內皮素-1受體拮抗劑的篩選和藥理學相關研究進展

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內皮素-1受體拮抗劑的篩選和藥理學相關研究進展

李亞平1，2

(1.武漢大學基礎學院，湖北 武漢 430073；2.咸寧市中心醫院)

關鍵詞：內皮素-1受體拮抗劑；藥理學研究；化合物

肺動脈高壓屬于臨床中常見的一類難治性疾病，病理學的主要特征為肺血管出現進行性閉塞。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，很多報道顯示內皮素(ET)在人體內出現異常升高和肺動脈高壓的發病關系密切，ET-1是一種具有縮血管活性的肽類物質，由血管內皮細胞產生，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、冠心病等患者體內或局部ET-1濃度明顯增高，其在心血管疾病的病理生理機制的闡述方面有較多的應用。本文就ET-1受體拮抗劑進行實驗篩選，分析其藥理學特性，旨在為臨床提供參考。

1ET與ET受體拮抗劑

ET自1988年自豬主動脈內皮細胞的清液中被分離和純化出現，此后，ET的研究受到臨床廣泛關注，并被認為是目前已知作用最強的縮血管因子。除ET-1外，哺乳動物體內還存在ET-2、ET-3筀產，它們都是21個氨基酸鏈狀多肽，存在兩個二硫橋鍵。ET-1的基因轉錄產生含212個氨基酸殘基的內皮素前體原，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受體結合而發揮作用，但通過內皮素轉化酶的作用，可轉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膜下出血后的血管痙攣。對ET1的構效關系進行研究表明，ET[1-15]為非活性，ET[16-21]]對受體的結合和生物學效應具有意義。以ET1[16-21]為模板，得到的線性六肽類拮抗劑的合成是用經典的固相合成技術；環肽類是以BE18257A為模板進行此類拮抗劑類似物研究，代表有環五肽BQ-123、環六肽TAK-044；環肽分子的分子結構存在構象約束，比線性肽穩定，具有更強的抗酶解。線性三肽類拮抗劑是環肽BQ-123的線性化，經過一系列結構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，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，所以產品的純度較高。目前，在對ET-1的二硫橋鍵進行替換得到長肽類化合物，但由于可能造成氨基酸浪費，產率低等問題而受限。

采用化合物庫普篩獲得先導化合物或對已知拮抗劑進行改構，是新非肽類ET受體拮抗劑的發現途徑，這類藥物適應涉及肺動脈高壓、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

根據離體血管功能實驗，對ET-1受體拮抗劑進行篩選，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，存在比較強的拮抗活性。通過離體大鼠血管條初篩實驗發現，2位為pro的系列化合物，其中12個與陽性BQ485相關。不同R結構的系列化合物中，6個化合物活性與BQ485相當。離體初篩不同R結構化合物中，6個化合物活性與BQ485相當[10]。特定非天然氨基酸化合物中，7個與BQ485相當。大鼠肺和小腦提取的ET-1受體與配體結合技術，分別用標記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，采用放射性配體結合實驗中認為，TET-508與BQ485等化合物對ETA受體的親和力較強，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受體拮抗劑相關藥理學研究分析

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

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

4ET-1受體拮抗劑研究的應用價值

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，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高于正常患者，ET-1對肺的收縮效應，可引起內皮損傷，導致血管收縮、舒張障礙，ET-1表達的增加也是導致肺血管收縮、重塑的重要原因。從高血壓的角度來看，ET-1可與血管平滑肌細胞上的ETA受體結合，刺激平滑肌細胞增殖，使ET-1濃度提高，血管壁得到增厚，縮小管徑，提高縮血管物質的反應性[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、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胞的作用，可導致心肌重構[15]>~17〗。從腦血管痙攣的角度來看，內皮素參與腦血管的自我調節，蛛網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可能是誘發腦血管持續痙攣的主要原因之一。通過離體大鼠主動脈環實驗顯示，對ET-1化合物進行篩選中顯示，此種化合物能夠引起拮抗ET-1誘發的血管出現收縮，將ET-1誘導主動脈環收縮進行平行右移，同時保持最大效應不變，因此，此種化合物對ET-1誘發血管收縮的抑制作用進行競爭性拮抗。在心律失常的發生發展中，ET-1受體拮抗劑能夠有效防止心律失常的發生導致的心室重構，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生發展中ET起著重要作用；也有報道顯示在肥厚的心肌細胞中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生發展，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皮功能失調導致的各種高血壓危象的發生率。從以上內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皮素受體進而調節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蛋白偶聯受體有關，受體分布具有組織特異性和細胞特異性，受體主要存在血管平滑肌細胞、心肌細胞和心肌成纖維細胞中具有比較豐富的表達，發揮介導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防、逆轉MCT誘發的肺動脈高壓以及右心室肥大現象，對逆轉MCT誘發的肺動脈高壓抑制率可達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展。

通過對上述臨床病理研究認為，利用內皮素受體拮抗劑干預ET-1與受體的結合，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。

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(收稿日期：2015-05-20)

DOI:10.16751/j.cnki.2095-4646.2015.06.0549

中圖分類號：R972.4

文獻標識碼：C

文章編號：2095-4646(2015)06-0549-02