Hi1a and ProTx-II

Hi1a(來自 Hadronyche infensa;由其衍生的臨床候選藥物代號為 IB409);ProTx-II(protoxin-II、β-theraphotoxin-Tp1a,來自 Thrixopelma pruriens)

認知與神經
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1這是什麼

這兩種肽最清楚地說明了蜘蛛毒液如何被用於藥物開發,以及為何它極少真正問世。

Hi1a 來自 Hadronyche infensa 的毒液,這是一種產於昆士蘭 K'gari(Fraser Island)的漏斗網蜘蛛——為雪梨漏斗網蜘蛛的近親,是確實危險的動物。昆士蘭大學 Glenn King 的團隊在篩選毒液的離子通道活性時,發現 Hi1a 以高效價及不尋常的選擇性抑制 ASIC1a。ASIC1a 在細胞外 pH 下降時開啟,而這正是組織血流中斷時所發生的情況,該通道也是中風後神經元死亡的主要促成因素。因此阻斷它是一種候選的神經保護策略——而中風醫學的核心難題在於,沒有任何藥物能在循環重建的同時保護腦組織。據報告 Hi1a 即使在中風發作數小時後給予仍能縮小大鼠的梗塞體積,這正是該發現引人注目之處,因為該時間窗正是臨床上關鍵的時間窗。

同樣的邏輯也適用於心臟。源自 Hi1a 的候選藥物 IB409 於 2026 年 1 月進入第 1 期安全性與耐受性試驗,目標為減輕心肌梗塞與中風中的缺血性損傷。結果尚未公布。這是一項首次人體安全性研究,而非益處的證據。

ProTx-II 來自秘魯綠絲絨捕鳥蛛,可抑制 Nav1.7。該標靶在鎮痛領域擁有堪稱最強的人類遺傳學驗證:帶有 Nav1.7 編碼基因功能缺失突變的人先天無法感受疼痛,而其他方面大致正常。因此選擇性 Nav1.7 阻斷劑理應是強效鎮痛藥。ProTx-II 確實強效阻斷 Nav1.7——但仍作為鎮痛藥失敗,原因頗具啟發性,詳見下文。它至今仍是鈉離子通道研究中廣泛使用的實驗室探針。


2推測的作用機制

Hi1a:

ASIC1a 抑制. Hi1a 與 ASIC1a 結合,產生接近完全、緩慢可逆的抑制,且相對於 ASIC1b 及其他 ASIC 亞型的選擇性,優於 psalmotoxin-1 等早期工具分子。
雙結結構. Hi1a 由兩個胱胺酸結構域組成;N 端結構域承擔大部分的通道結合,而此串聯排列被認為可解釋其異常緩慢的解離速率。此摺疊結構也極為穩定,對肽類藥物而言是實際的優勢。
酸中毒與細胞死亡. 缺血期間,無氧代謝使組織 pH 下降;ASIC1a 開啟,讓鈉與鈣進入,促成殺死細胞的鈣超載。阻斷該通道的用意在於中斷此步驟,這也是為何事件發生後給藥仍可能有幫助——與抗凝血劑不同,此處並非為了預防阻塞。
Nav1.7 閘控修飾. ProTx-II 與 Nav1.7 的電壓感測器結構域結合,使活化移向更去極化的電位,令通道更難開啟。它是閘控修飾劑,而非孔道阻斷劑。
選擇性,但有其限度. 它對 Nav1.7 的效價明顯高於對 Nav1.5(心臟)與 Nav1.4(骨骼肌),但在全身性暴露下,此差距尚不足以令人安心。
為何作為鎮痛藥失敗. 這是關鍵所在。儘管在體外對標靶有強效阻斷,全身性給予 ProTx-II 在動物身上並不產生鎮痛,其解釋似乎在於可及性:該肽難以穿透周邊神經組織,無法抵達痛覺受器膜上的通道。在能獲得足夠可及性之處——鞘內給藥,或離體製備——則可觀察到效應。對已驗證標靶的高效價並不足夠;分子必須抵達。
蜘蛛毒液胜肽:Hi1a 阻斷一種酸敏感通道,正被研究用於中風;ProTx-II 阻斷在疼痛訊號傳遞中居核心地位的 Nav1.7 鈉離子通道。示意圖——未按比例繪製

