Hi1a and ProTx-II

Hi1a(来自 Hadronyche infensa;由其衍生的临床候选药物代号为 IB409);ProTx-II(protoxin-II、β-theraphotoxin-Tp1a,来自 Thrixopelma pruriens)

认知与神经
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1这是什么

这两种肽最清楚地展示了蜘蛛毒液如何用于药物发现,以及为何它极少真正成药。

Hi1a 来自 Hadronyche infensa 的毒液,这是一种产自昆士兰 K'gari(Fraser Island)的漏斗网蜘蛛——悉尼漏斗网蜘蛛的近亲,确实是危险动物。昆士兰大学 Glenn King 团队在筛选毒液的离子通道活性时发现,Hi1a 对 ASIC1a 具有高效力和异乎寻常的选择性抑制。ASIC1a 在细胞外 pH 下降时开放,而这正是组织供血中断时发生的情况,该通道是卒中后神经元死亡的主要促成因素。因此阻断它是一种候选的神经保护策略——而卒中医学的核心难题在于,尚无药物能在循环恢复过程中保护脑组织。据报告,即使在卒中发作数小时后给药,Hi1a 仍能缩小大鼠的梗死体积,这正是该发现引人注目之处,因为这一时间窗在临床上才具有意义。

同样的逻辑适用于心脏。一种 Hi1a 衍生候选药物 IB409 于 2026 年 1 月进入 1 期安全性与耐受性试验,目标是减轻心肌梗死和卒中中的缺血性损伤。结果尚不可得。这是一项首次人体安全性研究,并非获益的证据。

ProTx-II 来自秘鲁绿绒捕鸟蛛,抑制 Nav1.7。在镇痛领域,该靶点拥有几乎最强的人类遗传学验证:编码 Nav1.7 的基因发生功能缺失突变的人先天无法感知疼痛,而其他方面基本正常。因此,选择性 Nav1.7 阻断剂理应是强效镇痛药。ProTx-II 能强效阻断 Nav1.7——但仍然作为镇痛药失败了,其原因颇具启发性,下文将述及。它仍是钠通道研究中广泛使用的实验室探针。


2推测的作用机制

Hi1a:

ASIC1a 抑制. Hi1a 与 ASIC1a 结合,产生接近完全、缓慢可逆的抑制,其相对于 ASIC1b 及其他 ASIC 亚型的选择性优于 psalmotoxin-1 等早期工具。
双结构架. Hi1a 由两个半胱氨酸结结构域组成;N 端结构域承担大部分通道结合,而这种串联排列被认为可以解释其异常缓慢的解离速率。该折叠结构也极为稳定,这对肽类药物是一项实际优势。
酸中毒与细胞死亡. 缺血期间,无氧代谢使组织 pH 下降;ASIC1a 开放,允许钠和钙内流,促成杀死细胞的钙超载。阻断该通道旨在中断这一步骤,这也是事件发生后给药仍可能有帮助的原因——与抗凝药不同,这并非为了预防血管闭塞。
Nav1.7 门控修饰. ProTx-II 与 Nav1.7 的电压感受器结构域结合,使激活向更去极化的电位偏移,使通道更难开放。它是门控修饰剂,而非孔道阻滞剂。
选择性,但有限度. 它对 Nav1.7 的效力明显高于对 Nav1.5(心脏)和 Nav1.4(骨骼肌),但在全身暴露条件下这一差距还不足以令人放心。
它为何作为镇痛药失败. 这是关键所在。尽管在体外对靶点有强效阻断,全身给予 ProTx-II 在动物中并不产生镇痛,其解释似乎在于可及性:该肽难以穿透进入外周神经组织,无法到达伤害感受器膜上的通道。在它确实能获得充分可及性的情况下——鞘内给药或离体标本中——可观察到效应。对已验证靶点的高效力并不足够;分子必须能够抵达。
蜘蛛毒液肽:Hi1a 阻断一种酸敏感通道,正被研究用于脑卒中;ProTx-II 阻断在痛觉信号传导中起核心作用的 Nav1.7 钠通道。示意图——未按比例绘制

3研究显示了什么

Hi1a——啮齿动物卒中模型中的神经保护

在大鼠大脑中动脉闭塞模型中,Hi1a 缩小了梗死体积并改善了神经与运动学结局,据报告在卒中发作后最长数小时给药仍有获益(Chassagnon 2017, PNAS)。该论文还确立了双结结构和选择性特征。仅限啮齿动物。 [1]

