研究人员开发了非阿片类镇痛药，这是当前的重要治疗优先方向。虽然多肽类药物具有高靶点特异性，但其临床应用于脑部疾病时受到血脑屏障(BBB)通透性差的限制。神经降压素(NT)多肽通过激活七次跨膜受体NTS1和NTS2产生强效镇痛作用；然而，其治疗潜力受限于快速代谢降解和不足的大脑穿透能力。本研究报道了An2-NT(8−13)的功能表征，该偶联物将最小活性NT片段连接到可穿透BBB的穿梭肽Angiopep-2上，后者靶向在脑血管内皮高表达的LRP1受体。An2-NT(8−13)表现出改善的血浆稳定性，同时保留了对NTS1和NTS2的高亲和力。正电子发射断层扫描-计算机断层扫描(PET-CT)成像显示，全身给药后放射性标记的An2-NT(8−13)通过LRP1依赖机制有效穿越BBB。静脉和皮下给药均产生强效镇痛效应，显著减少福尔马林持续性疼痛模型两个阶段的伤害感受行为。在慢性压迫性损伤(CCI)神经病理性疼痛模型中，静脉治疗逆转了机械性异常性疼痛，证明了其在阿片耐药疼痛条件下的疗效。皮下给药后，An2-NT(8−13)未引起显著的低血压或低体温，也未导致便秘或呼吸抑制。最后，连续5天重复给药(0.25 mg/kg，静脉注射，每日两次)后未观察到生化或组织病理学亚急性毒性或运动障碍。这些发现表明，An2-NT(8−13)是一种可穿透BBB的NT类似物，能够在最小化NT和阿片类药物相关不良反应的同时产生有效的中枢镇痛作用，支持An2偶联是开发基于NT的非阿片类镇痛药的有前景策略。
论文解读：《通过血脑屏障穿梭肽偶联增强神经降压素(8–13)的脑穿透实现强效镇痛》
慢性疼痛影响着全球超过30%的人口，是严重的公共卫生问题。尽管常规阿片类药物是疼痛管理的标准疗法，但其长期使用伴随呼吸抑制、便秘、耐受性和身体依赖性等严重不良反应，且阿片过量致死危机持续加剧。因此，开发高效、低不良反应的非阿片类镇痛替代药物迫在眉睫。神经降压素(Neurotensin, NT)是一种内源性十三肽，通过激活NTS1和NTS2两种G蛋白偶联受体产生独立于阿片系统的强效镇痛作用，并能与阿片类药物协同增效、降低阿片危害。然而，NT及其类似物作为多肽药物，面临代谢不稳定、半衰期短、口服生物利用度低及难以跨越血脑屏障(Blood-Brain Barrier, BBB)等固有缺陷，严重阻碍了其临床转化。为解决这一递送难题，研究人员利用脑穿透肽穿梭系统，特别是靶向低密度脂蛋白受体相关蛋白1(Low-Density Lipoprotein Receptor-Related Protein 1, LRP1)的Angiopep-2(An2)肽，该策略已在临床研究中显示出促进药物入脑的潜力。本研究旨在探究将最小生物活性片段NT(8−13)与An2偶联，是否能够形成功能实体，在全身给药后有效减轻伤害感受行为。该研究发表于《Biomedicine》。
研究人员采用的关键技术方法包括：通过固相多肽合成法制备An2-NT(8−13)及其对照肽；使用放射性配体结合实验和ERK1/2磷酸化实验评估其对人NTS1和NTS2受体的亲和力与功能活性；通过大鼠血浆孵育实验评估体外代谢稳定性；利用正电子发射断层扫描-计算机断层扫描(PET-CT)对64Cu标记的NOTA-An2-NT(6−13)进行活体脑分布成像，并通过预注射过量游离An2进行阻断实验以验证LRP1依赖性转运；在动物疼痛模型中，采用福尔马林试验评估对持续性疼痛的镇痛效果，采用坐骨神经慢性压迫性损伤(Chronic Constriction Injury, CCI)模型评估对神经病理性疼痛的疗效；通过监测血压、体温、胃肠动力、呼吸功能及运动协调能力来评估NT样和吗啡样不良反应；通过连续5天每日两次的重复给药进行亚急性毒性评价，包括血清生化、尿液分析和主要器官的组织病理学检查。所有实验均使用成年雄性Sprague-Dawley大鼠。
