本文精選了2017年Roche、Merck等制藥巨頭遞交的新型化合物專利申請,涉及抗癌、老年癡呆、抗病毒等領(lǐng)域。目前這些化合物還處于早期研發(fā)階段,至于能否真正成為新的藥物,還需要看進一步的研究。但是,其新穎的結(jié)構(gòu)以及作用機制,對我們有很大的參考價值。
Merck:新型抗癌化合物專利
圖1 Merck ATR抑制劑專利化合物
癌癥是生命健康的重大威脅,至今仍未完全克服。癌癥的本質(zhì)是機體組織在內(nèi)外致癌因素作用下發(fā)生的惡性增殖,因而抑制癌細胞的惡性增殖是治療癌癥的根本。細胞增殖分為G1期、S期、G2期和M期,整個過程由三個細胞分裂“檢驗點”(CheckPoints)調(diào)控:G1期檢驗點、G2/M 檢驗點以及紡錘體檢驗點,只有經(jīng)過“檢驗點”的“核查”,分裂才能順利進行,如果中途出現(xiàn)錯誤,細胞分裂要么等待DNA修復(fù)完成,要么則停止分裂進程,因此DNA損傷修復(fù)是細胞分裂過程的重要保障。
ATR與DNA損傷的探測以及修復(fù)過程密切相關(guān)。當DNA復(fù)制受到內(nèi)外因素的影響而導(dǎo)致復(fù)制叉停滯,大量累積的單鏈DNA激活A(yù)TR,活化后的ATR磷酸化Checkpoint Kinase 1,進而引起細胞周期的暫?;蛲V梗捎诎┘毎念l繁增殖,其發(fā)生DNA損傷的概率也更高,同時在化療藥物以及電離輻射的治療下,也會導(dǎo)致癌細胞分裂時DNA的損傷,通過抑制ATR蛋白的活性,進而阻止癌細胞的DNA損傷修復(fù),從而達到治療癌癥的目的。
圖1描述了一種新型高效的ATR抑制劑,具有良好的藥理學(xué)特性,該專利申請者一共合成了93個通式化合物,其中具有代表性的6個化合物表現(xiàn)出非常好的抑制活性,尤其是A1、A6以及A15。
備注:ATR,Ataxia telangiectasia and Rad3 related.
Merck:新型Toll like receptor 7/8 拮抗劑專利
圖2 Merck新型Toll like receptor 7/8 拮抗劑專利
Toll-like受體在細胞病原體識別中具有重要作用,在人類基因組中,Toll-like受體有10種,分別在炎癥反應(yīng)、自身免疫疾病、癌癥、感染中發(fā)揮作用。Toll-like受體主要表達在防衛(wèi)性細胞中,如巨噬細胞、自殺傷細胞等,能夠識別從病原微生物釋放出來的分子,如病毒的DNA或RNA,當這些分子被Toll-like受體識別后,會刺激免疫系統(tǒng)釋放干擾素。
不同的Toll-like受體結(jié)合位置不一樣,有些在細胞表面,有些則在細胞內(nèi),例如TLR-4主要在細胞表面識別,而TLR3,7,8以及9則是在細胞內(nèi)識別入侵微生物所產(chǎn)生的核酸,如TLR 7 和 8可以被病毒的單鏈RNA激活,其中,TLR7和自身免疫性疾病(系統(tǒng)性紅斑狼瘡等)有密切關(guān)系,而TLR8則和癌癥、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等有關(guān)。
對于Toll-like受體激動劑的研究大多數(shù)都在臨床試驗階段失敗了,該專利涉及的化合物為TLR7/8受體的雙重拮抗劑(圖3),主要用于治療或者預(yù)防因TLR7/8失調(diào)產(chǎn)生的疾病,如自免疫失調(diào)、炎癥以及感染等。
Gilead Sciences:新型法尼醇受體激動專利
圖3 Gilead Sciences 新型FXR激動劑
在肝 臟中,F(xiàn)XR的活化調(diào)控膽汁酸的轉(zhuǎn)運以及糖、脂代謝相關(guān)基因的表達。研究表明,鵝去氧膽酸是FXR的內(nèi)源性配體,激活FXR引起膽汁酸結(jié)合蛋白以及FGF19(纖維母細胞生長因子)表達水平的升高,F(xiàn)GF19分泌進入門靜脈循環(huán),隨后在肝 臟中與FGFR4受體結(jié)合,活化MAPK信號通路,進而引起CYP7A1(膽固醇7α羥化酶)表達的下調(diào),另外,通過誘導(dǎo)SHP(小異源二聚體伴侶分子)下調(diào)CYP7A1的表達,通過這兩條途徑,可減少膽汁酸的合成。
