的ob/ob小鼠的空腹血糖、甘油三酯和血浆胰岛素水平,还可以降低血浆CGRP水平,与增强胰岛素敏感的降糖药——匹格列酮(pioglitazone)作用类似;而长期给药(4周),BCTC能显著增强血浆胰岛素的分泌,而匹格列酮却降低了胰岛素的分泌。研究者认为BCTC具有增强胰岛素敏感性、降低胰岛素抵抗的作用,而且还具有促进胰岛素分泌的作用。因此推断此类化合物可能比匹格列酮类药物更有应用前景。5.4trpv1抗剂的应用服用辣椒素短期内可缓解阿司匹林引起的志愿者胃肠道粘膜损伤,也可以改善胃食道反流症患者的食管运动功能;志愿者口服辣椒素胶囊(0.25mg,每天3次)4周可显著缓解由十二指肠直径给予辣椒素刺激或用球囊扩张而引发的腹痛,服用五周可明显缓解消化不良所致的腹痛及不适,更有流行病学调查认为经常服用富含辣椒素的食物,引发胃痛的几率降低,表明激动剂对研发治疗胃食道反流症的药物有积极意义。而在TRPV1拮抗剂方向的研究也有新发现。新型拮抗剂JNJ-17203212(30mg·kg-1,灌胃给药),可明显抑制大鼠经直肠给予1%(体积分数)的冰醋酸所致的急性、非炎性结直肠高敏感症,也可以明显减弱大鼠经直肠给予的三硝基苯磺酸30天后所致的慢性、炎症后的结直肠高敏感症。表明此类拮抗剂对肠易激综合征及其他肠道紊乱疾病有潜在的治疗意义。而拮抗剂BCTC(0.25~5.00mg·kg-1,静脉给药)可以明显抑制三硝基苯磺酸所致的实验性结肠炎,拮抗剂SB-750364可以显著抑制饮用硫酸葡聚糖引发的结肠炎大鼠胃肠的高敏感性和自发性放电,对正常大鼠的胃肠却没有影响,表明这类拮抗剂只是在炎症引起TRPV1功能上调时发挥治疗作用,可能存在更低的不良反应。所以这类拮抗剂都是用于治疗胃部灼热不适和高敏感性疾病。5.5辣椒素对猪主动脉血管的影响目前在心血管系统以TRPV1为靶点的实验研究,只有少量报道,而且多数研究是集中在激动剂方向。体外实验表明10-9mol·L-1辣椒素可以使大鼠骨骼肌血管产生依赖于内皮完整性的舒张,而10-4mol·L-1的辣椒素可以使猪冠脉血管舒张。在体的实验研究发现,辣椒素(10~30mg·kg-1,静脉给药)可以抑制高盐饮食诱发的大鼠血管氧化应激和急性高血压。无痛性心肌梗塞是糖尿病最严重的并发症之一,心包膜内注射辣椒素可以显著增加链脲菌素所致II型糖尿病大鼠的心脏-躯体反射,研究者认为TRPV1激动剂有利于此类并发症的治疗;也有研究发现辣椒素和二氢辣椒素可以抑制血小板凝集、凝血因子VIII和IX的活性,有利于治疗缺血性心脏病。所以对作用于心血管系统的TRPV1激动剂,有必要进行更深入的研究。5.6辣椒素能抑制乳腺癌肿瘤以TRPV1为靶点的抗肿瘤研究相对较少,还只是限