在生物醫學研究中,功能選擇性(或稱為“激動劑轉移”、“偏向激動”、“偏向信號傳遞”、“配體偏倚”及“差異參與”)的概念開始受到廣泛關注。與傳統的選擇性不同,功能選擇性指的是配體在不同信號轉導通路之間的選擇能力,這一特性在G蛋白偶聯受體(GPCRs)中尤為突出。
“功能選擇性為藥理學的傳統定義提供了一個更廣泛的視角,挑戰了以往對於配體-受體關聯的簡化理解。”
若干研究顯示,某些激動劑在特定的受體上啟動不同的信號通路,這使得它們在治療效果和副作用之間達成了一個微妙的平衡。例如,在μ-阿片受體系統中,已證實一些G蛋白偏向激動劑在緩解疼痛的同時,減少了成癮的風險和呼吸抑制的可能性。這樣的作用受到研究者的重視,因為它們可能為未來的藥物設計提供全新的方向。
傳統藥理學認為配體只能被標記為激動劑或拮抗劑,而不會在同一受體類型上呈現複雜的激動-拮抗特性。然而,功能選擇性的出現改變了這一陳述。它認為,配體可能激活不一樣的信號通路,並且不同的效應與每種配體的結合狀態息息相關。這意味著,某些配體在某些情況下表現為激動劑,而在其他情況下則可視為拮抗劑。
“這些觀察不僅發生在特定的表達系統中,而是支持了一個更為廣泛的生理學現象。”
在5-HT2A受體的例子中,我們看到它的內源性配體血清素可以激活磷脂酶C,而不影響磷脂酶A2,形成了功能選擇性的鮮明對比。相比之下,外源性致幻劑如LSD則顯示出對這些通路的選擇性激活。這使人思考,何以同一受體會在不同分子的影響下,導致不同的信號轉導反應?
例如,在研究中,LSD對於5-HT2C受體的親和力很小,幾乎不促進鈣釋放,可見其在5-HT2A受體上的特異作用。這為理解除特定致幻劑使用的獨特性及其醫學潛力提供了新視角。
臨床上,功能選擇性的應用正在增長。例如,Tianeptine這一非典型抗抑鬱劑被認為是透過功能選擇性在μ-阿片受體上發揮其治療作用,而沒有傳統上帶來的副作用。
“在治療疼痛的同時,Oliceridine被描述為功能選擇性地專注於G蛋白途徑,避開β-arrestin2通路。”
這類研究表明,新的藥物設計可以基於其對特定信號通路的偏向,而不僅僅是基於受體的直接作用。這更進一步推動了個體化醫療的發展。
隨著我們對功能選擇性的理解增加,這一領域的研究仍然是開放的,尚需深入探討。然而,已經顯示出這一理論在平衡效益與風險方面的潛力。這使得我們不禁思考,未來的藥物設計是否可能完全依賴於這種新型的功能選擇性原則,以實現更有效的治療?