內(nèi)皮素-1受體拮抗劑的篩選和藥理學(xué)相關(guān)研究進(jìn)展

?

內(nèi)皮素-1受體拮抗劑的篩選和藥理學(xué)相關(guān)研究進(jìn)展

李亞平1，2

(1.武漢大學(xué)基礎(chǔ)學(xué)院，湖北 武漢 430073；2.咸寧市中心醫(yī)院)

關(guān)鍵詞：內(nèi)皮素-1受體拮抗劑；藥理學(xué)研究；化合物

肺動脈高壓屬于臨床中常見的一類難治性疾病，病理學(xué)的主要特征為肺血管出現(xiàn)進(jìn)行性閉塞。對于肺動脈高壓的治療藥物種類非常多，但是治療效果卻不甚理想。近年來，很多報道顯示內(nèi)皮素(ET)在人體內(nèi)出現(xiàn)異常升高和肺動脈高壓的發(fā)病關(guān)系密切，ET-1是一種具有縮血管活性的肽類物質(zhì)，由血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生，可參與多種心血管疾病，如高血壓、心力衰竭、冠心病等病理、生理過程。研究指出，心力衰竭、高血壓、冠心病等患者體內(nèi)或局部ET-1濃度明顯增高，其在心血管疾病的病理生理機(jī)制的闡述方面有較多的應(yīng)用。本文就ET-1受體拮抗劑進(jìn)行實驗篩選，分析其藥理學(xué)特性，旨在為臨床提供參考。

1ET與ET受體拮抗劑

ET自1988年自豬主動脈內(nèi)皮細(xì)胞的清液中被分離和純化出現(xiàn)，此后，ET的研究受到臨床廣泛關(guān)注，并被認(rèn)為是目前已知作用最強(qiáng)的縮血管因子。除ET-1外，哺乳動物體內(nèi)還存在ET-2、ET-3筀產(chǎn)，它們都是21個氨基酸鏈狀多肽，存在兩個二硫橋鍵。ET-1的基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生含212個氨基酸殘基的內(nèi)皮素前體原，在兩處與Lys51-Arg52和Arg92-Arg93兩個堿性氨基酸相鄰，成為38個氨基酸殘基的大ET-1。ET-1不能直接與ET受體結(jié)合而發(fā)揮作用，但通過內(nèi)皮素轉(zhuǎn)化酶的作用，可轉(zhuǎn)化成為具有生理活性的ET-1，具有自由羧基和氨基。

ET-1受體拮抗劑分為肽類與非肽類。目前臨床研究的肽類ET受體拮抗劑有TAK-044，屬于非選擇性拮抗劑，針對腎移植后的急性腎衰及蛛網(wǎng)膜下出血后的血管痙攣。對ET1的構(gòu)效關(guān)系進(jìn)行研究表明，ET[1-15]為非活性，ET[16-21]]對受體的結(jié)合和生物學(xué)效應(yīng)具有意義。以ET1[16-21]為模板，得到的線性六肽類拮抗劑的合成是用經(jīng)典的固相合成技術(shù)；環(huán)肽類是以BE18257A為模板進(jìn)行此類拮抗劑類似物研究，代表有環(huán)五肽BQ-123、環(huán)六肽TAK-044；環(huán)肽分子的分子結(jié)構(gòu)存在構(gòu)象約束，比線性肽穩(wěn)定，具有更強(qiáng)的抗酶解。線性三肽類拮抗劑是環(huán)肽BQ-123的線性化，經(jīng)過一系列結(jié)構(gòu)性改造而得到的線性三肽，其臨床療效較為確切，拮抗活性強(qiáng)，分子量小，易于成藥；由于線性三肽類拮抗劑一般采用液相合成法，所以產(chǎn)品的純度較高。目前，在對ET-1的二硫橋鍵進(jìn)行替換得到長肽類化合物，但由于可能造成氨基酸浪費，產(chǎn)率低等問題而受限。

