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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(dòng)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(duì)于肺動(dòng)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(bào)道顯示內(nèi)皮素(ET)在人體內(nèi)出現(xiàn)異常升高和肺動(dòng)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(shí)驗(yàn)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(dòng)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(dòng)物體內(nèi)還存在ET-2、ET-3筀產(chǎn)，它們都是21個(gè)氨基酸鏈狀多肽，存在兩個(gè)二硫橋鍵。ET-1的基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生含212個(gè)氨基酸殘基的內(nèi)皮素前體原，在兩處與Lys51-Arg52和Arg92-Arg93兩個(gè)堿性氨基酸相鄰，成為38個(gè)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(duì)腎移植后的急性腎衰及蛛網(wǎng)膜下出血后的血管痙攣。對(duì)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(duì)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(duì)ET-1的二硫橋鍵進(jìn)行替換得到長(zhǎng)肽類化合物，但由于可能造成氨基酸浪費(fèi)，產(chǎn)率低等問題而受限。

采用化合物庫(kù)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(dòng)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(shí)驗(yàn)，對(duì)ET-1受體拮抗劑進(jìn)行篩選，選出53個(gè)相對(duì)具有比較高活性的肽類拮抗劑，其中18個(gè)活性超出BP485，9個(gè)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(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，2位為pro的系列化合物，其中12個(gè)與陽(yáng)性BQ485相關(guān)。不同R結(jié)構(gòu)的系列化合物中，6個(gè)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(gè)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(gè)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(duì)ETAR及ETBR的選擇性作用，同時(shí)與陽(yáng)性ET-3、BQ485對(duì)照作了IC50。其中5個(gè)多肽類化合物對(duì)ETAR亞性極具親和力，個(gè)別超過陽(yáng)性對(duì)照BQ123，與BQ485，但這5個(gè)化合物對(duì)ETBR親和力低，GF類化合物對(duì)ETAR亞性親和力較高，但對(duì)ETBR親和力低[11]。

李昕等通過大鼠實(shí)驗(yàn)，采用放射性配體結(jié)合實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為，TET-508與BQ485等化合物對(duì)ETA受體的親和力較強(qiáng)，但對(duì)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(dòng)脈環(huán)實(shí)驗(yàn)顯示，對(duì)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(dòng)脈環(huán)收縮進(jìn)行平行右移，同時(shí)保持最大效應(yīng)不變，因此，此種化合物對(duì)ET-1誘發(fā)血管收縮的抑制作用進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)性拮抗[13]。

4ET-1受體拮抗劑研究的應(yīng)用價(jià)值

很多因素，例如高肺血流以及缺氧都會(huì)引起肺動(dòng)脈高壓出現(xiàn)，從肺動(dòng)脈高壓癥狀來看，臨床實(shí)驗(yàn)證明，肺動(dòng)脈高壓患者血漿中的ET-1高于正?；颊?，ET-1對(duì)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(cè)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(dòng)脈環(huán)實(shí)驗(yàn)顯示，對(duì)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(dòng)脈環(huán)收縮進(jìn)行平行右移，同時(shí)保持最大效應(yīng)不變，因此，此種化合物對(duì)ET-1誘發(fā)血管收縮的抑制作用進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)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(bào)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(bào)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(bào)道顯示在大鼠模型中運(yùn)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(bào)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(dòng)脈高壓以及右心室肥大現(xiàn)象，對(duì)逆轉(zhuǎn)MCT誘發(fā)的肺動(dòng)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(dòng)脈高壓的發(fā)展。

通過對(duì)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(duì)ET-1受體拮抗劑的篩選及臨床研究的深入，未來將會(huì)出現(xiàn)更多有效治療肺動(dòng)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(hào)：R972.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C

文章編號(hào)：2095-4646(2015)06-0549-02