北京大学最新Cell：雷晓光/李毓龙团队揭示肝病患者瘙痒的分子机制，开辟肝病治疗新方法

来源：生物世界 2024-11-06 10:26

研究揭示了胆汁酸在胆汁淤积瘙痒中的作用，解析了胆汁酸激活hX4而引起胆汁淤积瘙痒的分子结构基础，确定了hX4是胆汁淤积症治疗药物奥贝胆酸引起瘙痒副作用的主要受体。

京大学雷晓光团队、李毓龙团队及首都医科大学附属北京佑安医院陈煜团队合作，在国际顶尖学术期刊Cell上发表题为：Structure-guided discovery of bile acid derivatives for treating liver diseases without causing itch的研究论文。

该研究表明，3位羟基磺酸化修饰的去氧胆酸（DCA-3S）在胆汁淤积瘙痒症患者中升高，并可以与hX4上的一个口袋结构结合，其3-OH基团在激活hX4中发挥了关键作用。在这些结构信息的指导下，研究团队设计并开发了先导化合物7（C7），这是一种缺乏3-OH基团的胆汁酸衍生物，C7可有效缓解肝脏疾病模型的肝损伤和纤维化，同时显著减轻瘙痒症状。这些研究结果揭示了胆汁淤积瘙痒的分子病理机制，并提出了一种治疗慢性肝病的新方法。

胆汁酸（bile acid，BA）是肝脏中代谢的最终产物，在许多生理活动中发挥重要作用。遗传、激素或药理学等多种因素可以引起胆汁淤积并导致胆汁酸的积累，胆汁淤积症最常见的症状之一是慢性瘙痒症，影响高达80%的肝细胞和胆管细胞胆汁淤积症患者。

慢性瘙痒往往会导致严重的睡眠剥夺、抑郁，显著降低患者的。目前治疗胆汁淤积瘙痒（CP）的方法，包括利福平、熊去氧胆酸（UDCA）、胆胺等，但它们对减轻胆汁淤积患者的瘙痒症状的效果有限，而且往往伴有副作用。事实上，到目前为止，由于瘙痒机制不清楚，治疗胆汁淤积瘙痒的有效药物十分有限。

值得注意的是，许多临床研究表明胆汁酸与胆汁淤积瘙痒密切相关。其中，人MRGPRX4（hX4），是一种在人类背根神经节（DRG）神经元中表达的G蛋白偶联受体（GPCR），最近被报道是胆汁淤积瘙痒的内源性受体。然而由于缺乏详细的机制见解，严重阻碍了胆汁淤积瘙痒的临床和治疗。

在这项最新研究中，雷晓光团队首先注意到，与无瘙痒症状的胆汁淤积患者相比，有瘙痒症状的胆汁淤积症患者积累了更多的DCA-3S。令人惊讶的是，DCA-3S可以增加胆汁酸对hX4的亲和力，从而加重了胆汁酸诱导的hX4人源化大鼠的瘙痒症状。

DCA-3S通过激活hX4促进胆汁淤积症患者的慢性瘙痒

接下来，研究团队使用了一种更有效的hX4激动剂 DCA-3P，DCA-3P是内源性DCA-3S的模拟物。研究团队解析了DCA-3P结合hX4的冷冻电镜结构，并揭示了胆汁酸的3-OH基团在激活hX4中的重要作用。这种结构揭示了MRGPR家族蛋白中一个此前未被发现的配体结合口袋，突出了胆汁酸上的3-OH基团在激活hX4中的关键作用。

胆汁酸的3-OH基团在激活hX4中发挥重要作用

值得一提的是，奥贝胆酸（OCA）是一种半合成的胆汁酸衍生物，已被批准用于治疗原发性胆汁性胆管炎和肝脏代谢性疾病。然而，其在治疗中会发生严重的瘙痒副作用，并且具有剂量依赖性，但此前OCA诱导瘙痒的机制一直未被阐明。而在这项研究中，研究团队通过结构解析证实了OCA正是通过激活hX4而引起瘙痒副作用。

OCA通过激活hX4直接引起瘙痒

更重要的是，在基于胆汁酸激活hX4的结构信息的指导下，研究团队设计并开发了先导化合物7（C7），这是一种缺乏3-OH基团的胆汁酸衍生物。C7可以高效激活法尼醇X受体（FXR），而不激活hX4。

FXR是胆汁酸的核受体，在调节肝脏胆汁酸水平、控制新生脂肪生成、介导脂质吸收、调节与胆汁酸相关基因的表达等方面发挥关键作用。C7在人源化大鼠等多种动物模型中有效缓解肝损伤、脂肪变性和纤维化等肝脏疾病，同时显著减轻瘙痒症状。这使其成为一种很有前途的治疗肝病的新型候选药物，而不会出现瘙痒的不良副作用。

C7在多种动物模型减少肝损伤、脂肪变性和纤维化，并且不引起瘙痒症状

综上所述，这项发表于Cell的研究揭示了胆汁酸在胆汁淤积瘙痒中的作用，解析了胆汁酸激活hX4而引起胆汁淤积瘙痒的分子结构基础，确定了hX4是胆汁淤积症治疗药物奥贝胆酸（OCA）引起瘙痒副作用的主要受体，并开发了一种先导化合物C7，其有望成为有前景的治疗NAFLD和NASH等慢性肝病，且无瘙痒副作用的新型候选药药物。

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