煙酸類藥物的研究進(jìn)展

關(guān)靜，霍艷艷，董春嬌

(國(guó)藥控股沈陽(yáng)有限公司質(zhì)量管理部，遼寧 沈陽(yáng) 110001)

煙酸和煙酰胺為水溶性B族維生素，是煙酸胺腺嘌呤二核苷酸 (nicotinamide adenine dinucleotide，NAD)和煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADP)的輔酶。煙酸被引入臨床實(shí)踐，用于治療由于低密度脂蛋白膽固醇 (low density lipoprotein-cholesterol，LDL-C)增多和高密度脂蛋白膽固醇 (high density lipoprotein-cholesterol，HDL-C)減少所導(dǎo)致的血脂異常。煙酸是冠心病治療史上第一個(gè)顯示出可以減少該病死亡率的藥物［1］。近年來(lái)由于對(duì)低HDL-C含量在心血管疾病中的重要作用認(rèn)識(shí)的深入，人們對(duì)于煙酸調(diào)節(jié)HDL-C的作用產(chǎn)生了極大的興趣。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，G蛋白偶聯(lián)受體可以對(duì)脂細(xì)胞和免疫細(xì)胞中的煙酸進(jìn)行間接調(diào)控，這一發(fā)現(xiàn)為煙酸治療作用和副作用產(chǎn)生機(jī)制的研究和煙酸類藥物的開(kāi)發(fā)提供了一定的理論依據(jù)。

1 煙酸的作用機(jī)制和藥理學(xué)基礎(chǔ)

1.1 動(dòng)脈粥樣硬化機(jī)制研究 動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病機(jī)制十分復(fù)雜，目前還未完全闡明，研究認(rèn)為是由多種因素 (包括遺傳與環(huán)境兩方面)所致的慢性疾病。目前其發(fā)病機(jī)制假說(shuō)包括脂質(zhì)浸潤(rùn)學(xué)說(shuō)、血小板聚集和血栓形成學(xué)說(shuō)、平滑肌細(xì)胞克隆學(xué)說(shuō)、損傷反應(yīng)學(xué)說(shuō)、氧化反應(yīng)和炎癥學(xué)說(shuō)等。其中脂質(zhì)浸潤(rùn)學(xué)說(shuō)得到了較好的發(fā)展，認(rèn)為，動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生起始于含載脂蛋白B(apolipoprotein B，apoB)的脂蛋白集中滯留黏附在內(nèi)皮下細(xì)胞外基質(zhì)分子 (尤其是蛋白聚糖)上。富含apoB的脂蛋白滯留在敏感、病變前狀態(tài)的血管壁，從而引發(fā)一系列生物學(xué)反應(yīng)，最終導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化的形成［2］。

1.2 煙酸的藥理學(xué)作用基礎(chǔ) 研究證實(shí)煙酸可以通過(guò)抑制腺苷酸環(huán)化酶的活性從而降低脂肪細(xì)胞中環(huán)化腺核苷一磷酸 (cyclic adenosine monophosphate，cAMP)的水平。Aktories認(rèn)為這一過(guò)程可能受G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)。目前這一點(diǎn)也通過(guò)［3H］煙酸可以與脂細(xì)胞和脾臟細(xì)胞的細(xì)胞膜特異性結(jié)合而得到證實(shí)。近年來(lái)的研究證實(shí)煙酸受體為孤兒受體HM74，或與其高度同源、更有親和力的受體HM74A，小鼠相應(yīng)的受體為PUMA-G，其中HM74A(GPR109A)和PUMA-G均為具有藥理活性的煙酸受體。

對(duì)于煙酸通過(guò)GPR109A介導(dǎo)抑制cAMP合成的機(jī)制研究，有相關(guān)報(bào)道認(rèn)為煙酸的抗脂解作用有可能是通過(guò)激活Gi偶聯(lián)的煙酸受體介導(dǎo)，阻斷cAMP/PKA的信號(hào)級(jí)聯(lián)放大系統(tǒng)，從而抑制脂解作用，降低體內(nèi)游離脂肪酸和甘油三酯 (triglyceride，TG)水平［3］。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn) GPR109A可以被酮體物質(zhì) β-羥基丁酸激活［4］。β-羥基丁酸激活GPR109A的EC50約為750μM。煙酸降脂的另一個(gè)作用機(jī)制為增強(qiáng)脂蛋白脂酶的活性，促進(jìn)血漿TG的水解，降低極低密度脂蛋白膽固醇 (very low density lipoprotein-cholesterol，VLDL-C)濃度。同時(shí)還可通過(guò)減少apoB的合成，促進(jìn)極低密度脂蛋白 (very low density lipoprotein，VLDL)的分解代謝而降低血漿中VLDL-C和TG的水平。有研究報(bào)道煙酸在微摩爾水平就可以抑制肝細(xì)胞攝取HDL-載脂蛋白A-1，且不影響膽甾醇羧酸酯的攝取。這可能是煙酸升高HDL-C的主要機(jī)制，HDL-C的升高最終可以導(dǎo)致膽固醇的逆轉(zhuǎn)運(yùn)，發(fā)揮抗動(dòng)脈粥樣硬化作用。

