延壽26%?廉價(jià)又安全?雷帕霉素究竟怎樣讓美國抗衰局為之著迷?
抗衰領(lǐng)域人人皆知,美國國家衰老研究所(NIA)所發(fā)布的ITP(干預(yù)檢測(cè))計(jì)劃,是抗衰領(lǐng)域的權(quán)威項(xiàng)目,更是抗衰藥物檢測(cè)的“金標(biāo)準(zhǔn)”。在ITP驗(yàn)證的一系列抗衰物質(zhì)中,最突出的莫過于雷帕霉素。
當(dāng)ITP主管人之一Richard A Miller今年接受采訪中又一次對(duì)雷帕霉素贊不絕口,表示“雷帕霉素抗衰效果優(yōu)異”時(shí),順著這句話小編去翻看了ITP歷年的成果目錄,發(fā)現(xiàn)在其主要研究成果中,雷帕霉素竟然可以占到1/3。
ITP計(jì)劃對(duì)雷帕霉素的喜愛可以說是溢于言表了。那么雷帕霉素究竟是什么呢?為什么它能獨(dú)得“行業(yè)標(biāo)桿”ITP的“恩寵”呢?
雷帕霉素本不是抗衰領(lǐng)域的物質(zhì)。雷帕霉素是1975年被發(fā)現(xiàn)于南太平洋拉帕努伊島的土壤中,最初被應(yīng)用為真菌抗生素。后來乃至于到現(xiàn)在,雷帕霉素作為一種處方藥,最主要的用途也是作為免疫抑制劑[1]。這么一種藥物,又是怎么成為ITP“小公主”、抗衰“神藥”的呢?
圖注:發(fā)現(xiàn)雷帕霉素的“復(fù)活節(jié)島”和雷帕霉素處方藥西羅莫司片
2004年,TOR通路在熱量限制對(duì)壽命影響中的作用被發(fā)現(xiàn)[5],作為TOR通路的抑制劑,雷帕霉素迅速吸引了ITP的注意[2-4],為了證明“對(duì)TOR通路在控制哺乳動(dòng)物衰老和晚年疾病發(fā)病機(jī)制中的作用的特別關(guān)注是合理的”,ITP在次年(也是ITP計(jì)劃正式開始抗衰藥物驗(yàn)證研究的第二年),就將雷帕霉素列入研究清單。
圖注:2005年ITP計(jì)劃所驗(yàn)證篩選的藥物
ITP計(jì)劃三個(gè)科研單位在之后4年的共同努力下,關(guān)于雷帕霉素的第一篇論文終于發(fā)表了。2009年,ITP計(jì)劃在生物學(xué)頂刊《Nature》上發(fā)文,介紹了這項(xiàng)雷帕霉素抗衰研究,宣布了那個(gè)開啟雷帕霉素傳奇“藥”生的研究成果:“雷帕霉素的干預(yù)下,雌性小鼠壽命可延長(zhǎng)14%,雄性小鼠壽命可延長(zhǎng)9%”[6]。
圖注:ITP計(jì)劃2009年在《Nature》上發(fā)表的文章《Rapamycin fed late in life extends lifespan in genetically heterogeneous mice》[6]
圖注:老年開始的雷帕霉素介入干預(yù)可以顯著延長(zhǎng)小鼠壽命(藍(lán)線為對(duì)照紅線為雷帕霉素介入組)
這項(xiàng)ITP的雷帕霉素研究是第一個(gè)證明mTOR信號(hào)傳導(dǎo)在調(diào)節(jié)哺乳動(dòng)物壽命以及藥理學(xué)延長(zhǎng)兩性壽命中的作用的結(jié)果。這不僅是ITP的首個(gè)“顯著延壽”成果,也是整個(gè)抗衰研究領(lǐng)域中的重磅成果,在后來的老年學(xué)研究中一直廣為引用。
自此,雷帕霉素一炮而紅,成為“抗衰神藥”,而ITP也對(duì)雷帕霉素“情根深種”,開啟了對(duì)雷帕霉素肆無忌憚的“偏愛”。
2009年雷帕霉素的初期研究結(jié)果發(fā)表并轟動(dòng)抗衰界之后,ITP就火速為雷帕霉素制定了II期計(jì)劃。如果說前面4年是“試愛”,那后面就是全方位的呵護(hù)和寵愛。
為了將雷帕霉素打造成最成功、成熟的抗衰物質(zhì)“C位出道”,ITP展開了一系列的研究。
ITP先是將雷帕霉素和辛伐他汀、白藜蘆醇共同開展抗衰實(shí)驗(yàn),通過和和其他有可能有抗衰效果的物質(zhì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示辛伐他汀和白藜蘆醇紛紛折戟,而雷帕霉素依然有效,驗(yàn)證了雷帕霉素延壽的可重復(fù)性[7];
圖注:雷帕霉素可延壽而白藜蘆醇和辛伐他汀不行
既然確定了彼此的“真心”(延壽效果),ITP就繼續(xù)深入開展對(duì)雷帕霉素的研究,仔細(xì)剖析“愛的細(xì)節(jié)”。
ITP通過對(duì)雷帕霉素對(duì)小鼠器官的影響、劑量和性別對(duì)雷帕霉素延壽效果的研究,探究了雷帕霉素延壽作用的方方面面,發(fā)現(xiàn)了很多“驚喜”,也找到了一些“問題”。
首先,雷帕霉素的抗衰效果具體可以體現(xiàn)在其對(duì)器官衰老的影響上。雷帕霉素可以顯著緩解老化對(duì)小鼠肝臟、心臟、子宮、腎上腺和肌腱等器官組織的影響。