另外,F(xiàn)XR還可以調(diào)節(jié)膽汁酸解毒相關(guān)酶的表達,促進膽汁酸的泌出,抑制膽汁酸的合成和肝細胞對其的吸收。FXR還能調(diào)控甘油三酯代謝以及脂肪再生,活化FXR后抑制SREBP-1c的活性,而后者則是脂肪再生酶系的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子。
因此,F(xiàn)XR是一個潛在的肝病及代謝類疾病的作用靶點,如膽汁淤積相關(guān)疾病和非酒精性脂肪肝炎(NASH),2型糖尿病等。由于其在脂肪代謝過程中的重要作用,還可用于血脂異常的治療。
該專利申請人一共合成11個通式化合物(圖3),具有代表性的4個化合物表現(xiàn)出良好的活性。
Roche:阿爾茨海默氏癥新型化合物
圖4 Roche阿爾茨海默氏癥新型化合物
阿爾茨海默?。ˋD)是一種神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病,臨床上以記憶障礙、失語、失認、等全面性癡呆表現(xiàn)為特征,俗稱老年癡呆癥,單在美國就有近500萬患者。隨著我國人口老齡化的進程,阿爾茨海默病將會成為公共健康的重大威脅。
然而直到今天,其發(fā)病機理仍未了解清楚,不過有研究表明,阿爾茨海默病和腦部“老年斑”以及大腦皮層和皮層下神經(jīng)纖維纏結(jié)有密切關(guān)系。腦部“老年斑”是β淀粉樣蛋白斑塊造成的,該蛋白被認為是一種神經(jīng)毒劑,它是由Aβ42蛋白形成,而Aβ42蛋白則是淀粉樣蛋白前體蛋白(APP)經(jīng)由β-分泌酶和γ-分泌酶有序切斷產(chǎn)生,因此β-分泌酶和γ-分泌酶是抑制β淀粉樣蛋白斑塊形成的靶點。
該專利描述了一類可以抑制γ-分泌酶的化合物(圖4),其中比較有代表性的幾個化合物在體外測試中展現(xiàn)出了優(yōu)良的活性。
Hetero Laboratories Limited.:白樺脂酸衍生物類抗病毒化合物
圖5 印度熙德隆制藥HIV成熟抑制劑專利
據(jù)估計,2016年全球約有3.6億人感染艾滋病毒,目前對于艾滋病的治療手段主要是用核苷類以及非核苷類抗病毒 藥物,但容易產(chǎn)生耐藥性,因此就需要不斷開發(fā)新的抗病毒 藥物或采用復(fù)方制劑(也稱為雞尾酒療法)。白樺脂酸是人們從白樺樹皮、酸棗仁等植物中提取分離的一種具有抗HIV作用的化合物,主要通過抑制病毒的“成熟”過程,從而達到抗病毒作用。
印度熙德隆制藥通過對白樺脂酸進行結(jié)構(gòu)修飾,得到了一系列具有明顯抗HIV作用的化合物(圖5),專利中描述的化合物2在血漿結(jié)合測試中,IC50值在10 nm以內(nèi),具有明顯的抑制病毒復(fù)制作用。
總 結(jié)
癌癥、阿爾茨海默病、艾滋病等目前還未完全被人類克服,開發(fā)新的藥物和治療手段迫在眉睫。而對處于起步階段的中國一類新藥研發(fā)事業(yè)來講,跟進和參考國外大型制藥公司的研發(fā)進展,具有重要意義,從學(xué)習(xí)到自我創(chuàng)新,不失為一種成長的捷徑!
參考來源:
1. Andrs, M.; Korabecny, J.; Nepovimova, E.; Jun, D.; Hodny, Z.; Moravcova, S.; Hanzlikova, H.; Kuca, K. Mini-Reviews in Medicinal Chemistry 2014, 14 (10),805?811;
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