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Nature:董欣中博士揭示过敏的根源

标签:蛋白 药物 过敏
摘要 : 来自约翰霍普金斯大学和阿尔伯特大学的研究人员确定了,一种蛋白质是人们对一系列药物和其他物质产生痛苦的、危险性的过敏反应的根源。研究结果发表在12月17日的《自然》(Nature)杂志上。

 

来自约翰霍普金斯大学和阿尔伯特大学的研究人员确定了,一种蛋白质是人们对一系列药物和其他物质产生痛苦的、危险性的过敏反应的根源。他们说,如果能够找到一种新药来靶向这一问题蛋白,有可能帮助从前列腺癌、糖尿病到艾滋病等各种疾病的患者扫清治疗障碍。研究结果发表在12月17日的《自然》(Nature)杂志上。

领导这一研究的是约翰霍普金斯医学院的董欣中(Xinzhong Dong)博士,董博士早年毕业于武汉大学,后于美国加州大学洛杉矶分校获得博士学位,现为约翰霍普金斯大学医学院基础生物医学科学研究所系神经科学副教授,主要从事疼痛相关神经细胞的分子与遗传机制研究。董欣中的父亲是我国经济学泰斗董辅礽,著名华人生物学家、美国科学院院士董欣年是他的同胞姐姐。

以往的一些研究将许多药物注射部位处出现的疼痛、瘙痒和皮疹等反应追溯至免疫系统中的肥大细胞(mast cell)。一些免疫细胞可响应细菌、病毒或其他感知威胁生成抗体。当肥大细胞表面的专门受体检测到这些抗体警报信号时,它们会迅速采取行动,释放组胺和其他的物质来引发炎症,将其他的免疫细胞吸引到这一区域。“尽管这些注射部位反应有许多看起来像是过敏反应,奇怪的是它们并没有抗体生成,”董欣中说。

为了阐明引起这种反应的原因,董欣中实验室的博士后研究人员Benjamin McNeil最初着手寻找了在小鼠中响应这些药物的肥大细胞受体。以往的研究已经确定了一种人类受体有可能在过敏反应中发生了错误;McNeil在小鼠中发现了一个与该人类受体相似的受体,其仅存在于肥大细胞中。随后通过将这一受体置于实验室培养的细胞中进行测试,他发现该受体确实对引发肥大细胞反应的一些药物产生了反应。他发现以往研究表明可能是祸首的这一人类受体生成了相似的结果。

“幸运的是,结果表明所有药物都触动了一个单一受体——这使得该受体成为了吸引人的药物靶点,”McNeil说。

为了弄清楚除去这一受体能否真的消除这些过敏反应,该研究小组让小鼠中这一嫌疑受体的编码基因丧失了功能。这些“基因敲除”小鼠没有出现任何基因正常小鼠所显示的药物过敏症状。

研究人员现正在致力寻找一些能够在人体中阻断这一祸首受体MRGPRX2的化合物。这样的药物将不仅能够阻止过敏反应,还能够阻止MRGPRX2触发的假性变态反应。McNeil说,通过减轻许多患者当前遭受的药物副作用,其有可能改善他们的生活。一些药物包括抗癌药物西曲瑞克(cetrorelix)、亮丙瑞林(leuprolide)和奥曲肽(octreotide);艾滋病药物舍莫瑞林(sermorelin);氟喹诺酮抗体;和手术过程中用来麻醉肌肉的神经肌肉阻断药物都可以触动MRGPRX2。

董欣中研究小组还在调查,MRGPRX2是否有可能是酒渣鼻和银屑病等并非因使用药物而引起的一些免疫疾病背后的诱因。

原文标题:Identification of a mast-cell-specific receptor crucial for pseudo-allergic drug reactions

原文摘要:Mast cells are primary effectors in allergic reactions, and may have important roles in disease by secreting histamine and various inflammatory and immunomodulatory substances1, 2. Although they are classically activated by immunoglobulin (Ig)E antibodies, a unique property of mast cells is their antibody-independent responsiveness to a range of cationic substances, collectively called basic secretagogues, including inflammatory peptides and drugs associated with allergic-type reactions1, 3. The pathogenic roles of these substances have prompted a decades-long search for their receptor(s). Here we report that basic secretagogues activate mouse mast cells in vitro and in vivo through a single receptor, Mrgprb2, the orthologue of the human G-protein-coupled receptor MRGPRX2. Secretagogue-induced histamine release, inflammation and airway contraction are abolished in Mrgprb2-null mutant mice. Furthermore, we show that most classes of US Food and Drug Administration (FDA)-approved peptidergic drugs associated with allergic-type injection-site reactions also activate Mrgprb2 and MRGPRX2, and that injection-site inflammation is absent in mutant mice. Finally, we determine that Mrgprb2 and MRGPRX2 are targets of many small-molecule drugs associated with systemic pseudo-allergic, or anaphylactoid, reactions; we show that drug-induced symptoms of anaphylactoid responses are significantly reduced in knockout mice; and we identify a common chemical motif in several of these molecules that may help predict side effects of other compounds. These discoveries introduce a mouse model to study mast cell activation by basic secretagogues and identify MRGPRX2 as a potential therapeutic target to reduce a subset of drug-induced adverse effects.

来源: Nature 浏览次数:201

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