炎症性肠病——处于临床前的小分子药物研究进展
炎症性肠病(inflammatorybowel disease, IBD)是一种慢性易复发的炎症性疾病，主要包括溃疡性结肠炎(ulcerativecolitis, UC)和克罗恩病 (Crohn’s disease, CD)，其发病机制尚不明确，当前研究普遍认为与遗传基因、环境和免疫异常等因素有关：基因和环境因素诱导激活肠道免疫系统后，引发过度的炎症反应并持续进展，从而破坏肠道管壁，产生IBD的临床症状。针对IBD的小分子药物已成为近年来该领域的研究热点，现对处于临床前研究的IBD药物进行综述。
1合成三萜类化合物
合成三萜类衍生物(如CDDO-Im/CDDO咪唑化物)可以抑制STAT3和 NF-kB 通路的激活。此外，合成三萜类化合物也能够上调Nrf2的表达，及上调抗氧化酶的水平如血红素加氧酶-1 (HO-1)。一些前期的研究结果表明CDDO-Im能够有效抑制结肠STAT3激活并减弱急性DSS (CDDO-Me/bardoxolone)诱导小鼠结肠炎相关癌症(CAC)的进展。这些早期研究数据表明合成三萜类化合物对IBD患者可能是一种新的治疗方法，然而，用药患者的心脏相关不良反应事件发生率较高，因此Reata Pharmaceuticals中止了bardoxolone用于治疗慢性肾病的III期临床试验。在最近对肺动脉高压患者进行的II期研究中，该药耐受性相对较好，没有表现出严重的不良事件。尽管如此，安全性将仍然是合成三萜类化合物用于IBD临床试验的主要挑战。
从化学角度来看，齐墩果酸衍生物CDDO及CDDO-Me的A和C环上均具有烯酮官能团，在A环的C-2位置还具有吸电子腈基，其能够进一步激活A-环烯酮，从而使其作为迈克尔加成物的共价接受体，其能够与半胱氨酸的巯基共价结合。
2ROR-γT抑制剂
视黄酸相关的孤儿核受体γT (ROR-γT)是 IL-17 表达细胞的关键转录因子，且在各种结肠炎动物模型中的ROR-γT均表达上调。研究表明用VPR-7(一种由Visionary发现特异的小分子ROR-γT反向激动剂)治疗可改善TNBS诱导的结肠炎。此外，VPR-7也可阻断可能参与IBD发病机制的的促炎性受体(IL-23R)、细胞因子(IL-17 和 IL-21)和趋化因子(CCL20)的转录。ROR-γT抑制剂可能是 IBD(特别是作为维持治疗)新的治疗方法，最近的研究数据也表明Th17细胞在IBD发病期间可以转化为非典型Th1细胞。在过去的5年中，许多制药公司都将ROR-γT作为潜在治疗靶点进行药物开发，Lycera和默克此前也宣布达成一项协议旨在针对ROR-γT靶点用于治疗自身免疫性疾病。
3鞘氨醇激酶抑制剂
鞘氨醇激酶(SK)能够催化鞘氨醇形成S1P，SK抑制剂如ABC294640(由Apogee Biotechnology发现并由RedHill Biopharma开发)对结肠炎的啮齿动物模型和结肠炎相关的癌症有效。SK1的选择性小分子抑制剂，如RB-005及其类似物在IBD模型中也表现出较好的活性。RB-005是SK1选择性抑制剂，对SK2抑制作用较弱，其构效关系表明杂环的4-羟基对抑制SK1至关重要，以4-甲基取代4-OH基团得到了SK1和SK2的中等抑制剂，而3-OH区域异构体是选择性高但较低效的SK1抑制剂。
4免疫蛋白酶体亚基抑制剂
将细胞暴露于促炎细胞因子(IFN-γ，IL-1β和TNF-α)导致免疫蛋白酶体亚基取代组成性催化蛋白酶体亚基。这些免疫蛋白酶体亚基(低分子量多肽(LMP)2(b1i)，多反应性内肽酶复合物样-1(b2i)和LMP7(b5i))已经被证实参与了结肠炎的相关发病机制。静脉注射新型小分子LMP7选择性抑制剂(PR-957或ONX-0914，最初由Proteolix Inc.研发)后可大大减少DSS诱导的结肠炎症状。此外，用PR-957治疗也减少了与结肠炎有关的关键细胞因子(IL-6，TNF-α，IL-23和IL-17)的表达。