調節性ペプチドとシステムバイオロジー。トランスレーショナル、リバーストランスレーショナル神経内分泌学の新時代

Regulatory peptides and systems biology: A new era of translational and reverse-translational neuroendocrinology.

• Lee E Eiden
• Andrew L Gundlach
• Valery Grinevich
• Mary R Lee
• André S Mecawi
• Duan Chen
• Ruud M Buijs
• Vito S Hernandez
• Germán Fajardo-Dolci
• Limei Zhang

抄録

最近、3つの収束傾向の結果として、レギュラトリーペプチド科学が復活しています。第一は、糖尿病などの代謝性疾患の治療のためのインクレチン様分子を中心とするが、これに限定されないペプチドベースの治療薬のパイプラインの人口増加である。第二に、遺伝学的およびオプトジェネティックなツールの開発により、ペプチドが脳および末梢回路内でどのように機能し、ホメオスタティックおよびアロスタティックな制御を達成するかについての新たな洞察が可能になったことである。第三に、ほとんどの調節ペプチドが結合して作用を発揮するGタンパク質共役型受容体の定義された構造の爆発的な増加である。これらの傾向は、基礎システム生物学と創薬・開発を密接に結びつけ、トランスレーショナルな進歩が基礎研究から臨床へと進む「双方向の道」を形成しています。本レビューでは、オキシトシン、バソプレシン、下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ポリペプチド、グレリン、リラクシン-3、グルカゴン様ペプチド-1を含む少数の「影響力のある」ペプチド群に焦点を当て、過去10年間での基本的な発見と治療への応用がどのように絡み合ってきたかを解説する。

Recently, there has been a resurgence in regulatory peptide science as a result of three converging trends. The first is the increasing population of the drug pipeline with peptide-based therapeutics, mainly in, but not restricted to, incretin-like molecules for treatment of metabolic disorders such as diabetes. The second is the development of genetic and optogenetic tools enabling new insights into how peptides actually function within brain and peripheral circuits to accomplish homeostatic and allostatic regulation. The third is the explosion in defined structures of the G-protein coupled receptors to which most regulatory peptides bind and exert their actions. These trends have closely wedded basic systems biology to drug discovery and development, creating a "two-way street" on which translational advances travel from basic research to the clinic, and, equally importantly, "reverse-translational" information is gathered, about the molecular, cellular and circuit-level mechanisms of action of regulatory peptides, comprising information required for the fine-tuning of drug development through testing in animal models. This review focuses on a small group of 'influential' peptides, including oxytocin, vasopressin, pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide, ghrelin, relaxin-3 and glucagon-like peptide-1, and how basic discoveries and their application to therapeutics have intertwined over the past decade.

© 2020 British Society for Neuroendocrinology.