3研究顯示了什麼

Hi1a——齧齒類中風模型中的神經保護

在大鼠中大腦動脈阻塞模型中,Hi1a 縮小梗塞體積並改善神經學與運動功能結果,且據報告即使在中風發作後數小時給予該肽仍有益處(Chassagnon 2017, PNAS)。該論文亦確立了雙結結構與選擇性特徵。僅限齧齒類。 [1]

Hi1a——心臟保護

後續研究報告,以 Hi1a 抑制 ASIC1a 可改善離體心臟在缺血後的心功能恢復,並於與心肌梗塞及捐贈心臟保存相關的模型中亦然。此一研究路線構成第 1 期試驗中心臟適應症的基礎 †。
未分級第 1 期進行中,尚無結果

Hi1a——人體資料

IB409 在健康受試者中的第 1 期試驗於 2026 年 1 月啟動,評估安全性、耐受性與劑量。尚無已發表的人體療效或安全性結果。在第 1 期提出報告之前,此計畫誠實的等級仍為 C。
等級:D (and foundational)

ProTx-II——Nav1.7 藥理學

ProTx-II 被分離並描述為強效 Nav 通道抑制劑(Middleton 2002, Biochemistry),此後成為辨識 Nav1.7 介導電流的標準試劑。結構與突變研究已繪出其與電壓感測器的交互作用,並解釋了其需要分配進入膜的特性。 [2]
等級:C (largely negative systemically)

ProTx-II——動物中的鎮痛

儘管在體外對標靶有強效結合,全身性給予 ProTx-II 在齧齒類疼痛模型中並未產生鎮痛;鞘內給藥則產生鎮痛效應。已發表的解釋為其難以抵達周邊神經中的相關通道(Schmalhofer 2008, Mol Pharmacol)。這是標靶已獲驗證的肽因遞送而非藥理學失敗的、記載較完善的案例之一。 [3]
未分級無

ProTx-II——人體資料

ProTx-II 無任何臨床試驗。更廣泛的 Nav1.7 領域已有數種小分子與抗體進入人體試驗,結果令人失望,這引出一個問題:在成人阻斷該通道是否能重現終生遺傳性缺失的表現型。

4已報告的副作用與交互作用

文獻報告

文獻(Hi1a). 無已發表的人體安全性資料;第 1 期試驗為首次人體暴露。在齧齒類研究中,據報告該肽在神經保護劑量下耐受良好。ASIC1a 在恐懼制約、學習與突觸可塑性方面具有生理作用,因此持續性中樞阻斷預期會有中樞效應;在急診情境下的急性使用與長期給藥是兩回事,而前者正是此計畫所針對的。

文獻(ProTx-II). 在動物中的劑量限制性毒性為心血管與神經肌肉方面,源自在全身性暴露下對心臟 Nav1.5 與骨骼肌 Nav1.4 的選擇性不完全。已報告的效應包括心血管抑制與運動功能受損。這正是它作為試劑而非候選藥物的原因。

文獻(毒液中毒). Hadronyche 與 Atrax 漏斗網蜘蛛咬傷在澳洲東部屬於醫療急症——毒液中的 delta-hexatoxins 會引起大量自主神經放電,伴隨高血壓、出汗、流涎、肺水腫,歷史上也曾造成死亡,尤以兒童為甚。抗蛇毒血清自 1981 年引入以來成效卓著。Hi1a 與此無關;它是次要、非致命的成分。捕鳥蛛咬傷,包括 Thrixopelma 在內,在醫學上一般屬輕微——局部疼痛,其螫毛往往比咬傷更令人困擾。

社群報告

社群使用:基本上無任何記載。自行給藥既危險又徒勞。Hi1a 的適應症是急性缺血——在救護車或急診室於中風或心肌梗塞期間給予的神經保護劑,根本不存在自行給藥的情境,而且它尚未完成首次人體安全性研究。ProTx-II 全身性給藥並不產生鎮痛,而其全身性毒性為心臟與神經肌肉方面,因此給藥會在毫無鎮痛益處的情況下帶來心律不整與肌無力的風險。

理論層面. 重複給藥時蜘蛛肽的免疫原性;就 Hi1a 而言,ASIC1a 阻斷對恐懼與記憶神經迴路的後果;就 ProTx-II 而言,任何臨床使用都需要相對於心臟鈉離子通道的選擇性差距,而它並不具備。

