基于抗骨质疏松新靶点TPH1的药物设计合成、结构优化与活性筛选

目前骨质疏松症的治疗还没有特效药，已经上市的为数不多的药物都因为疗效不佳或毒副作用大很难满足要求。对成骨细胞增殖调控机制的最新研究表明阻碍肠源性五羟色胺(5-HT)的生物合成有利于骨的修复和重塑，我们的初期工作也证实靶向色氨酸合成酶(TPH，5-HT生物合成限速酶)的抑制剂pPCA具有很强的促骨形成作用，对提高卵巢去除小鼠骨密度提高疗效确切,并在pPCA的基础上发展了先导化合物SKLB-4520,但其作用强度和选择性都有待提高。在本研究计划中，我们拟将前期得到的SKLB-4520进行合理药物设计和结构修饰，以提高其对TPH1的特异性，增加其肠道5-HT调控能力的同时，引入合适的基团以进一步降低对中枢5-HT调控的能力，达到减少中枢影响和提高活性的目的。我们将合成一系列新的化合物，研究其SAR，并丰富体内药效学实验，为对5-HT新功能研究和进一步开发全新治疗策略抗骨质疏松药物打下基础。

在青年科学基金的资助下，我们开展了一系列如何针对具体靶点（蛋白）进行药物的合理设计的研究：以多个具有无特异性TPH抑制活性的化合物作为训练集化合物，对训练集化合物进行构象分析，建立了基于蛋白TPH1-小分子抑制剂复合物晶体结构的药效团进行虚拟筛选和进一步计算机辅助药物设计的流程和方法；在化合物合成方面，采用Suzhuki, Stille or Ullmann偶联为关键反应，完成了含苯丙氨酸为骨架结构的系列化合物的设计和合成，并尝试合成了其他多种多样性骨架的化合物库；对已合成的化合物在分子水平以及细胞水平进行了抗5-HT体外活性测试，初步筛选出了一些与先导化合物活性相当或者优秀的候选化合物，进行了体内动物实验，主要考察了小鼠肠道与脑内内5-HT表达水平，骨密度，形态计量学分析指数等等。..结果显示：优化后的化合物体内外抗骨质疏松活性显著，TPH-1拮抗剂抑制5-HT生物合成对对抗卵巢切除后的骨流失是有一定作用的，能从实验水平验证本课题立项时提出的阻碍肠源性5-HT的生物合成可以作为骨质疏松症的一种新的治疗策略的科学设想。本项目的研究，有望客服现有骨质疏松临床药物的缺憾，为后续靶向TPH-1的抗骨质疏松小分子药物研发提供了新方法与新思路，另外，针对该类分子深入的药效学实验研究对5-HT在动物体内的新功能探讨提供更多的理论依据和实验基础。..在本项目研究经费的资助下，已经在等本领域主干SCI期刊上以第一作者或者通讯作者发表了论文7篇，参加了国内学术会议3次，并做相关poster展示。