采用化合物庫普篩獲得先導(dǎo)化合物或?qū)σ阎卓箘┻M(jìn)行改構(gòu)，是新非肽類ET受體拮抗劑的發(fā)現(xiàn)途徑，這類藥物適應(yīng)涉及肺動脈高壓、高血壓、充血性心衰等癥狀。非肽類ET受體拮抗劑又可分為磺酰胺嘧啶類、萘磺酰胺和噻吩磺酰胺、1.3-雙記基二氫茚類、2，4-二芳基吡咯烷-3-羧酸類及4-苯氧丁酸類等。

2ET-1受體拮抗劑的篩選

根據(jù)離體血管功能實驗，對ET-1受體拮抗劑進(jìn)行篩選，選出53個相對具有比較高活性的肽類拮抗劑，其中18個活性超出BP485，9個非肽類拮抗劑，存在比較強(qiáng)的拮抗活性。通過離體大鼠血管條初篩實驗發(fā)現(xiàn)，2位為pro的系列化合物，其中12個與陽性BQ485相關(guān)。不同R結(jié)構(gòu)的系列化合物中，6個化合物活性與BQ485相當(dāng)。離體初篩不同R結(jié)構(gòu)化合物中，6個化合物活性與BQ485相當(dāng)[10]。特定非天然氨基酸化合物中，7個與BQ485相當(dāng)。大鼠肺和小腦提取的ET-1受體與配體結(jié)合技術(shù)，分別用標(biāo)記BQ123和ET-3及ETBR作飽和曲線，KD為2.8nM、24pM，Bmax為0.67nM和2.87pM。通過觀察了對ETAR及ETBR的選擇性作用，同時與陽性ET-3、BQ485對照作了IC50。其中5個多肽類化合物對ETAR亞性極具親和力，個別超過陽性對照BQ123，與BQ485，但這5個化合物對ETBR親和力低，GF類化合物對ETAR亞性親和力較高，但對ETBR親和力低[11]。

李昕等通過大鼠實驗，采用放射性配體結(jié)合實驗中認(rèn)為，TET-508與BQ485等化合物對ETA受體的親和力較強(qiáng)，但對ETB受體親合力較低，ETP508等化合物是高選擇性的ETA受體配體。

3ET-1受體拮抗劑相關(guān)藥理學(xué)研究分析

ET-1主要與激活特異G-蛋白偶聯(lián)受體有關(guān)，其中包含ETA和ETB相關(guān)，受體分布存在細(xì)胞以及組織特異性。在患者的血管系統(tǒng)中，ETA受體在心肌細(xì)胞、心肌成纖維細(xì)胞以及血管細(xì)胞中的表達(dá)比較豐富，起到血管收縮作用；ETB受體存在于患者的內(nèi)皮細(xì)胞，在血管和心肌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)少，其介導(dǎo)ET-1在血管中的舒張作用[12]。

通過離體大鼠主動脈環(huán)實驗顯示，對ET-1化合物進(jìn)行篩選中顯示，此種化合物能夠引起拮抗ET-1誘發(fā)的血管出現(xiàn)收縮，將ET-1誘導(dǎo)主動脈環(huán)收縮進(jìn)行平行右移，同時保持最大效應(yīng)不變，因此，此種化合物對ET-1誘發(fā)血管收縮的抑制作用進(jìn)行競爭性拮抗[13]。

