以ASBT(SLC10A2)为靶点的新型降胆固醇化合物的研究

Hyperlipidemia is a high pathogenic factor for cardiovascular disease. Lipid regulators, the most widely prescribed drugs worldwide, are mainly statin drugs. However all drugs with effects have side effects, with the increasing statin dosage, the risk of side effects are also increasing, Therefore, it urgently calls for the development of new strategies. The studies demostrate the apical sodium-dependent bile salt transporter (ASBT, SLC10A2) plays a pivotal role in maintaining bile acid homeostasis. Inhibition of ASBT would reduce bile acid pool size and lower cholesterol levels and plasma cholesterol and low-density lipoprotein (LDL). ASBT offers an attractive target for a new class of cholesterol-lowering drugs. Over five years we have been committed to the R&D of ASBT inhibitors, the ASBT protein crystal structure modleing work was completed by using DS software, three series of naphthyridine compounds were designed and synthesized as potential inhibitors of ASBT. In vitro inhibitory activity of all target compounds against ASBT was evaluated using a radioisotope-based assay. All the newly synthesized derivatives were initially tested at 10 μM concentration，the compounds with inhibition rate 50.7%-96.7%, most of them demonstrated great potency against ASBT's bile acid transport activity. In this study, a novel class of 1,8-naphthyridine derivatives were designed and synthesized based on the structural features of the above lead compounds. Our primary object is to discover 1-2 candidates with potent activities against ASBT. These compounds, as well as the underlying design rationale, may find usefulness in the discovery and development of new cholesterol-lowering drugs with independent intellectual property rights.

高脂血症是心血管疾病的高致病因素，他汀类药物是目前治疗胆固醇血症"重磅炸弹"级药物，但随着他汀类药物用量的增大，其不良反应的发生几率也在增大，亟需寻求新型的治疗策略。研究证明通过抑制顶端钠依赖性胆酸转运体(ASBT,SLC10A2)可有效降低血清胆固醇和低密度脂蛋白，ASBT已成为降脂药物研发的一个新靶点。我们利用DS软件完成了ASBT蛋白晶体结构的模建工作，确定了小分子抑制剂与ASBT蛋白的作用方式；已合成的3个系列萘啶类化合物在10μM浓度对ASBT的抑制率为50.7%-96.7%，显示出优秀的抑制活性。本研究以这些化合物为先导物，根据已有的构效关系，再设计合成100-150个1,8-萘啶类化合物，利用H[3]标记的胆酸吸收和胆酸促进靶基因启动子激活的荧光素酶筛选模型来评价化合物抑制活性，发现1-2个对ASBT高度有效的降胆固醇候选化合物，为最终研发出新型降血脂药物奠定坚实的基础。

高脂血症是心血管疾病的高致病因素，他汀类药物是目前治疗胆固醇血症"重磅炸弹"级药物，但随着他汀类药物用量的增大，其不良反应的发生几率也在增大，亟需寻求新型的治疗策略。研究证明通过抑制顶端钠依赖性胆酸转运体(ASBT, SLC10A2)可有效降低血清胆固醇和低密度脂蛋白，ASBT已成为降脂药物研发的一个新靶点，本项目通过ASBT蛋白晶体结构的模建、化学设计合成和利用H[3]标记的胆酸吸收和胆酸促进靶基因启动子激活的荧光素酶筛选模型来评价化合物生物活性，以期发现1-2个对ASBT高度有效的降胆固醇候选化合物，为最终研发出新型降血脂药物奠定坚实的基础。通过该项目的实施我们已经完成了132个新型萘啶类化合物的设计、合成以及其活性评价等相关的研究工作，研究结果表明化合物19b2、19c3、19c6、19d2、19d3、19d6和19d7在10 μM浓度下对ASBT的抑制率在90%以上，表现出较好的ASBT抑制活性；化合物19a-19f对ABCA1表达均有一定程度的上调作用，其中19a3、19a7、19b3、19b4、19c6和19d7对ABCA1表达的上调率在150%以上；化合物19a-19f同样对SR-B1的表达有较好的上调活性，部分化合物活性尤为突出，如19a3和19c3上调率高达210%以上，19b3、19b6、19c2和19c6上调率也有190%以上；根据项目评审专家的意见，在项目实施过程中我们还开展了对目标化合物溶解度方面的研究工作；总结了1,8-萘啶类化合物的构效关系；本项目的相关研究成果已申请中国发明专利4项，其中授权专利2项，申请国际发明专利1项；发表研究论文8篇，培养硕士/博士研究生5名；完成了萘啶类ASBT抑制剂的先导化合物17-15治疗非酒精性脂肪性肝病的研究，通过本项目的实施我们获得了若干个高活性的ASBT抑制剂，这部分研究工作还在进行中；获得了2个具有抗胆汁淤积性肝纤维化的候选化合物，研究表明化合物16-4和化合物CH2-7对具有明显抗肝纤维化作用，无明显的毒副作用，现已完成化合物16-4的体内药效、大部分药学研究和初步的药代实验，制剂学、安全性评价和其他临床前研究工作正在进行中；萘啶类化合物CH2-7的体内药效的动物实验也将于2019年3月开始。因此，通过本项目的实施有望获得具有自主知识产权的治疗非酒精性脂肪性肝病和抗肝纤维化药物。