Carfilzomib(PR-171，由Proteolix Inc.发现并由Onyx Pharmaceuticals开发)是批准用于多发性骨髓瘤的药物，其是一种结构修饰的四环素环氧化物和epoxomicin类似物，也是一种选择性蛋白酶体抑制剂。Carfilzomib不可逆的选择性结合20S蛋白酶体的含 N-末端苏氨酸的活性位点以及26S蛋白酶体内的蛋白水解核心颗粒。该20S蛋白酶体核心具有3个催化活性位点：胰凝乳蛋白酶，胰蛋白酶和半胱天冬酶样位点。Carfilzomib(尤其是b5i亚基)抑制胰凝乳蛋白酶样位点是降低细胞增殖的最有效靶点，最终导致细胞周期停滞和癌细胞凋亡。在较高剂量下，卡非佐米也会抑制胰蛋白酶和半胱天冬酶样位点。基于这一机制，目前Carfilzomib也被用于IBD药物的研发。
5黑色素浓集激素(MCH)受体1拮抗剂
MCH是一种在脑和胃肠道中产生的多肽，两种小分子MCH受体1拮抗剂(DABA-821和DABA-822，最初由Procter＆Gamble Pharmaceuticals,Inc.发现)降低了TNBS诱导的小鼠结肠炎的各种病理指标。然而，DABA-822对由于IL-10缺乏导致的结肠炎小鼠无效，为了更好地理解该靶点用于IBD药物研制方面的临床潜力，需要在其他IBD 动物模型中使用特异性MCH受体1拮抗剂开展进一步的研究。
6受体相互作用蛋白激酶1(RIP1和RIP3)抑制剂
受体相互作用蛋白激酶 1 (RIP1和RIP3)在控制细胞凋亡和炎性细胞因子的产生方面发挥重要作用。由Tufts大学研究人员发现的RIP1和RIP3特异性抑制剂necrostatin1能够减弱急性DSS诱导的小鼠结肠炎的各种病理指标。因此，RIP1抑制剂的开发可能是治疗IBD的一种有效的方法。
necrostatin1
7姜黄素
姜黄素是姜黄(Zingiberaceae)的主要活性成分，其具有多种药理活性，包括抗氧化、抗菌、抗癌等。它具有三个重要的药效团，包括一个芳香邻甲氧基酚基团，一个β-不饱和β-二酮部分和一个七碳连接子。大量研究表明了这些不同的药效团在其关键生物活性中发挥重要作用。姜黄素已在不同的实验性结肠炎模型中显示出较好的疗效，其作用机制可能与抑制p38MAPK或NF-kB 有关。值得注意的是，当前已有临床研究为姜黄素用于治疗IBD提供了有效性证据。临床研究表明，姜黄素加美沙拉嗪治疗优于安慰剂和美沙拉嗪单药治疗以缓解轻中度UC患者。姜黄素的其他可能的作用机制也包括清除自由基和修饰多种信号传导途径(特别是 MAPK 和 ERK)，从而影响与肠道炎症级联有关的不同蛋白质的表达，如MPO、COX-2、iNOS 或LOX。
Curcumin
8小檗碱
小檗碱能够抑制NF-kB和STAT3通路，这两种细胞内途径可能在IBD和CAC的发病机制中起重要作用，许多研究也表明小檗碱在啮齿动物的IBD模型中有效。
Berberine
9水飞蓟素
水飞蓟素的主要成分是黄酮木脂素异构体水飞蓟素A和B、异水飞蓟素A和B、水飞蓟素(也称为silichristin)、水飞蓟青素(也称silidianin)和它们的类黄酮前体、紫杉叶素。其中，水飞蓟宾A和B的混合物通常被称为水飞蓟宾，以与反式非对映异构体等摩尔的混合物的形式存在。这些非对映体具有非常相似的1H和13C核磁共振谱图，并且没有特征信号能够准确鉴定各个异构体。此外，在奶蓟果实中还发现了其他的化学相关的化合物，包括脱氢肉桂酸，去氧肉豆蔻酸，脱氧胂酸，silandrin，水飞蓟宾新硅烷内酰胺，共同特征都具有黄酮木脂素骨架。其黄酮木脂素核是通过oxeran环连接到松柏醇部分的二氢黄酮醇紫杉叶素组成。oxeran环是水飞蓟素的生物活性关键骨架，开环导致活性丧失。水飞蓟宾和异水飞蓟宾具有相同的C-2，C-3和C-70以及C-80的反式构象，水飞蓟宾被认为是水飞蓟素中最主要和活性最强的成分。其主要作用主要表现为抗氧化和抗炎特性，相关临床试验主要集中于肝炎或肝硬化研究，也有小量研究用于急性淋巴细胞白血病患者、前列腺癌患者、乳腺癌患者和肝细胞癌患者，此外，水飞蓟宾也对半抗原诱导的结肠炎大鼠模型有效。
