重要里程碑!諾獎首度“花落”這個領域


2021年諾貝爾生理學或醫學獎今晚揭曉

(點選回顧)

今年獎項授予戴維·朱利葉斯(DavidJulius)、阿代姆·帕塔博蒂安(Ardem Patapoutian)。兩位科學家在過去 15 年開拓性的研究中發現了人類感知疼痛和溫度的機制,揭示了隱藏在疼痛敏化現象背後的機理。

解放日報·上觀新聞記者第一時間採訪基礎研究、醫學研究領域專家解讀,“諾獎首度‘花落’疼痛領域,是醫學文明的重要里程碑。麻醉領域中,鎮痛、鎮靜和肌鬆是三大要素,諾獎正是對於‘鎮痛’發展的高度肯定。兩位科學家的研究將為解決多種疼痛藥物靶點、乃至人工智慧模仿觸感等帶來啟示。”


研究“軀體感”,並不是一件冷門事

“我本身是研究疼痛的,今天聽到這一訊息非常激動,這是疼痛領域首度摘得諾獎,對我們相關學界研究非常鼓舞人心。”復旦大學腦科學研究院研究員韓清見告訴記者。

機體與外界接觸有五種感官——視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺,兩位諾獎科學家研究的是可以更近距離認識世界的“軀體感”(觸覺),並在各自獨立研究領域發現了人體感知溫度、壓力及疼痛的分子機制,為與觸覺相關的生理疾病研究提供重要依據。

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韓清見解釋:上世紀80年代,朱利葉斯用當時比較新的方法表達克隆尋找五羥色胺的受體。十幾年後,他繼續用這一辦法尋找辣椒素受體,並於1997年找到了辣椒素啟用的蛋白質分子VR1。朱利葉斯後來陸續發現VR1家族的其他受體,新發現的TRPV1及相關通道,目前已成為新型止痛藥研發關注的靶點。

這一新發現看似很“冷門”,其實與許多常見疾病的發生息息相關。

曾在杜克大學做博士後的韓清見介紹,自己研究小兒自閉症會有痛覺缺損,基礎研究進一步發現,也與TRPV1有關。此外急性瘙癢(如尋麻疹患者等),深究原因是機體組胺啟用了TRPV1通道,導致瘙癢症狀。上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院麻醉科主任俞衛鋒也補充, “疼和癢是互相制約的關係,很多人討厭痛感,但它其實是一種保護性反射,人類對於疼痛的逃避反應,對生存是不可或缺的。”

新發現是“最熱”疼痛藥物靶點方向

另一位諾獎得主帕塔普蒂安則更致力於尋找機械力受體。專家解釋,人類觸覺其實會引發面板振動,其他機體系統裡同樣也會有反應。聯絡到疼痛,本來不疼,發生了神經病理性病因,就會出現強烈疼痛。帕塔普蒂安找到了誘發疼痛的“機械敏感通道”,這一通道同樣被視作藥物治療靶點。

韓清見說,兩位新晉諾獎得主找到的兩個新發現——TRPV1、PIEZO,都是目前全球實驗室和藥企爭相研究的疼痛藥物靶點。這其中,TRPV1拮抗劑被證實治療疼痛是有效的,但它會影響到體溫,尚未實現最理想狀態。

TRPV1出現後,一系列新型的拮抗劑、激動劑都陸續誕生,改變了臨床上只能使用阿片類藥物止痛的局面。俞衛鋒進一步解釋:阿片類藥物是“天使”也是“魔鬼”,雖然鎮痛效果好,但對於神經系統有廣泛影響,容易產生抑制呼吸、嘔吐、尿瀦留等諸多副作用。

針對TRPV1研發的藥物,則能精準作用於疼痛傳導通路上,避免藥物成癮和大量副作用,對於未來開發新一代麻醉鎮痛藥物還將有可持續的重大價值。

後續也將啟發人工智慧模仿觸感

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上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院神經內科主任劉軍則介紹:人體外周感覺對於疾病發展、診療都有重要意義,除疼痛、壓力之外,人體感受到的酸、麻也是來自神經末梢的感受。“一些臨床患者因為反應遲緩或缺失,就會跌倒、影響行走等,還有一些頑固性疼痛患者,便是感測器異常。”

劉軍說,兩位諾獎科學家的研究除了對靶點、藥物研發具有重要意義之外,也能為相關人工智慧的發展起到理論作用。他具體闡述:一則能模擬高危環境,如溫度和疼痛的關係,從而避免人群處於危險環境中。二則能為盲人、燒灼傷、四肢缺損患者等部分感覺缺失的人群,提供輔助的單一或複合感覺模仿。

在專家看來,如今一些機器感測器仍然較為粗糙,通過進一步研究觸覺、疼痛等概念之間的關係後,或將大大提升此類人群的康復狀態和生活質量。

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作者:顧泳 黃楊子

微信編輯:皮小姐

校對:cp

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