外源刺激响应性气体信使分子前药的研究进展

发布者:宋雪发布时间:2022-09-29浏览次数:429

近日,药学院季兴跃特聘教授与钟志远特聘教授合作在Journal of Controlled Release期刊发表了题为“External stimuli-responsive gasotransmitter prodrugs: Chemistry and spatiotemporal release”的综述文章。


图1. 外源性刺激激活气体信使小分子的时空可控释放


气体信使分子是一类在哺乳动物体内产生并参与众多信号传导的气体小分子,主要包括一氧化氮(NO),一氧化碳(CO)以及硫化氢(H2S)。此外,愈来愈多的证据表明,哺乳动物体内的其他内源性气体小分子如二氧化硫(SO2)、甲烷(CH4)以及氢气(H2)也参与了许多生理功能的调节,是气体信使分子家庭的候选成员。除了参与调节正常的生理功能之外,这些气体信使分子对多种人类疾病还具有非常好的治疗效果,有的甚至已被批准用于临床(如吸入NO以及NO前药硝酸甘油等)。然而,由于化学不稳定性以及毒性等问题,这些药物的时空可控精确递送是进一步临床转化所面临的瓶颈问题。基于内源性响应的传统前药策略虽然在一定程度上解决了吸入气体剂量不可控的难题,但是由于内源性刺激大多不具备组织和疾病特异性,因而往往产生脱靶毒副作用。此外,内源性刺激的表达水平也存在个体差异,因而难以在个体之间精确地控制活性分子的剂量。与内源性刺激相比,外源性刺激能很好的解决上述缺陷——靶向递送以及剂量控制。近年来,基于外源性刺激的前药策略在气体信使分子靶向递送方面得到广泛的应用。该文从药物化学的角度,回顾了各种外源性刺激激活的气体信使分子前药设计以及相关的生物学应用,总结了各种策略的利弊并展望了未来的发展方向。

图2. 响应外源性刺激的气体信使分子前药及其应用

 

参考文献:

Xingyue Ji* and Zhiyuan Zhong*. External stimuli-responsive gasotransmitter prodrugs: Chemistry and spatiotemporal release, J. Control. Release, 2022, 351, 81-101.

https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2022.09.026


论文作者: 

通讯作者:

季兴跃,药物化学系特聘教授、博士生导师、江苏省特聘教授。研究兴趣主要包括气体信使小分子前药、生物正交前药以及抗感染抗肿瘤小分子靶向药物的研究。迄今为止发表SCI论文40余篇,包括Nat .Chem.、Angew. Chem.、J. Med. Chem.、J. Control. Release等知名期刊。

 

钟志远,药学院院长,J. Control. Release(IF 11.467)副主编,国家杰出青年基金获得者,国家“万人计划”创新领军人才,美国医学与生物工程院会士,药理学/毒理学全球高被引科学家。研究领域为药物控制释放、肿瘤靶向治疗和免疫治疗。发表论文300余篇,论文共被引用23000多次,H-因子79。