4ET-1受體拮抗劑研究的應(yīng)用價值

很多因素，例如高肺血流以及缺氧都會引起肺動脈高壓出現(xiàn)，從肺動脈高壓癥狀來看，臨床實驗證明，肺動脈高壓患者血漿中的ET-1高于正?；颊撸珽T-1對肺的收縮效應(yīng)，可引起內(nèi)皮損傷，導(dǎo)致血管收縮、舒張障礙，ET-1表達(dá)的增加也是導(dǎo)致肺血管收縮、重塑的重要原因。從高血壓的角度來看，ET-1可與血管平滑肌細(xì)胞上的ETA受體結(jié)合，刺激平滑肌細(xì)胞增殖，使ET-1濃度提高，血管壁得到增厚，縮小管徑，提高縮血管物質(zhì)的反應(yīng)性[14]。由此可表明，血管中的ET-1增多，可引起血壓升高，血管重構(gòu)、硬化。從慢性心衰的角度來看慢性心衰患者由于ET-1過度分泌，造成患者的心肌肥大，使心臟能量消耗提高，從而加重患者的心力衰竭癥， ET-1直接毒性存在損傷心肌細(xì)胞的作用，可導(dǎo)致心肌重構(gòu)[15]>~17〗。從腦血管痙攣的角度來看，內(nèi)皮素參與腦血管的自我調(diào)節(jié)，蛛網(wǎng)膜下腔出血患者的腦脊液中的ET-1水平明顯升高，推測ET-1可能是誘發(fā)腦血管持續(xù)痙攣的主要原因之一。通過離體大鼠主動脈環(huán)實驗顯示，對ET-1化合物進(jìn)行篩選中顯示，此種化合物能夠引起拮抗ET-1誘發(fā)的血管出現(xiàn)收縮，將ET-1誘導(dǎo)主動脈環(huán)收縮進(jìn)行平行右移，同時保持最大效應(yīng)不變，因此，此種化合物對ET-1誘發(fā)血管收縮的抑制作用進(jìn)行競爭性拮抗。在心律失常的發(fā)生發(fā)展中，ET-1受體拮抗劑能夠有效防止心律失常的發(fā)生導(dǎo)致的心室重構(gòu)，因此能從根本上降低死亡率，并且有報道顯示在心包液中ET含量有顯著上升，這也表明在室性心律失常的發(fā)生發(fā)展中ET起著重要作用；也有報道顯示在肥厚的心肌細(xì)胞中ET含量也顯著上升，因此，使用ET受體拮抗劑能夠顯著降低心肌肥厚的發(fā)生發(fā)展，并且減少心肌損傷[18]，19〗；在高血壓疾病的研究中有報道顯示在大鼠模型中運用ET拮抗劑能夠減少由于內(nèi)皮功能失調(diào)導(dǎo)致的各種高血壓危象的發(fā)生率。從以上內(nèi)容我們也很容易得知其在腦損傷的緩解中也有很好的作用，有報道顯示其通過抑制內(nèi)皮素受體進(jìn)而調(diào)節(jié)顱腦損傷后的腦缺血情況[20,21]。

ET-1血管活性作用和激活特異C蛋白偶聯(lián)受體有關(guān)，受體分布具有組織特異性和細(xì)胞特異性，受體主要存在血管平滑肌細(xì)胞、心肌細(xì)胞和心肌成纖維細(xì)胞中具有比較豐富的表達(dá)，發(fā)揮介導(dǎo)ET-1血管收縮的效果。選擇性ET-1受體拮抗劑以及非選擇性ET受體拮抗劑全部存在預(yù)防、逆轉(zhuǎn)MCT誘發(fā)的肺動脈高壓以及右心室肥大現(xiàn)象，對逆轉(zhuǎn)MCT誘發(fā)的肺動脈高壓抑制率可達(dá)80%以上，由此表明，ET受體阻斷劑可抑制、減緩肺動脈高壓的發(fā)展。

通過對上述臨床病理研究認(rèn)為，利用內(nèi)皮素受體拮抗劑干預(yù)ET-1與受體的結(jié)合，可能成為治療上述疾病的重要手段之一。因此，對ET-1受體拮抗劑的篩選及臨床研究的深入，未來將會出現(xiàn)更多有效治療肺動脈高壓、高血壓、慢性心衰、心力衰竭等癥狀的藥物，為患者帶來福音。

