利用雌二醇骨架开发同时作用于GPBAR1和LIFR的双重调节剂以治疗肝纤维化

《Journal of Medicinal Chemistry》：Harnessing the Estradienone Scaffold to Develop Dual GPBAR1 and LIFR Modulators for Liver Fibrosis

　　这篇研究通过高通量筛选发现了新型抗非洲睡眠病化合物，经过结构优化后，候选药物18a在体外表现出高活性和选择性，并在体内实验中延长了小鼠的生存时间。此外，该化合物对锥虫和利什曼原虫也显示出活性，但存在代谢不稳定性和宿主细胞毒性问题。研究为后续开发提供了重要依据。

　　在医学研究领域，一些被忽视的热带疾病（Neglected Tropical Diseases, NTDs）正日益受到关注。这些疾病主要影响低收入和中等收入国家的群体，尽管全球健康组织（WHO）已经将其列为20种主要的NTDs之一，但目前仍缺乏有效的治疗手段。人类非洲锥虫病（Human African Trypanosomiasis, HAT）是其中一种典型的NTD，主要流行于撒哈拉以南非洲地区。该病由锥虫属寄生虫引起，其感染分为两个阶段：血淋巴阶段（Stage I）和脑膜脑炎阶段（Stage II），这给治疗带来了较大的挑战。目前，HAT的治疗依赖于化学药物和媒介控制，尽管有新药如Fexinidazole和Acoziborole已被批准或完成临床试验，但仍需进一步开发新的治疗方案以应对可能的耐药性问题。

在这一背景下，研究人员通过高通量筛选（High-Throughput Screening, HTS）分析了近42,000种针对人类激酶的化合物，寻找具有抗寄生虫活性的化合物。通过这种筛选，他们发现了一类2,4-二取代的氮杂吲哚（azaindole）化合物，其显示出良好的抗寄生虫活性、选择性和预测的脑部暴露能力。然而，这些化合物未能达到进一步进行有效性研究的标准。因此，研究人员采用“lead repurposing”策略，通过优化结构，开发出一种名为18a的化合物，该化合物在抗寄生虫活性、理化性质和药代动力学参数方面表现出最佳的综合性能。尽管18a未能实现治愈效果，但其显示出在HAT和皮肤利什曼病（Cutaneous Leishmaniasis）治疗中继续优化的潜力。

该研究的主要目标是找到一种能够有效治疗HAT的药物候选物，特别是针对Stage II的疾病，因为该阶段的寄生虫会侵入中枢神经系统（Central Nervous System, CNS）。因此，药物需要具备良好的脑屏障穿透能力（Blood-Brain Barrier, BBB score）。18a的BBB score为4，预测其能够穿过脑屏障，从而在体内达到有效的药物浓度。此外，研究人员还评估了18a在小鼠体内的药代动力学（Pharmacokinetics, PK）表现，包括最大血药浓度（Cmax）、达峰时间（Tmax）、半衰期（t1/2）和曲线下面积（AUC）。结果显示，18a在小鼠体内达到了预期的血药浓度水平，并且在脑组织中也有显著的暴露水平。这表明18a具备良好的生物利用度和组织分布特性。

为了进一步验证18a的治疗效果，研究人员进行了急性有效性实验。实验中，使用了雌性NMRI小鼠作为模型，这些小鼠被感染了T. brucei STIB795寄生虫。通过最高耐受剂量（Highest Tolerated Dose, HTD）实验，研究人员确定了18a的剂量，并进行了5天的治疗。尽管没有观察到完全的治愈效果，但18a显示出显著的生存延长，平均延长了8.8天。这表明18a在HAT治疗中具有一定的疗效潜力。

然而，研究也指出了一些挑战。例如，18a在小鼠体内的系统暴露时间较短，可能与小鼠特有的代谢或血浆稳定性有关。此外，虽然18a能够穿过脑屏障，但其在体内的代谢清除率仍然需要进一步优化。研究人员还评估了18a在其他锥虫属寄生虫如T. cruzi和L. major中的活性，结果显示，该化合物在某些情况下表现出良好的抗寄生虫活性，并且在体内显示出良好的选择性。这为18a作为抗利什曼病药物提供了新的研究方向。

在化学合成方面，研究人员通过多种方法对2,4-二取代的氮杂吲哚化合物进行了合成和优化。这些方法包括使用不同的取代基、调整反应条件以及进行结构修饰。例如，他们通过Suzuki交叉偶联反应合成了多种化合物，并通过柱色谱法进行了纯化。这些化合物在理化性质、药代动力学和抗寄生虫活性方面表现出不同的特性，研究人员通过系统的分析和比较，最终确定了18a作为最具潜力的候选化合物。

研究还涉及了对化合物在多种细胞系中的细胞毒性和抗寄生虫活性的评估。例如，研究人员在MRC5细胞和L6细胞中测试了化合物的细胞毒性，并在寄生虫培养中评估了其抗寄生虫活性。这些实验帮助研究人员了解了化合物的药理学特性，并筛选出具有较好选择性的化合物。

此外，研究人员还进行了药代动力学实验，以评估化合物在体内的代谢情况。通过使用液相色谱-质谱联用技术（LC-MS/MS），他们分析了化合物在小鼠血液和脑组织中的浓度变化，并计算了其清除率（Clearance, CLint）。这些数据对于评估化合物的体内稳定性至关重要，因为良好的清除率意味着药物在体内能够保持较长时间的有效浓度。

研究还强调了在药物开发过程中对多种寄生虫的交叉筛选的重要性。通过评估化合物对T. cruzi和L. major的活性，研究人员发现了一些具有潜在治疗价值的化合物。这些化合物在体内表现出良好的抗寄生虫活性，并且在某些情况下显示出良好的选择性。这为未来的药物开发提供了更多的可能性。

综上所述，这项研究展示了通过结构优化和药物筛选开发新型抗寄生虫药物的潜力。尽管18a未能达到完全的治愈效果，但其在HAT和利什曼病治疗中的表现显示出积极的前景。研究人员指出，未来需要进一步优化这些化合物的药代动力学和选择性，以提高其在体内的稳定性和疗效。同时，他们也提到，尽管某些化合物在体内显示出一定的毒性，但整体而言，该系列化合物在小鼠体内的毒性较低，这表明其在进一步开发中具有一定的安全性。通过这一研究，科学家们为抗NTDs药物的开发提供了新的思路和方法。