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美国斯坦福医学院研究人员近日发现了一种天然分子,在抑制食欲和减轻体重方面表现出与司美格鲁肽(Semaglutide,品牌名包括 Ozempic、Wegovy、Rybelsus)相似的效果。值得关注的是,动物实验表明,这种分子在发挥作用时,能够避开司美格鲁肽常见的副作用,如恶心、便秘和显著的肌肉质量流失。
作者:John Xie
这项发表于 3 月 5 日《自然》(Nature)期刊的研究显示,新发现的分子——BRINP2 相关肽(BRINP2-related peptide,简称 BRP)通过一条不同但相似的代谢途径发挥作用,激活大脑中的不同神经元,看似为减重提供了更有针对性的方法。
「司美格鲁肽靶向的受体不仅存在于大脑,还分布在肠道、胰腺和其他组织中,」该研究的资深作者、斯坦福大学病理学助理教授 Katrin Svensson 博士解释道,「这就是为什么司美格鲁肽会产生广泛影响,包括减缓食物通过消化道的移动以及降低血糖水平。相比之下,BRP 似乎仅在下丘脑中发挥作用,而下丘脑控制着食欲和代谢。」
斯坦福大学病理学助理教授 Katrin Svensson
目前 Katrin Svensson 已经联合创立了一家公司,计划在不久的将来启动该分子的人体临床试验。
Part 1
计算生物学工具助力重大发现
荣格医药商情了解到,这项研究的突破离不开先进计算生物学工具的应用。
研究团队开发了一种名为「肽预测器」(Peptide Predictor)的生物信息学分析程序,专门用于在所有 20000 个人类蛋白质编码基因中识别典型的前激素转换酶切割位点。这是一个基于已知生物学规则的计算工具,而非传统意义上的人工智能系统。
研究人员随后将重点放在编码细胞外分泌蛋白的基因上——这是激素的关键特征——并筛选出具有四个或更多可能切割位点的基因。这一系统性的计算方法将搜索范围缩小到 373 个前激素,这是一个可以进行生物学效应筛选的可控数量。
「该计算工具对我们的发现至关重要,」Katrin Svensson强调,「它让我们能够从海量数据中快速识别出有价值的候选物质。」
肽预测器基于生物学规则分析,预测前激素转换酶 1/3 将从 373 个蛋白质中产生 2683 个独特的肽。研究团队聚焦于那些可能在大脑中具有生物活性的序列。他们筛选了 100 个肽,包括 GLP-1,以测试它们激活实验室培养的神经元细胞的能力。
正如预期的那样,GLP-1 肽对神经元细胞有显著影响,使其活性比对照细胞增加三倍。但是,一种由仅 12 个氨基酸组成的小肽使细胞活性比对照增加了十倍。研究人员根据其母体前激素 BPM/视黄酸诱导的神经特异性 2,或BRINP2(BRINP2相关肽)将这种肽命名为 BRP。
BRINP2 相关肽的化学结构
12 氨基酸的 BRP 肽
值得一提的是,研究团队已将这一重要工具「肽预测器」(Peptide Predictor)的源代码在 GitHub 平台上开放共享,体现了科学研究开放协作的精神。该项目以 pro-hormone-predictor 为名,目前已获得 78 个星标和 3 次分支。
研究人员可以通过访问 Svensson-Lab 团队的 GitHub 仓库获取完整代码,仓库中还提供了详细的使用说明,包括如何获取分泌基因的 FASTA 文件以及如何在 Unix/macOS 系统上运行该程序的步骤指导,只需安装 Python 3.x 和相关依赖包,即可使用这一强大的蛋白质分析工具。
Part 2
动物实验显示显著效果
当研究人员测试 BRP 对瘦体小鼠和迷你猪(与小鼠相比,迷你猪的代谢和进食模式更接近人类)的影响时,他们发现在喂食前肌肉注射 BRP 可以在接下来的一小时内将两种动物模型的食物摄入量减少高达 50%。
肥胖小鼠接受 14 天 BRP 日常注射后平均减轻了 3 克体重——几乎全部来自脂肪损失——而对照动物在相同期间增加了约 3 克体重。这些小鼠还表现出改善的葡萄糖和胰岛素耐受性。
对小鼠和猪的行为研究发现,治疗动物的运动、水摄入量、类焦虑行为或粪便产生没有差异。进一步的生理学和大脑活动研究表明,BRP 激活的代谢和神经元通路与 GLP-1 或司美格鲁肽激活的通路不同。