但是同時(shí),雷帕霉素也存在一些“難以接受”的副作用,比如,在一定程度上增加了小鼠白內(nèi)障和睪丸退化的風(fēng)險(xiǎn),也存在肝臟胰島素抵抗和對(duì)胰島細(xì)胞有毒性的情況[8];
圖注:雷帕霉素對(duì)不同器官有不同的作用效果
其次,在加大雷帕霉素的劑量重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)使用雷帕霉素的劑量升高之后,對(duì)小鼠的延壽效果也更好。當(dāng)劑量提高到42ppm的時(shí)候,雌性小鼠的中位壽命增加了26%,雄性小鼠的中位壽命增加了23%[9];
雖然和大多數(shù)有抗衰效用的藥物相比,雷帕霉素已經(jīng)是很不“性別歧視”的抗衰藥了,但是在不同的濃度情況下,都仍然存在雌性作用效果優(yōu)于雄性的情況。這可能是血藥濃度差異所帶來的的影響[9];
圖注:不同劑量的雷帕霉素在不同性別上效果不同
有“甜(成)蜜(效)”也有“爭(zhēng)(問)吵(題)”,愛情中有磕磕絆絆很正常嘛,但是作為一個(gè)負(fù)責(zé)任的“好愛人”,ITP下決心要解決雷帕霉素的“不完美”。
針對(duì)肝臟胰島素抵抗和對(duì)胰島細(xì)胞有毒性的副作用問題,ITP啟動(dòng)了雷帕霉素和二甲雙胍聯(lián)用的作用探究。2016年ITP發(fā)文表示,雖然二甲雙胍本身無延壽效果,但是和雷帕霉素聯(lián)用可以緩解雷帕霉素的部分不良反應(yīng)(胰島素抵抗),并能提高雷帕霉素的延壽效率[10];
圖注:上圖為二甲雙胍單獨(dú)的延壽效果(無),下圖為二甲雙胍和雷帕霉素聯(lián)用(顯著)
為了從不同角度解決雷帕霉素不良反應(yīng)的問題,也為了“嗑CP受眾”(未來使用雷帕霉素延壽的人)的“更好體驗(yàn)”,ITP決定為雷帕霉素定制“專屬”給藥方案,以提供有效的“延壽服用指南”。
2020年,ITP比較了3種給藥方式:從20個(gè)月開始的連續(xù)給藥、從20個(gè)月到23個(gè)月的3個(gè)月集中干預(yù),以及從 20 個(gè)月開始每隔一個(gè)月給藥一個(gè)月。其中第一種和第三種都可以延長(zhǎng)兩性小鼠的壽命,而第二種只能不顯著地延長(zhǎng)雄性小鼠的壽命[11];
圖注:持續(xù)用藥和隔月間斷用藥的延壽效果比較好
從2005年至今,十幾年的“愛情長(zhǎng)跑”中,ITP承包了雷帕霉素的“成長(zhǎng)之路”。果然,攜手并進(jìn)的愛情才能長(zhǎng)長(zhǎng)久久。
ITP的后宮里一直物質(zhì)不斷,來來往往,但是對(duì)待雷帕霉素絕對(duì)是最長(zhǎng)情的,一直盛寵不衰,而這其中最重要的原因也是雷帕霉素自身的“優(yōu)秀”。
效果最好。在ITP計(jì)劃“寵幸”過的一眾藥物中,雷帕霉素是當(dāng)之無愧的“NO.1”。在ITP計(jì)劃中,適當(dāng)給藥濃度下,雷帕霉素可以延長(zhǎng)小鼠的中位壽命高達(dá)26%(雌性)[9],而其他可延壽物質(zhì)中最高效的也僅可延壽22%(阿卡波糖)[12]
圖注:不同抗衰藥物延壽效果存在差異性[9,10,13-15]
廉價(jià)、方便又安全。在高效的同時(shí),雷帕霉素還有很多其他優(yōu)勢(shì),每毫克售價(jià)僅4.8美元;
通過口服即可攝??;且安全性較好,即使有不良反應(yīng)也大多是可逆的,或者能找到相應(yīng)的解決方法[1,10,11]。充分契合了ITP在研究藥物選擇上“優(yōu)先考慮易于獲得,價(jià)格合理且可以在飲食或水中提供的干預(yù)措施”的條件。
這么“能干”又“乖巧”的雷帕霉素,ITP怎么能不愛呢?
如今,在ITP的全力支持下,雷帕霉素已經(jīng)盛名在外,成為“抗衰神藥”,少不了ITP在背后的默默支持,而來自ITP的雷帕霉素相關(guān)研究和文章也占到整個(gè)雷帕霉素研究領(lǐng)域超過15%,可以說如今雷帕霉素和ITP在抗衰領(lǐng)域的地位,也是ITP和雷帕霉素相互成就的成果。
直至今日,新的抗衰物質(zhì)不斷奮起的環(huán)境下,ITP和雷帕霉素仍然“濃情蜜意”。據(jù)Richard A Miller透露,現(xiàn)在ITP還在探究雷帕霉素和另一潛力藥物阿卡波糖聯(lián)用的效果。
以ITP對(duì)雷帕霉素的重視程度,說不定在不久的將來,對(duì)雷帕霉素的研究會(huì)擴(kuò)展到更深遠(yuǎn)的領(lǐng)域里,臨床試驗(yàn)等也指日可待。十幾年過去,ITP和雷帕霉素的故事依然值得期待。
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