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David E. Gloriam: GPCRdb与GPCR药物发现的趋势(1)

段思研 GPCR drug discovery 2024-04-21

2017年,《自然综述-药物发现》发表了David E. Gloriam教授关于靶向GPCR药物开发的分析性文章“GPCR药物发现的趋势:新药、目标和适应症 (Trends in GPCR drug discovery: new agents, targets and indications)”。

来源于www.nature.com

过去6年,该文章在谷歌学术中被引用次数>1800次,成为GPCR新药研发领域最具里程碑意义的文章之一。

“作者通过手工整理临床试验药物数据库,并与公共资源进行交叉引用,识别出这些药物475种已批准的针对GPCRs的药物。这约占所有FDA批准的药物的34%。这475种获批药物通过108个GPCR靶点发挥其作用,占人类非嗅觉GPCR的27%。”

目前正在进行临床试验的目前正在进行临床试验的药物数量为321种(占获批药物总数的68%)。60种 (19%)的试验药物针对的是潜在的新型GPCR 靶点,而这些靶点的药物目前还没有被批准。”

“目前已确认的GPCR 药物靶点,平均有10.3个(中位数=4)不同的批准药物,这说明早期的药物发现冗余度较高,不均衡地聚焦在少部分靶点”

“相比于FDA公布的所有靶点家族药物研发成功率,I、II、III期临床试验的成功率分别为70%、33%和25-30%;靶向GPCR的药物在各个阶段的研发成功率分别为78%, 39% and 29%。”

“作者鉴定了66个临床试验中潜在的尚未有药物被批准的靶点,其中37个是多肽或蛋白激活的GPCRs,治疗偏头痛的降钙素基因相关肽(CGRP)受体,治疗癫痫的GPR55受体和治疗心血管疾病的apelin受体。”

单就趋化因子受体亚家族,有22种治疗癌症、哮喘、类风湿性关节炎、慢性阻塞性肺病和艾滋病的药物处于临床试验阶段。”

“胰高血糖素受体家族的六个成员,也是治疗2型糖尿病新方法的重点。”

“孤儿GPCRs方面,靶向GPR119用于治疗糖尿病,靶向富含亮氨酸重复的GPCR 4(LGR4)和LGR5用于治疗胃肠道疾病,靶向GPR35用于治疗过敏性炎症,靶向GPR55作为抗痉挛的目标,靶向原癌基因Mas(MAS)用于治疗血小板减少症,靶向GPR84用于治疗溃疡性结肠炎。”

“基于mAb的治疗药物靶向GPCR可能对各种疾病有很大的治疗潜力,包括癌症、炎症、神经逻辑和代谢性疾病。

例如,用mAb erenumab靶向CGRP受体可以阻止配体CGRP的结合,为治疗慢性偏头痛提供了一种新方法。”

“靶向胰高血糖素样肽1(GLP1)受体的肽类药物已经被批准用于治疗2型糖尿病,包括艾塞那肽、利拉鲁肽、利塞那肽、阿比鲁肽和杜拉鲁肽等。”

“靶向黑色素皮质激素受体的非选择性激动剂Bremelanotide,用于治疗女性性功能障碍。靶向MC4受体具有选择性的激动剂Setmelanotide,用于治疗罕见的遗传性肥胖症的临床试验。”

“别构调节剂通常在目标上有更高的选择性,有时也通过偏向性信号传导的功能选择性。”

例如,靶向钙感应(CaS)受体的正向别构调节剂cinacalcet,用于治疗甲状旁腺功能亢进症,靶向趋化因子受体CCR5的负向异生调节剂maraviroc,用于治疗HIV-1感染。”

“作者发现人们越来越关注靶点的选择性,而不是多药理学。”

    关于 GPCRdb

GPCRdb是一个在线数据库,收集了与GPCRs相关的大量结构、序列、功能和药物等信息,旨在帮助研究人员更好地理解这些蛋白质的功能和相互作用。

来源于,https://gpcrdb.org

2007年:GPCRdb的前身--GPCR数据库(GPCRDB)首次成立。该数据库由一支研究小组在哥本哈根大学创建,旨在提供有关GPCRs的结构和功能信息。

2011年:GPCR数据库进行了重大更新,引入了新的数据集和功能。该数据库成为全球研究人员在GPCR领域的重要资源之一。

2013年:David E. Gloriam加入哥本哈根大学,并开始领导GPCRdb的发展。他的加入为数据库的发展注入了新的动力。

2014年:GPCRdb进行了重大改进,引入了全新的数据库架构和界面设计,提供更加直观和用户友好的浏览和搜索功能。

2015年:GPCRdb发布了第一个全面的GPCR亚型比较工具,使研究人员能够对不同亚型进行结构和序列的比较和分析。

2016年:GPCRdb推出了新的3D结构浏览器,允许用户以交互方式探索和可视化GPCR结构。

2018年:GPCRdb更新了数据库的内容和功能,引入了新的实验和计算方法,提供了更多的数据和工具来支持GPCR研究。

至今,GPCRdb持续更新和维护,不断添加新的数据和功能,以满足不断发展的GPCR研究领域的需求。该数据库的目标是为全球研究人员提供一个集成的平台,促进GPCR研究的进展,推动药物发现和开发的突破。

    关于 

David E. Gloriam

David E. Gloriam目前是哥本哈根大学药物设计和药理学系(DDP)和健康数据科学中心(UCPH)计算受体生物学教授。

David E. Gloriam在乌普萨拉大学(Uppsala University)开始了他的研究生涯。2006-2007年,他在欧洲分子生物学实验室(EMBL)-生物信息学研究所工作,开发了全球蛋白质信息学标准和蛋白质亲和试剂的数据交换格式。

2007-2008年,他在葛兰素史克公司做博士后研究,在那里他进行了计算药物设计并开发了用于配体/药物发现的化学基因组学方法。

自2008年底以来,他一直在哥本哈根大学药物设计和药理学系工作,他的研究涵盖了数据库开发、数据科学和实验结构生物学。

2013年,他被任命为其领域的主要数据库GPCRdb.org的新领导人,该数据库已发展成为每月为5000多名多学科科学家服务的不可或缺的研究基础设施。

2019年,他成为GPCR功能和药物发现的系级集群的领导者,

    参考文献

1. Hauser, A.S., Attwood, M.M., Rask-Andersen, M., Schiöth, H.B., and Gloriam, D.E. (2017). Trends in GPCR drug discovery: new agents, targets and indications. Nature Reviews Drug Discovery16, 829–842. 10.1038/nrd.2017.178.

2. Thal, D.M., Glukhova, A., Sexton, P.M., and Christopoulos, A. (2018). Structural insights into G-protein-coupled receptor allostery. Nature559, 45–53. 10.1038/s41586-018-0259-z.

3. Kooistra, A.J., Mordalski, S., Pándy-Szekeres, G., Esguerra, M., Mamyrbekov, A., Munk, C., Keserű, G.M., and Gloriam, D.E. (2020). GPCRdb in 2021: integrating GPCR sequence, structure and function. Nucleic Acids Res49, gkaa1080-. 10.1093/nar/gkaa1080.

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