1.3 煙酸不良反應(yīng)的發(fā)生機(jī)制 常見(jiàn)的副作用為潮紅和胃腸道副作用，如惡心和腹瀉等。一般認(rèn)為，煙酸所引起的不良反應(yīng)與其代謝有關(guān)，煙酸及其代謝物可以引起前列腺素的釋放，從而引起皮膚血管擴(kuò)張。

2 煙酸類藥物的臨床應(yīng)用

2.1 煙酸單獨(dú)應(yīng)用 在煙酸具有降低血脂濃度的作用被發(fā)現(xiàn)以后，該藥物被引入了臨床研究并做了相關(guān)效能的臨床試驗(yàn)。在一項(xiàng)有517名高脂血癥患者為期96周的臨床研究中觀察到:在最大劑量 (300mg/d)時(shí)，LDL-C，apoB，TC，TG，血漿脂蛋白 (a)分別下降20%，19%，13%，28%，和40%，HDL-C上升28%。上述臨床數(shù)據(jù)說(shuō)明，單獨(dú)使用煙酸可以有效調(diào)脂，減緩動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)程，降低心血管疾病的發(fā)生率和死亡率［5］。

2.2 煙酸和他汀的聯(lián)合應(yīng)用 自從他汀類藥物發(fā)展以后，煙酸與他汀類藥物的聯(lián)合應(yīng)用成為調(diào)脂治療研究的一個(gè)重要組成部分，臨床研究證明在運(yùn)用他汀類藥物時(shí)以煙酸作為輔助，可以顯著降低LDL-C(25% ～57%)，升高 HDL-C(13% ～36%)，降低TG(30% ～36%)。在Taylor所做的降低膽固醇對(duì)動(dòng)脈生物學(xué)影響的調(diào)查研究中顯示:在HDL降低的冠心病患者中，聯(lián)合使用緩釋煙酸和他汀類藥物可以延緩動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展 (檢測(cè)頸動(dòng)脈內(nèi)膜－中膜厚度)［5］。

2.3 煙酸與貝特類藥物的聯(lián)合應(yīng)用 最近Birjmohun對(duì)升高HDL-C的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)進(jìn)行了薈萃分析，共收集了1966年到2004年2月發(fā)表的53項(xiàng)(16 802例)貝特類和30例煙酸治療的臨床研究，分析表明貝特類和煙酸分別降低TC11%和10%，TG 36%和20%，LDL-C 8%和14%，升高HDL-C 10%和16%，煙酸組除了潮紅較多癥狀外，有較好的療效和安全性。貝特類降低主要冠脈事件25%，煙酸降低27%。從現(xiàn)有資料看，煙酸與貝特類藥物都能顯著改善血脂譜，但相比而言，在升高HDL-C，降低脂蛋白 (a)、TC/HDL-C比值和凝血因子Ⅰ方面，煙酸優(yōu)于貝特類藥物［6］。

3 煙酸的研究進(jìn)展和該類藥物的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

3.1 煙酸受體的研究進(jìn)展 現(xiàn)已證實(shí)，煙酸的作用受體為GPR109A，該受體是一種G蛋白偶聯(lián)受體，具有典型的天冬－精－酪氨酸模體結(jié)構(gòu)?？梢源呋鞣N組織中的信使RNA(messenger RNA，mRNA)進(jìn)行定量逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)，GPR109A在脂肪組織中高度表達(dá)，與煙酸結(jié)合后，可抑制G蛋白介導(dǎo)的腺苷酸環(huán)化酶，抑制脂肪組織中cAMP的積聚，從而抑制脂解作用，降低體內(nèi)游離脂肪酸 (free fatty acid，F(xiàn)FA)和TG的水平。另外GPR109A在單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹(shù)突細(xì)胞以及中性白細(xì)胞等免疫細(xì)胞和脾中均有較高的含量［2］。但是GPR109A在免疫細(xì)胞中的作用還有待進(jìn)一步研究。目前研究發(fā)現(xiàn)GPR109A在免疫細(xì)胞中的表達(dá)受幾種細(xì)胞因子的調(diào)節(jié)。研究報(bào)道表明:煙酸可以激活巨噬細(xì)胞上的煙酸受體，促進(jìn)前列腺素 (prostaglandin，PG)的合成，誘導(dǎo)過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ(peroxisome proliferator-activated receptor，PPARγ)表達(dá)，促進(jìn)三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體A1(ATP binding cassette transporter A1，ABCA1)和三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體 G1(ATP binding cassette transporter G1，ABCG1)介導(dǎo)的膽固醇逆轉(zhuǎn)運(yùn)［7，8］。同時(shí)與 GPR109A 具有高度同源性的煙酸受體GPR109B的研究也為煙酸類藥物的發(fā)展提供了新的作用靶點(diǎn)，在體內(nèi)激活GPR109B所需的煙酸濃度僅為激活GPR109A濃度的千分之一，因此開(kāi)發(fā)選擇性作用于GPR109B的化合物有可能減少煙酸對(duì)機(jī)體產(chǎn)生的不良作用。