研究人员希望识别与 BRP 结合的细胞表面受体,并进一步解析其作用途径。他们还在研究如何帮助这种肽在体内持续更长时间,以便在这种肽被证明对调节人体体重有效的情况下,实现更方便的给药计划。
「数十年来,人类肥胖治疗一直缺乏有效药物,」Katrin Svensson 表示,「在我们之前测试的所有药物中,没有一种能比得上司美格鲁肽降低食欲和体重的能力。我们非常渴望了解它在人体中是否安全有效。」
Part 3
独特作用机制
研究发现,BRP 的作用机制与目前市场上的减肥药物存在明显差异。
新研究表明,这种肽独立于瘦素、GLP-1 受体和黑皮质素 4 受体发挥作用,这三者都是当前减肥治疗的主要靶点。
在分子层面,研究团队发现 BRP 的特定氨基酸位点对其功能至关重要,特别是第 8 位的亮氨酸。当这个氨基酸被替换时,BRP 失去了抑制食欲的能力,表明这一位点在药物设计中的潜在重要性。
此外,该研究还首次证实 BRP 存在于人类脑脊液和小鼠大脑中,表明它可能是人体内的一种天然调节因子。
Part 4
减肥药市场的新希望
肥胖问题在全球范围内日益严重,中国也不例外。据国家卫健委数据,中国成年人超重率已达 34.3%,肥胖率为16.4%,且呈现持续上升趋势。有效的减肥药物需求巨大,尤其是能够避免现有药物常见副作用的新方案。
目前,司美格鲁肽等 GLP-1 激动剂在减重领域取得了显著成功,但其副作用如恶心、呕吐、腹泻、便秘以及肌肉质量流失,降低了患者的用药依从性。BRP 作为一种作用机制不同的减重分子,可能为患者提供新的治疗选择。
这项研究的共同作者包括加州大学伯克利分校、明尼苏达大学和英属哥伦比亚大学的研究人员,研究得到了美国国立卫生研究院、斯坦福 SPARK 转化研究计划、斯坦福 Bio-X、斯坦福母婴健康研究所、美国心脏协会、斯坦福医学院院长研究奖、卡尔斯伯格基金会和吴采人类表现联盟的资助。
Part 5
研发挑战与壁垒
尽管 BRP 展现出令人振奋的前景,其研发道路仍面临多重挑战。
首先,作为一种肽类药物,BRP 自然半衰期可能较短,需要进行药物递送系统或分子修饰以延长其体内停留时间。
其次,在规模化生产方面肽类药物的生产成本通常高于小分子药物,这可能影响其最终定价和市场竞争力。
而在临床转化风险方面,动物模型的成功并不总能完全预测人体试验结果,尤其是在肥胖这类复杂的代谢性疾病中。
不过,如果 BRP 成功技术落地,进入市场,其影响将不仅限于减肥药领域,还可能触及更广泛的产业链——为了筛选最适合 BRP 治疗的患者群体,可能催生新的生物标志物检测技术;肽类药物通常需要注射给药,优化的递送系统或制剂技术将成为提高竞争力的关键;该研究利用AI算法的成功,可能鼓励更多制药企业投资基于 AI 的药物发现平台。
目前,Katrin Svensson 与研究第一作者 Laetitia Coassolo 已经在 BRP 肽用于代谢疾病的应用上获得了专利,还共同创立了 Merrifield Therapeutics 公司,可能将负责推进这一潜在药物的后续研发。
用于治疗肥胖症和控制体重的 BRINP2 衍生肽组合物的专利
斯坦福大学 Katrin Svensson 博士实验室高级研究科学家 Laetitia Coassolo
随着临床试验的推进,研究人员还将进一步探索这种肽的作用机制,包括识别其结合的受体以及详细的信号传导路径。如果 BRP 能够成功转化为临床药物,它可能成为满足全球减肥药物市场巨大需求的新选择,特别是对那些不能耐受现有 GLP-1 类药物副作用的患者。
全球肥胖问题持续加剧,公众对减重药物安全性和有效性要求的不断提高,BRP 这类具有创新机制和更好安全性的候选药物将继续受到行业关注。
参考资料:
Naturally occurring molecule rivals Ozempic in weight loss, sidesteps side effects - Stanford Medicine
Coassolo, L., B. Danneskiold-Samsøe, N., Nguyen, Q., Wiggenhorn, A., Zhao, M., Wang, D. C. H., ... & Svensson, K. J. (2025). Prohormone cleavage prediction uncovers a non-incretin anti-obesity peptide. Nature, 1-10.
来源:荣格医药商情
作者:John Xie