參考文獻(xiàn)：

[1]池木根，李昕，李鳳珍，等.內(nèi)皮素受體拮抗劑的活性篩選.中國藥理通訊，2014，26(2)：70

[2]趙軍，白秋江，胡躍民，等.內(nèi)皮素受體拮抗劑臨床研究進(jìn)展.河北醫(yī)藥，2013，31(10)：1242

[3]李學(xué)信.內(nèi)皮素受體拮抗劑對腦血管痙攣的治療作用.中國中醫(yī)藥資訊，2012，9(12)：110

[4]李昕，宮澤輝，池木根，等.內(nèi)皮素-1受體拮抗劑的篩選和藥理學(xué)研究.中國藥理學(xué)通報，2013，11(24):1422

[5]郭秋紅.內(nèi)皮素-1在慢性間歇性低氧所致高血壓大鼠中的作用.河北：河北醫(yī)科大學(xué)，2012

[6]盧敏.新型抗心衰候選藥物-腺苷受體阻斷劑藥理學(xué)研究.北京：中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院，2013

[7]趙璞.內(nèi)皮素-1受體拮抗劑(BQ-123)對大鼠肺缺血-再灌注損傷保護(hù)作用的實驗研究.廣東：南方醫(yī)科大學(xué)，2009

[8]馬振秋.半胱氨酰白三烯受體1拮抗劑篩選方法的建立.浙江：浙江大學(xué)，2012

[9]李鋼.磺酰胺嘧啶類內(nèi)皮素受體拮抗劑的構(gòu)效/構(gòu)動關(guān)系及分子設(shè)計.四川：四川大學(xué)，2005

[10]孫瑜.ET-1受體拮抗劑和阿伐他汀聯(lián)合應(yīng)用在動脈粥樣硬化病變進(jìn)程中的抑制作用.北京：中國人民解放軍軍醫(yī)進(jìn)修學(xué)院，2011

[11]郭耀磊，吳炳祥.內(nèi)皮素1受體拮抗劑在先天性心臟病相關(guān)肺動脈高壓治療中的應(yīng)用研究進(jìn)展.醫(yī)學(xué)綜述，2013，9(19):1570

[12]沈彬.血管緊張素Ⅱ?qū)θ藲獾榔交〖?xì)胞分泌Ⅰ型膠原蛋白及增殖的影響.廣東：南方醫(yī)科大學(xué)，2013

[13]楊振華，陳昶.內(nèi)皮素1在肺移植后閉塞性細(xì)支氣管炎中的效應(yīng).中國組織工程研究與臨床康復(fù)，2009，31(13):6101

[14]張治平.鼠Ⅰ型可溶性白細(xì)胞介素1受體的克隆及其拮抗劑篩選方法的初步研究.北京：中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)，1997

[15]孔令雷.內(nèi)皮素受體拮抗劑的藥效學(xué)評價及其在心肌肥厚中作用機(jī)制的初步研究.北京：中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院，2014

[16]李新芳，馮超英.內(nèi)皮素受體拮抗劑的藥理學(xué)與臨床研究進(jìn)展.解放軍藥學(xué)學(xué)報，2013，6(17):316

[17]趙金龍，周志旭，吳成軍，等.治療心血管系統(tǒng)疾病的內(nèi)皮素抑制劑研究進(jìn)展.中南藥學(xué)，2014，1(12):37

[18]李曉惠，杜軍保，唐朝樞.硫化氫供體對高肺血流性肺動脈高壓大鼠肺動脈膠原含量及代謝的影響.中國藥理學(xué)通報，2013，5(6)：22

[19]楊春光，章新華，裴汨，等.野百合堿誘導(dǎo)的肺動脈高壓大鼠肺血管5-HT轉(zhuǎn)載體表達(dá)增強(qiáng).中國藥理學(xué)通報，2014，5(4)：341

[20]汪海，龍超良，賈國棟，等.鹽酸埃他卡林對內(nèi)皮素系統(tǒng)的影響.中國藥理學(xué)通報，2013，11(1)：33

[21]李曉莉，高鈺琪，劉福玉，等.植物雌激素對大鼠慢性缺氧性肺動脈高壓的預(yù)防作用.中國藥理學(xué)通報，2014，6(8)：55

(收稿日期：2015-05-20)

DOI:10.16751/j.cnki.2095-4646.2015.06.0549

中圖分類號：R972.4

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C

文章編號：2095-4646(2015)06-0549-02