3.2 煙酸類藥物的研究進(jìn)展及構(gòu)效關(guān)系分析 目前已研制出多種煙酸類衍生物用于選擇性的激活GPR109A，例如與煙酸藥理作用類似并且已經(jīng)上市的阿西莫司以及其它的含氮雜環(huán)的羧酸類化合物［9，10］，同時(shí)也有部分制藥公司已研制出其它不同結(jié)構(gòu)類型的GPR109A選擇性激動(dòng)劑。目前已發(fā)表的資料顯示，正處于研究中的GPR109激動(dòng)劑主要分為四大類，包括吡唑-3-羧酸衍生物、四唑類衍生物、鄰氨基苯甲酸衍生物和黃嘌呤衍生物，本文將著重闡述吡唑-3-羧酸衍生物和四唑類衍生物的構(gòu)效關(guān)系分析。

3.2.1 吡唑-3-羧酸衍生物 研究數(shù)據(jù)顯示:吡唑羧酸 (圖1)5位的側(cè)鏈為影響其抗脂解作用的關(guān)鍵部位，在該位置引入3～6個(gè)碳原子長(zhǎng)度的側(cè)鏈，活性最好。側(cè)鏈為直鏈時(shí)活性及耐受性均比同原子數(shù)目的支鏈高;側(cè)鏈為酯、硫醚或伯醇時(shí)耐受性提高，但活性相對(duì)降低;引入堿性基團(tuán)耐受性降低，這可能與該類化合物與受體結(jié)合部位的疏水性有關(guān)。分子中引入苯基、呋喃、噻吩等基團(tuán)均會(huì)極大的降低化合物的活性，但是當(dāng)所引入的苯基3位有鹵素取代時(shí)仍具有較好的激動(dòng)活性，其中以3-氟苯基效果最好［11］，文獻(xiàn)報(bào)道了雙環(huán)吡唑羧酸 (圖2)的結(jié)構(gòu)與活性之間的關(guān)系，在吡唑羧酸的4、5位并入五元雜環(huán)時(shí)藥物的耐受性升高，以六元環(huán)取代五元環(huán)并入或在五元環(huán)上有含氮的堿性基團(tuán)和大的砜結(jié)構(gòu)時(shí)活性大大減弱。同時(shí)由于雙環(huán)吡唑羧酸類化合物的物理化學(xué)性質(zhì)及藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)均優(yōu)于5-取代吡唑羧酸類化合物，因此此類化合物具有廣闊的研究前景。

3.2.2 四唑類衍生物 用pKa與羧酸類似的四唑基取代羧基，得到四唑類衍生物 (圖3)，該類化合物的出現(xiàn)進(jìn)一步證實(shí)了化合物的酸性基團(tuán)與受體結(jié)合部位具有高度的立體選擇性。在吡唑4位用鹵素取代活性較好，其中以氟取代最佳。并且四唑基的引入有可能造成藥物對(duì)受體選擇性的差異，相關(guān)研究表明，四唑類衍生物5位取代基的改變可使GPR109B激活，并且隨著取代基團(tuán)的增大，對(duì)GPR109B的選擇性強(qiáng)于GPR109A［12］。

圖3 四唑類衍生物結(jié)構(gòu)圖

4 結(jié)語(yǔ)

在過(guò)去的20年中，預(yù)防心血管疾病主要著眼于降低LDL-C的血漿濃度。盡管通過(guò)單一藥物的治療可以成功的降低LDL-C的血漿濃度，但是并不能使血脂全面達(dá)標(biāo)，特別是很可能引起血漿中HDL-C水平降低，而導(dǎo)致其他方面的副作用。迄今為止，煙酸作為應(yīng)用歷史最長(zhǎng)的調(diào)脂藥物仍在調(diào)脂治療中占有一席之地。并且煙酸可以安全地與他汀、貝特、樹(shù)脂等藥物聯(lián)用，目前已經(jīng)出現(xiàn)了多種復(fù)合制劑，并已上市。

煙酸受體的發(fā)現(xiàn)也有利于煙酸藥理作用的研究，可以預(yù)計(jì)在未來(lái)的幾年內(nèi)，關(guān)于煙酸受體所引起的藥理效應(yīng)也會(huì)得到充分的證實(shí)。煙酸所引起的許多效應(yīng)并非煙酸受體介導(dǎo)。此外，與GPR109A相關(guān)的其他受體如GPR109B和GPR81等也在脂細(xì)胞中特異性的表達(dá)，這也可能為該類藥物的發(fā)展提供新的作用靶點(diǎn)。同時(shí)，GPR109A的激動(dòng)劑、拮抗劑或者是調(diào)節(jié)劑的出現(xiàn)有可能成為研究煙酸以及煙酸受體藥理作用機(jī)制的有力工具。目前有希望開(kāi)發(fā)出藥代動(dòng)力學(xué)和藥效學(xué)均優(yōu)于煙酸的新的GPR109A激動(dòng)劑，并且煙酸類藥物機(jī)制的進(jìn)一步闡述，也必將推進(jìn)煙酸類藥物的進(jìn)一步發(fā)展。

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