10三萜灵芝酸C1 (GAC1)
灵芝酸 C1 (GAC1)是从灵芝中分离出来的一种三萜类化合物，其中许多灵芝酸已被分离和鉴定，灵芝酸A和灵芝酸B是最有效的组分。GAC1属于tirucallane和euphane三萜类，其具有基于tirucallane或euphane骨架的结构。GAC1能够减少CD患者巨噬细胞产生的TNF-α，还能降低促炎细胞因子(TNF-α，IL-17和 IFN-γ)的产生。GAC1将会在IBD动物模型中进行进一步的评估。
GAC1
11没食子酸
没食子酸属于多酚类化合物，既可以为游离态，也可以为单宁的成分，即没食子丹宁。没食子酸及其衍生物几乎存在于植物的每个部分，如树皮、木材、叶子、果实、根和种子。目前已证明没食子酸能有效地抑制DSS诱导的小鼠结肠炎，其抗炎效应归因于抑制结肠NF-kB和STAT3的活性。
Gallic Acid
12二烯丙基硫醚
二烯丙基硫醚(DAS)属于二烷基硫醚的有机含硫化合物，含有被两个烷基取代的硫醚基团。在多种食品中均发现二烯丙基硫醚，如葱属物种(大蒜油)，日本辣根(Wasabiajaponica)和黑芥菜(Brassicanigra)粉和熟牛肉等。二烯丙基硫醚具有抗氧化和抗炎活性，能够抑制由NF-kB和STAT3介导的炎症信号传导，口服给药后能够减轻DSS诱导的小鼠结肠炎。
DiallylSulfide
136-姜酚
姜酚是姜(Zingiber officinale Roscoe)中的酚类化合物，新鲜根中的姜酚是最具辛辣味的化合物，多种不同链长的姜酚(n6至n10)存在于生姜中，其中含量最多的是6-姜酚。这些化合物均具有一定的抗氧化和抗炎活性，具有广泛的药理作用。已在小鼠DDS结肠炎模型中对6-姜酚活性进行了评估，并验证了6-姜酚对这种结肠炎的疗效，可能作用机制在于激活AMPK。
6-Gingerol
14芦丁
芦丁(芸香苷或槲皮素-3-O-芸香糖苷)是许多植物中均含有的类黄酮化合物。医用芦丁的主要来源包括荞麦，日本宝塔树和桉树(macrorhyncha)。芦丁是一种抗氧化剂，自由基清除剂和类似于5-ASA的抗氧化机制的铁螯合剂。口服后，芦丁在胃肠道中被水解释放出活性成分槲皮素。动物研究表明芦丁具有抗TNBS诱导的大鼠结肠炎活性，以及抗小鼠T细胞转移性结肠炎活性。
Rutin
15总结与展望
IBD作为一种慢性复发性的消化系统常见疾病，目前病因尚不十分明确，也无根治药物。除单抗以外，目前尚未有一个上市的自身免疫性小分子药物被批准用于IBD。由于这些小分子的药理活性比较广泛，其适应证开发具有一定的盲目性，常常同时对多种自身免疫或炎症性疾病都开展了大量研究。此外，大量的天然产物对促炎细胞因子(例如TNF-α)，细胞间粘附分子表达和促炎介质(例如诱导型一氧化氮合酶(iNOS)和COX2)，主要转录因子(如核因子-κB和活性氧簇(ROS)均表现出调控作用，加之其普遍良好的安全性，在治疗IBD方面具有较好的潜力。然而，仍需对大量患者进行随机对照临床研究，以充分评估这些天然产物的临床潜力。或者开发作为IBD患者的辅助疗法，如与传统 IBD药物(例如5-氨基水杨酸酯衍生物和皮质类固醇)组合用于IBD临床试验也是值得期待的开发策略。
参考文献
1.李美，苗建壮，许述；炎症性肠病小分子免疫抑制药的研发进展，10.16438/j.0513-4870.2018-0126.
2.LRFitzpatrick and T Woldemariam; Small-Molecule Drugs for the Treatment ofInflammatory Bowel Disease. 10.1016/B978-0-12-409547-2.12404-7.
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