Hi1a——心脏保护

后续研究报告,用 Hi1a 抑制 ASIC1a 可改善离体心脏缺血后的心功能恢复,并在与心肌梗死及供体心脏保存相关的模型中改善恢复。这一研究路线是 1 期试验中心脏适应证的依据 †。
未分级1 期进行中,尚无结果

Hi1a——人体数据

一项在健康志愿者中进行的 IB409 1 期试验于 2026 年 1 月启动,评估安全性、耐受性和剂量。尚无已发表的人体疗效或安全性结果。在 1 期报告发布之前,该项目诚实的等级仍为 C。
等级:D (and foundational)

ProTx-II——Nav1.7 药理学

ProTx-II 被分离并表征为强效 Nav 通道抑制剂(Middleton 2002, Biochemistry),此后成为鉴定 Nav1.7 介导电流的标准试剂。结构与突变研究已绘出其与电压感受器的相互作用,并解释了其需要分配进入膜的特性。 [2]
等级:C (largely negative systemically)

ProTx-II——动物中的镇痛

尽管在体外对靶点有强效结合,全身给予 ProTx-II 在啮齿动物疼痛模型中并未产生镇痛;鞘内给药则产生镇痛效应。已发表的解释是其进入外周神经相关通道的途径受限(Schmalhofer 2008, Mol Pharmacol)。这是靶点已验证的肽因递送而非药理学而失败的记录较完整的案例之一。 [3]
未分级无

ProTx-II——人体数据

没有 ProTx-II 的临床试验。更广泛的 Nav1.7 领域已有若干小分子和抗体进入人体试验,结果令人失望,这引出一个问题:在成人中阻断该通道是否能重现终身遗传性缺失的表型。

4已报告的副作用与相互作用

文献报告

文献(Hi1a). 无已发表的人体安全性数据;1 期试验是首次人体暴露。在啮齿动物研究中,据报告该肽在神经保护剂量下耐受性良好。ASIC1a 在恐惧条件化、学习和突触可塑性中具有生理作用,因此持续的中枢阻断预计会产生中枢效应;在急诊情境下的急性使用与长期给药是不同的情形,而前者正是该项目的目标。

文献(ProTx-II). 在动物中剂量限制性毒性为心血管和神经肌肉方面,源于在全身暴露下对心脏 Nav1.5 和骨骼肌 Nav1.4 的选择性不完全。已报告的效应包括心血管抑制和运动功能受损。这正是它作为试剂而非候选药物的原因。

文献(毒液中毒). 在澳大利亚东部,Hadronyche 和 Atrax 漏斗网蜘蛛咬伤属医疗急症——毒液中的 delta-hexatoxins 引起大量自主神经放电,出现高血压、出汗、流涎、肺水肿,历史上还曾导致死亡,尤其是儿童。抗蛇毒血清自 1981 年推出以来一直高度有效。Hi1a 与此无关;它是一种含量较少、不致命的成分。包括 Thrixopelma 在内的捕鸟蛛咬伤在医学上一般较轻微——局部疼痛,而螫毛往往比咬伤更麻烦。

社区报告

社区使用:基本上没有记录。自行给药既危险又徒劳。Hi1a 的适应证是急性缺血——一种在救护车或急诊科于卒中或心肌梗死期间给予的神经保护剂,根本不存在自行给药的情景,而且它尚未完成首次人体安全性研究。ProTx-II 全身给药不产生镇痛,其全身毒性为心脏和神经肌肉方面,因此给药只会带来心律失常和无力的风险,而无任何镇痛获益。

理论层面. 重复给药时蜘蛛肽的免疫原性;对 Hi1a 而言,阻断 ASIC1a 对恐惧与记忆环路的后果;对 ProTx-II 而言,任何临床应用都需要相对于心脏钠通道的选择性窗口,而它并不具备。

相互作用。 尚未确立。对 ProTx-II 而言,基于机制可预期其与局部麻醉药和 I 类抗心律失常药产生相加效应。

研究者常监测的指标

尚无针对人体使用确立的化合物特异性指标。在研究和试验情境中:

指标为何受到关注
影像学或组织学上的梗死体积,以及神经功能缺损评分卒中研究中的疗效终点,也是任何人体试验必须证明的内容。
肌钙蛋白与超声心动图上的心功能心脏保护研究中的终点。
从缺血发作到治疗的时间这不是化验指标,而是整个 Hi1a 理论依据所系的变量,也是此前神经保护剂折戟之处。
标准 1 期安全性组套(血常规、综合代谢组合、含 QT 的心电图、生命体征、不良事件报告)任一药物的首次人体研究会监测的内容;对涉及钠通道的任何药物尤其要关注心电图。
膜片钳记录中的 ASIC 或 Nav 电流直接的靶点结合,是整个临床前文献中使用的测量指标。
就 ProTx-II 而言,特别是心脏传导与神经肌肉功能剂量限制性毒性。

