新型MRGPRX2抑制剂KMH-45的发现及其通过多靶点协同作用增强抗瘙痒效果的机制研究

本文推荐：针对传统抗组胺药对慢性瘙痒疗效不足的临床难题，研究人员聚焦MRGPRX2靶点开展创新药物研发。通过分子模拟筛选发现非肽类抑制剂KMH-45，该化合物能同时调控H1R、TRPA1及MRGPR家族，显著抑制肥大细胞脱颗粒并减少小鼠搔抓行为。研究为开发双通路抗瘙痒药物提供了新策略，相关成果发表于《Biomedicine》。

　　

瘙痒作为皮肤病学中最令人困扰的症状之一，其发病机制复杂且治疗手段有限。传统抗组胺药仅对组胺依赖性瘙痒有效，而对慢性特应性皮炎、尿毒症瘙痒等非组胺依赖性瘙痒束手无策。这种临床困境源于瘙痒信号通路的多样性——组胺通过H1R受体激活TRPV1通道（瞬时受体电位香草酸亚型1），而Mas相关G蛋白偶联受体（MRGPR）家族则通过TRPA1（瞬时受体电位锚蛋白亚型1）传递非组胺依赖性瘙痒信号。更棘手的是，肥大细胞表面表达的MRGPRX2受体作为"瘙痒开关"，既能触发组胺释放又能激活独立于IgE的瘙痒通路，但目前尚无靶向该受体的临床药物。

为突破这一治疗瓶颈，Gachon大学的研究团队创新性地将计算机辅助药物设计与多靶点调控策略相结合。研究人员首先通过分子动力学模拟解析MRGPRX2受体的双口袋结构特征，发现Trp243^6.55残基的构象变化如同"旋转门"般调控激动剂/拮抗剂的功能选择性。基于此发现，团队利用自主研发的化合物库筛选出先导化合物KMH-45，该分子能巧妙模拟内源性肽配体的Trp-Phe基序，优先占据受体"口袋-2"而非传统激动剂结合的"口袋-1"。研究采用钙流检测、β-己糖胺酶释放实验等技术验证化合物活性，并通过GPCR-IPL评分系统预测其结合特性。

2.1. 聚焦MRGPRX2开发新型抗瘙痒剂
通过对比H1R/H4R拮抗剂的局限性，研究确立MRGPRX2为关键靶点。分子对接显示KMH-45能突破性同时作用于受体口袋1（含Glu164/Asp184负电区）和口袋2（疏水相互作用区），这种双位点结合模式为其多功能抑制奠定基础。

2.6. 结构灵活性的功能启示
长达100ns的分子动力学模拟揭示，Trp243^6.55构象变化显著影响复合物稳定性（p<0.001）。RMSF分析显示口袋2残基Asn85、Phe101等形成稳定"分子锁"，这种动态结合特性通过SHAP算法在GPCR-IPL评分中得到验证。

2.9. 剂量依赖性抑制腹膜肥大细胞脱颗粒
在肥大细胞激活模型中，KMH-45呈浓度依赖性抑制β-己糖胺酶释放（IC₅₀=49.94μM），其效果优于阳性对照osthole。这种对肥大细胞活化的直接抑制，阻断了瘙痒信号的起始环节。

2.10. 抑制小鼠搔抓行为
在Compound 48/80诱导的瘙痒模型中，KMH-45（50mg/kg）使搔抓次数从190.43±5.843次显著降至63.71±18.05次（p=0.021）。热图分析显示其抑制作用持续整个观察周期，证实体内有效性。

这项研究首次报道了能同时调控组胺依赖与非依赖通路的小分子抑制剂KMH-45。该化合物通过独特的"三位一体"机制——抑制H1R阻断组胺信号、拮抗MRGPRX2阻断肥大细胞活化、调控TRPA1阻断神经传导，实现了瘙痒通路的全方位阻断。特别值得注意的是，KMH-45表现出优异的皮肤渗透性（PAMPA Pe=21.9×10^-6 cm/s）和代谢稳定性（30min后>99%原型药物存留），这为其开发为外用制剂提供了可能。与现有抗瘙痒药物相比，KMH-45的优势在于：①突破性地将MRGPRX2拮抗与H1R阻断相结合；②通过间接调控TRPV1避免中枢副作用；③对158种GPCR具有高度选择性。这些发现不仅为慢性瘙痒治疗提供了新工具分子，更开创了基于受体构象调控的多靶点药物设计新范式。