3.1. An2-NT(8−13)与An2-ScrambleNT(8−13)的合成
研究人员通过两步连接法成功合成了目标偶联物An2-NT(8−13)，分析纯度大于98%，分子量符合预期。同时合成了序列打乱的对照肽An2-ScrambleNT(8−13)。
3.2. An2-NT(8−13)的受体亲和力与功能活性
竞争性结合实验表明，与NT(8−13)相比，An2-NT(8−13)对hNTS1的亲和力相当，对hNTS2的亲和力略有提高。ERK1/2磷酸化实验证实，An2-NT(8−13)能有效激活受体下游信号，效果与NT(8−13)相当，而单独的An2肽无此作用。离体回肠松弛实验进一步证明，该偶联物保留了NT诱导平滑肌舒张的功能活性。
3.3. An2-NT(8−13)的蛋白水解稳定性
在大鼠血浆稳定性实验中，未修饰的NT(8−13)半衰期极短，仅为2.3分钟；而An2-NT(8−13)的半衰期显著延长至102分钟，且在5小时后仍可检测到完整肽段，证明其血浆稳定性得到大幅提升。
3.4. 基于PET-CT成像评估An2-NT(8−13)的LRP1依赖性脑穿透
研究人员利用64Cu标记的长效类似物NOTA-An2-NT(6−13)进行PET-CT成像。结果显示，未阻断组大鼠脑内的放射性信号在注射后迅速升高并持续维持，显著高于预先注射过量游离An2进行阻断的实验组。定量分析表明，未阻断组的脑摄取曲线下面积(AUC)是对照组的两倍，证实了An2-NT(6−13)通过LRP1介导的转胞吞作用高效穿越BBB。
3.5. 静脉给药后的镇痛效力与不良反应
在福尔马林疼痛模型中，单次静脉注射0.05 mg/kg An2-NT(8−13)显著降低了急性和炎症期的疼痛评分，减少了舔足、抬足等行为时间。在CCI神经病理性疼痛模型中，同等剂量同样显著逆转了机械性异常性疼痛。在安全性方面，静脉注射虽引起短暂的血压下降和体温降低，但未观察到吗啡样的便秘和呼吸抑制作用；相反，该偶联物引起了短暂的过度通气。
3.6. 皮下给药后的镇痛效力与不良反应
皮下注射5 mg/kg An2-NT(8−13)同样在福尔马林模型中产生了强效镇痛作用，且该作用具有序列特异性（对照肽无效）。值得注意的是，皮下给药途径未引起显著的血压或体温变化，且无便秘或呼吸抑制，显示出更好的安全性窗口。
3.7. 亚急性毒性
连续5天每日两次静脉注射5倍镇痛剂量的An2-NT(8−13)（0.25 mg/kg），未引起食物饮水摄入、体重、体温、血压的异常，血清生化指标、尿液分析及肝、肾、脾、肺、脑等主要器官的组织病理学检查均未发现毒性迹象。此外，该剂量也未导致运动协调、肌力或平衡能力的损伤。
讨论与结论
研究人员在讨论中指出，本研究成功构建了An2-NT(8−13)偶联物，通过利用临床验证的BBB穿梭策略，有效克服了NT类似物的脑部递送障碍。该分子兼具增强的代谢稳定性和高效的LRP1依赖性脑穿透能力，在多种疼痛模型中展现出强效且持久的镇痛效果，且避免了传统阿片类药物的致命不良反应。尽管静脉注射可能引起短暂的NT样心血管效应，但皮下给药的安全性更佳。结合已有的临床前和临床数据，支持Angiopep-2作为载体用于中枢神经系统药物的开发。未来的优化方向可聚焦于进一步提高An2的稳定性以及优化NT(8−13)药效团以增强NTS2选择性，从而降低潜在的NTS1介导副作用，最终最大化其治疗指数。总之，该研究为非阿片类中枢镇痛药的开发提供了一个极具潜力的新型候选分子与作用范式。