对所有人免费。安全信息绝不设付费墙。


5研究背景与安全性说明

两者都是实验室试剂;其中一个的衍生物刚进入 1 期。- Hi1a 针对的是急症适应证。它的全部理论依据是在供血中断期间及之后减少组织死亡,在医院或院前环境中与再灌注一同给予。这是它唯一有意义的情境。候选药物 IB409 处于首次人体安全性研究阶段,这并不能说明任何疗效——卒中神经保护是一个长期充斥着在啮齿动物中有效、在人体中失败的化合物的领域,而这段历史正是恰当的先验。- ProTx-II 是这一对中的警示案例。它强效阻断了一个经人类遗传学验证的镇痛靶点,却在全身给药时无法缓解疼痛,因为它到不了那些通道。其在全身暴露下的毒性为心脏和神经肌肉方面。它是一种良好的试剂,而不是任何用途的候选药物。- 效力量级。两者均在纳摩尔浓度下起作用;实验室中使用的量很小且后果重大。- 来源。研究材料为重组或合成,难点在于正确的二硫键折叠。漏斗网蜘蛛是危险动物;取毒由持证且能获得抗毒血清的人员进行。此处不提供任何配制、溶剂、浓度或储存方面的指导。


6常与之一同研究的化合物

Psalmotoxin-1(PcTx1),Hi1a 在其基础上改进的早期捕鸟蛛来源 ASIC1a 抑制剂;mambalgins(#193),针对同一通道家族但用于镇痛而非神经保护;amiloride 作为非选择性 ASIC 参照阻滞剂;conotoxins(#194)与 tetrodotoxin 作为对照的钠通道药理学;huwentoxin-IV 及其他与 ProTx-II 一同研究的蜘蛛 Nav1.7 肽。

仅为信息性交叉链接,并非组合搭配建议。


7各地区监管状态

地区状态(核查于 —)
美国两种肽均未获 FDA 批准;属研究用化学品。IB409 在美国的研发状态尚未确立 †
欧盟未获授权
英国未获许可
澳大利亚未获批准。Hi1a 衍生候选药物 IB409 于 2026 年 1 月在澳大利亚进入 1 期试验,部分经由 Medical Research Future Fund 公共资助
南非未注册
体育未被 WADA 列入;原则上 S0 适用于任何未获批准的物质。两者均无提升运动表现的应用

8尚未解答的问题

  • ASIC1a 抑制能否在缺血期间保护人体组织,还是会加入那串仅在啮齿动物中有效的神经保护剂名单?
  • 在大鼠中报告的治疗时间窗——发作后数小时——能否在人类卒中诊疗中重现?
  • 鉴于该靶点上反复出现的临床失败,成人中以药理学方式阻断 Nav1.7 是否等同于终身遗传性缺失?
  • 能否通过工程改造使一种肽抵达外周神经中伤害感受器的钠通道,而这正是击败 ProTx-II 的具体屏障?

9参考文献

  1. 1Chassagnon IR et al. (2017). Potent neuroprotection after stroke afforded by a double-knot spider-venom peptide that inhibits acid-sensing ion channel 1a. PNAS. PubMed · DOI
  2. 2Middleton RE et al. (2002). Two tarantula peptides inhibit activation of multiple sodium channels. Biochemistry. PubMed · DOI
  3. 3Schmalhofer WA et al. (2008). ProTx-II, a selective inhibitor of NaV1.7 sodium channels, blocks action potential propagation in nociceptors. Mol Pharmacol. PubMed · DOI
  4. 4Escoubas P et al. (2000). Isolation of a tarantula toxin specific for a class of proton-gated Na+ channels. J Biol Chem. (Psalmotoxin-1, the comparator ASIC inhibitor) PubMed · DOI
  5. 5King GF, Vetter I (2014). No gain, no pain: NaV1.7 as an analgesic target. ACS Chem Neurosci. PubMed · DOI
  6. 6Redd MA et al. (2021). Therapeutic inhibition of acid-sensing ion channel 1a recovers heart function after ischemia-reperfusion injury. Circulation [verify]. PubMed · DOI
  7. 7University of Queensland (January 2026). Announcement of commencement of a Phase 1 clinical trial of IB409, a Hi1a-derived candidate, for heart attack and stroke. PubMed

参考文献正在对应到 PubMed/DOI 标识符;在此之前,链接会在 PubMed 中搜索该条引文。

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2026年10月31日Profile published — awaiting medical review

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