交互作用。 未有確立者。就 ProTx-II 而言,從機轉上推論,預期與局部麻醉劑及第 I 類抗心律不整藥物有加成作用。

研究者常監測的指標

尚未確立供人體使用的化合物專屬指標。在研究與試驗情境中:

指標為何受到關注
影像或組織學上的梗塞體積,以及神經學缺損評分中風研究中的療效終點,也是任何人體試驗必須證明的項目。
肌鈣蛋白與心臟超音波上的心功能心臟保護研究中的終點。
自缺血發作至治療的時間並非檢驗指標,而是整個 Hi1a 論據所依賴的變項,也是擊敗先前各種神經保護劑的那一項。
標準第 1 期安全性套組(CBC、CMP、含 QT 的心電圖、生命徵象、不良事件通報)任一者在首次人體研究中會監測的項目;凡涉及鈉離子通道者尤需留意心電圖。
膜片鉗記錄中的 ASIC 或 Nav 電流直接的標靶結合,為整個臨床前文獻所採用的量測方式。
就 ProTx-II 而言,特別是心臟傳導與神經肌肉功能劑量限制性毒性。

對所有人免費。安全資訊絕不設付費牆。


5劑型與操作處理

兩者皆為實驗室試劑;其中一者有一項衍生物剛進入第 1 期。- Hi1a 針對的是急診適應症。其整套論據在於減少血流中斷期間與之後的組織死亡,於醫院或到院前情境中配合再灌流給予。那是它唯一具有意義的脈絡。候選藥物 IB409 正處於首次人體安全性研究,這並不能確立任何療效——中風神經保護是一個長期充斥著在齧齒類有效、在人身上失敗的化合物的領域,而這段歷史正是恰當的先驗判斷。- ProTx-II 是這一對中的警世故事。對一個經遺傳學驗證的人類鎮痛標靶有強效阻斷,卻在全身性給藥時無法緩解疼痛,因為它到不了通道。它在全身性暴露下的毒性為心臟與神經肌肉方面。它是良好的試劑,而不是任何用途的候選藥物。- 效價尺度。兩者皆在奈莫耳濃度下作用;實驗室使用的量少而影響重大。- 來源。研究材料為重組或合成製得,其中正確的雙硫鍵摺疊是難點所在。漏斗網蜘蛛是危險動物;取毒須在許可下、由可取得抗蛇毒血清者進行。此處不提供任何配製、溶劑、濃度或保存指引。


6常與之一同研究的化合物

Psalmotoxin-1(PcTx1),Hi1a 所改良的早期捕鳥蛛來源 ASIC1a 抑制劑;mambalgins(#193),其鎖定同一通道家族,用於鎮痛而非神經保護;amiloride 作為非選擇性 ASIC 參考阻斷劑;conotoxins(#194)與 tetrodotoxin 作為鈉離子通道藥理學的對照;huwentoxin-IV 及其他與 ProTx-II 並列研究的蜘蛛 Nav1.7 肽。

僅為資訊性交叉連結,並非組合搭配建議。


7各地區法規狀態

地區狀態(查核於 —)
美國兩種肽均未經 FDA 核准;屬研究用化學品。IB409 在美國的開發狀態尚未確立 †
歐盟未獲授權
英國未取得許可
澳洲未核准。源自 Hi1a 的候選藥物 IB409 於 2026 年 1 月在澳洲進入第 1 期試驗,部分經由 Medical Research Future Fund 公共資助
南非未註冊
運動未列於 WADA 清單;原則上 S0 適用於任何未核准物質。兩者皆無提升運動表現的用途

8尚未解答的問題

  • ASIC1a 抑制能否在缺血期間保護人體組織,抑或將加入那一長串僅在齧齒類有效的神經保護劑名單?
  • 大鼠中所報告的治療時間窗——發作後數小時——能否在人類中風照護中重現?
  • 鑑於該標靶在臨床上屢次失敗,成人阻斷 Nav1.7 在藥理學上是否等同於終生遺傳性缺失?
  • 能否設計出可抵達周邊神經中痛覺受器鈉離子通道的肽?這正是擊敗 ProTx-II 的那道特定障礙。

9參考文獻

  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

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自我報告的副作用 第 2 階段

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

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