综述：小分子Trk激动剂：未来何去何从？

这篇综述系统梳理了小分子Trk（原肌球蛋白受体激酶）激动剂的研发历程，重点探讨了高通量筛选（HTS）、计算机辅助设计策略的优劣，以及TrkA/B/C与神经营养因子（NTs）的相互作用机制。文章指出当前Trk激动剂开发面临的结构数据不足、假阳性争议（如7,8-DHF）和跨膜域变构调节（PAMs）等挑战，并强调需优化筛选策略（如排除多药效分子）以推进神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）和创伤修复的靶向治疗。

　　

小分子Trk激动剂的研究进展与挑战

1. 引言

二十年前，科学界尚未发现经验证的小分子Trk激动剂。随着神经营养因子（NGF、BDNF等）在神经退行性疾病和脑损伤治疗中的潜力被认识，高通量筛选（HTS）成为主流策略。研究者优先筛选已知药物库，因其毒性数据明确且部分已证实血脑屏障（BBB）穿透性。然而，受限于化合物数量和筛选成本，预过滤成为常规操作。

1.1 小分子探针开发的挑战

设计Trk激动剂面临三大难题：跨膜受体结晶困难、蛋白-蛋白相互作用（PPIs）的调控复杂性，以及神经保护性次级 assays 的局限性。例如，Trk受体需与p75协同调控细胞存活或凋亡，而小分子模拟NTs的选择性决定簇（如热环区）需依赖不完整的结构数据。

1.2 NT·Trk·p75的相互作用

神经营养因子以二聚体形式选择性结合Trk亚型（如TrkA-NGF、TrkB-BDNF），同时与“死亡受体”p75交叉作用。p75可调控Trk活性，例如其表达水平决定NT-3能否激活TrkA。晶体结构显示，NTs通过可变环区（如环1-3）与Trk结合，但关键接触区域（如环2-3与连接区）仍未被解析。

1.3 小分子Trk配体的二聚化需求？

单分子配体激活细胞表面受体已有先例，如瘦素受体（OB-R）和促红细胞生成素受体（EPOR）通过预形成二聚体构象变化触发信号。TrkA的P203A突变可自发诱导二聚化，提示任何诱导胞外域构变的力量均可激活Trk。

2. 小分子Trk调节剂

2.1 高通量筛选的明星分子

• 7,8-二羟基黄酮（7,8-DHF）：最初被报道为TrkB激动剂，可诱导受体二聚化和Y816磷酸化，但后续5家实验室未能重复其结果。

• 阿米替林：抗抑郁药，被称可激活TrkA/B，但存在肝毒性争议。

• 脱氧格杜宁：天然产物，在帕金森病模型中显示TrkB依赖性神经保护。

2.3 传统药物中的潜力分子

• 司来吉兰：MAO-B抑制剂，可能通过TrkB-PI3K-Nrf2通路发挥抗氧化作用。

• NSI-189：临床前化合物，在Angelman综合征模型中修复突触可塑性。

3. 计算机辅助设计的突破

Longo团队通过模拟NTs环区结构，设计出LM系列分子：

• LM11A-31：靶向p75，在阿尔茨海默病模型中减少神经元退化，但临床试验中引发头痛和胃肠道副作用。

• LM22A-4：模拟BDNF环2，激活TrkB并促进脑卒中后功能恢复。

4. 争议性报告

多个团队质疑7,8-DHF、阿米替林等分子的Trk特异性：

• 免疫印迹中pTrk抗体信号微弱或无法重复。

• 工程化细胞报告系统（如DiscoveRx PathHunter）未检测到活性。

• 结合实验显示7,8-DHF与TrkB^ECD的K_d为1.3 μM，但同时结合133种其他蛋白，提示低选择性。

5. TrkB正变构调节剂（PAMs）的新视角

胆固醇通过CRAC域稳定TrkB二聚体，而抗抑郁药（如氟西汀）和致幻剂（如LSD）结合跨膜域（TMD）增强BDNF信号：

• LSD以亚纳摩尔级K_d结合TrkB，促进突触可塑性，但Y433F突变体无此效应。

• 该发现解释了为何微剂量致幻剂可能通过TrkB（而非5-HT_2A）发挥抗抑郁作用。

6. 未来方向

6.4 小分子Trk调节剂：路在何方？

当前瓶颈包括：

• 细胞模型与体内环境的差异（如胆固醇水平波动）。

• pTrk检测抗体的低特异性。

• PAMs与真正激动剂的混淆风险。

  优化策略应排除多药效分子（如黄酮类），转向结构更接近NTs的肽模拟物，并开发直接监测突触可塑性的高通量方法。

（注：全文严格基于原文缩编，未添加非文献观点，专业术语如K_d、pTrk等均保留原格式。）