[发明专利]治疗阿片成瘾新的分子靶点及其在药物开发中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及治疗阿片成瘾新的分子靶点及其在药物开发中的应用。具体地说，降低热休克蛋白70（Hsp70）的转录水平或功能活性的药物可作为开发治疗阿片成瘾药物的新方向。 

背景技术

药物成瘾是多因素的慢性复发性脑病，以强迫性用药、用药量不受控制、觅药行为和复吸为主要特征，已成为严重的医学和社会问题。在我国，阿片类药物（包括吗啡、可待因、海洛因、度冷丁、美沙酮等）在所有滥用药物种类中高居首位，约占70%。然而，目前治疗阿片成瘾的手段极为有限，依赖于美沙酮和丁丙诺菲等替代疗法，程序复杂且局限性明显（复吸率高，与其他药物合并滥用等）。通常认为，阿片成瘾与中枢神经系统产生的代偿性变化有关，但其具体分子机制仍未明了。因此，探讨阿片成瘾的分子机制，不仅能拓展对药物成瘾的认识，也能为治疗药物成瘾提供新的思路。 

药物成瘾的症状通常表现为强迫性用药，躯体或精神戒断反应，耐受等。近年来，成瘾药物的行为敏化现象逐渐成为了本专业领域的研究热点。行为敏化（behavioral sensitization）指反复、间断给予成瘾药物（主要包括精神兴奋剂、阿片类药物、酒精、尼古丁等）后，药物的兴奋效应增强，表现为停药一段时间后再次给予该药时，产生的行为效应（高自主活动性和刻板行为）增加，也称为“反向耐受（reverse tolerance）”。行为敏化与复吸有着类似的特性，除了不耐受之外，二者的后续效应均能持续较长时间。在人类，即使戒药数年的成瘾者仍对成瘾药物保持强烈的渴求，并最终导致其复吸。在动物模型中，敏化效应可持续达数月甚至一年以上。Robinson等人提出了成瘾的“动机-敏化”学说，认为成瘾的基础在于大脑奖赏系统对药物和相关刺激产生了敏化，确立了药物敏化在药物成瘾过程中的重要地位。行为敏化同药物渴求和冲动性觅药有着共同的神经生物学基础，因此，行为敏化模型是目前研究复吸机制和寻找抗复吸药物有效的动物模型。传统观点认为，行为敏化需要反复、间断地给予成瘾药物才能够建立，然而近年来，研究人员发现即便仅仅给予动物一针成瘾药物（如甲基苯丙胺，可卡因，吗啡，尼古丁）也能诱导行为敏化的形成。尽管单针药物诱导的行为敏化比多针药物诱导敏化的程度略小，但两者在行为学和生化水平所产生变化的可持续性却可媲美。更重要的是，单针药物诱导敏化的过程中不会平行地产生耐受，这为更加清楚地阐释敏化的机制提供了很好的契机。因此，在阐明药物诱导长时程适应性改变的分子机理方面，单针药物诱导的行为敏化是一种简单、敏感而可靠的动物模型。 

药物敏化作为成瘾药物的一个重要特性，与其他成瘾行为具有许多共同的神经基础。其中，中脑边缘多巴胺系统（mesolimbic dopamine system, MLDS）是一个关键的神经回路，主要结构为腹侧被盖区（ventral tegmental area, VTA）、基底前脑（包括伏核(nucleus accumbens, NAc)、额叶皮层等）以及二者之间的多巴胺能神经投射。NAc接受来自VTA的多巴胺能神经元投射和来自前额叶皮层、海马等结构的谷氨酸能神经元投射，是调节药物成瘾的重要核团，在行为敏化反应中发挥重要作用。研究表明，双侧NAc电损毁能够阻碍可卡因诱导行为敏化的形成，抑制中枢神经兴奋剂利他灵（methylphenidate）诱导的行为敏化的表达。NAc在吗啡诱导的奖赏效应和神经可塑性中也发挥重要作用。吗啡通过激动μ阿片受体，解除γ氨基丁酸神经元的抑制作用，从而促进NAc中多巴胺的释放，而多巴胺同时介导了成瘾药物的奖赏作用和所诱导的神经可塑性。因此，检测行为敏化形成过程中NAc（包括核部和壳部）处分子水平的变化，是研究吗啡诱导行为敏化形成过程中神经可塑性变化的重要途径之一。 

热休克蛋白70（heat shock protein 70, Hsp70）是热休克蛋白家族的主要成员，基因编码序列具有高度的保守性。人类与大鼠的Hsp70氨基酸序列同源性高达95%，与果蝇的Hsp70氨基酸序列同源性约为73%。Hsp70氨基酸的一级结构包括近N端和近C端两个功能域，前者为ATP结合域，氨基酸序列高度保守，具有ATP酶活性，与不同生物Hsp70的共有生化特性有关；后者为底物结合域(substrate binding domain)，与蛋白质底物作用有关（如图1所示）。