综述:GPR17——具有治疗潜力的孤儿G蛋白偶联受体

【字体: 时间:2025年06月22日 来源:TRENDS IN Pharmacological Sciences 13.9

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  这篇综述系统阐述了孤儿GPCR(G蛋白偶联受体)GPR17的最新研究进展,重点探讨其作为多发性硬化症(MS)新型治疗靶点的潜力。文章详述了GPR17在少突胶质细胞(OLs)成熟和髓鞘修复中的调控作用,介绍了首个临床候选拮抗剂PTD802,并解析了冷冻电镜(cryo-EM)结构对药物设计的推动作用。综述还讨论了GPR17在神经退行性疾病(AD/PD)、缺血损伤和代谢疾病中的潜在应用,为未来研究提供了全面指导。

  

GPR17-orphan G protein-coupled receptor with therapeutic potential

GPR17表达与调控
GPR17作为孤儿受体,其内源性配体仍未被确认。人类GPR17基因位于2q21染色体,存在长短两种亚型(hGPR17-L和hGPR17-S),两者在N端长度相差28个氨基酸。中枢神经系统(CNS)是其表达主要场所,尤其在少突胶质前体细胞(OPCs)和未成熟少突胶质细胞(pre-OLs)中高表达。动态调控研究发现,GPR17在OLs成熟过程中起"分子计时器"作用——高表达阻滞细胞分化,下调后则促进髓鞘形成。WNT/mTOR信号通路和转录因子Olig2参与这一过程的精细调控。

冷冻电镜结构突破
2022年解析的3.02?冷冻电镜结构揭示了GPR17与Gi蛋白复合物的三维构象。其独特结构特征包括:ECL2环通过二硫键(Cys104-Cys181)形成发夹结构占据正交位口袋;DRY基序变异为DRF;以及TM7的DPxxY替代典型NPxxY基序。这些发现为理解受体激活机制和药物设计提供了原子级蓝图。分子对接研究表明,激动剂PSB-18422和拮抗剂PSB-22269通过结合由碱性氨基酸主导的相同口袋产生相反效应。

药理工具化合物进展
尽管内源性配体尚未明确,MDL 29,951(EC50=0.33μM)作为首个选择性合成激动剂解决了研究瓶颈。其优化衍生物PSB-18422效力提升10倍(EC50=0.028μM),且对P2Y1/2/4/6受体选择性>50μM。拮抗剂开发取得更大突破:

  • 早期工具药:孟鲁司特(montelukast)和普仑司特(pranlukast)虽有效但缺乏选择性
  • 临床候选药:吲哚磺酰胺类化合物PTD802(结构类似I-116)已获临床试验批准
  • 新型拮抗剂:蒽甲酸类PSB-24040(IC50=7.9nM)展现出亚纳摩尔级效力

多发性硬化治疗潜力
在三种MS动物模型(EAE、铜宗和LPC诱导)中,Gpr17上调与脱髓鞘正相关,而基因敲除促进髓鞘再生。机制研究表明,GPR17通过Gi信号降低cAMP-PKA-EPAC1通路活性,上调促凋亡因子Xaf1,从而抑制OLs分化。与现有抗炎MS药物不同,GPR17拮抗剂可直接诱导髓鞘修复,尤其对进展型MS(SPMS/PPMS)具有突破性治疗潜力。目前除PTD802外,M1受体拮抗剂PIPE-307和LPA1拮抗剂PIPE-791也进入临床评估。

疾病关联与转化前景
临床前证据提示GPR17参与多种病理过程:

  • 神经退行性疾病:AD模型中海马区GPR17上调,拮抗剂孟鲁司特可改善认知功能
  • 缺血损伤:GPR17+ OPCs在缺血周边区增殖,呈现"损伤放大与修复双刃剑"特性
  • 代谢疾病:肠道GPR17通过抑制GLP-1分泌参与糖代谢调控,敲除小鼠表现瘦素抵抗改善
  • 胶质母细胞瘤:激动剂CHBC通过ROS-caspase3/7途径诱导肿瘤细胞凋亡(EC50=19-60μM)

挑战与展望
领域内仍存在关键问题:内源性配体身份不明、长短亚型功能差异、以及不同疾病模型中受体作用的矛盾表现。随着冷冻电镜技术和新型化合物的发展,GPR17有望成为首个靶向髓鞘再生的临床靶点,为MS等难治性疾病提供治愈性疗法。

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