胆固醇酯转移蛋白抑制剂的研究进展

胆固醇酯转移蛋白抑制剂的研究进展胆固醇酯转移蛋白抑制剂的研究进展 朱荣芳，郭长彬朱荣芳，郭长彬 （首都师范大学化学系，北京（首都师范大学化学系，北京 100048） 摘要摘要：目的目的 概述近几年来胆固醇酯转移蛋白 (CETP) 抑制剂的研究进展。方方 法法 整理并归纳近年来国内外相关文献。结果与结论结果与结论 血浆中 CETP 活性与冠心 病发病率呈负相关，对 CETP 的抑制可能成为控制冠心病的一个重要的潜在靶 标，因此 CETP 抑制剂的研发将成为治疗冠心病的很有前景的方向。 关键词关键词：胆固醇酯转移蛋白抑制剂；冠心病；综述 中图分类号：文献标识码： 文章编号： Progress in the study of the cholesteryl ester transfer protein inhibitors ZHU Rong-fang，GUO Chang-bin ( Department of Chemistry, Capital Normal University, Beijing 100048, China ) Abstract: Objective To review the progress of the inhibitors of the cholesteryl ester transfer protein (CETP) in recent years. Method To summarize the recent references about CETP inhibitors from internal and overseas. Results and Conclusions There is a negative correlation between the activity of CETP in plasma and the incidence of coronary heart disease (CHD), thus the CETP inhibitors were considered as the potential drugs to treat and prevent CHD. Key words: cholesteryl ester transfer protein (CETP) inhibitors; coronary heart disease (CHD); review 冠状动脉粥样硬化性心脏病也称冠心病(coronary heart disease, CHD)，是由 于冠状动脉粥样硬化、痉挛等因素造成的冠状动脉狭窄甚至完全堵塞，从而引 起心肌供血、供氧不足，产生心绞痛乃至心肌梗死等临床症状的疾病。流行病 学和临床试验已证实，血脂障碍是诱发 CHD 的最重要危险因素，而血脂障碍 中最关键的是低密度脂蛋白胆固醇 ( low density lipoprotein cholesterol, LDL-C ) 升高及高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein cholesterol, HDL-C）降 低。 对冠状动脉疾病来说，低水平的 HDL-C 是一个重要的危险因素1，升高 2 HDL-C 的水平要比降低 LDL-C 的水平更能减少冠脉疾病的发生，因此近年来 把升高 HDL 作为减少 CHD 的重要途径之一。胆固醇酯转移蛋白（cholesteryl ester transfer protein ，CETP）抑制剂则能有效地升高 HDL，因而 CETP 抑制剂 已成为治疗 CHD 的一个潜在靶标。 目前抑制 CETP 主要有两种途径：一是通过注射疫苗，使机体产生针对 CETP 的自身抗体；二是通过服用 CETP 抑制剂，达到抑制 CETP 的目的。目前， 随着研究的深入，越来越多结构的 CETP 抑制剂和抗 CETP 疫苗被发现和开发。 1 抗胆固醇酯转移蛋白疫苗抗胆固醇酯转移蛋白疫苗 CETi-1 CETi-1 是一种注射用的肽类抗胆固醇酯转移蛋白疫苗 ( 图 1 )，通过疫苗 注射产生抗体抑制 CETP 的有效性在高脂兔身上得到了验证，它能明显升高 HDL-C2。这种方法也在人体内进行了试验，I 期临床试验中，36 名受试者分 别注射了 250mg 的 CETi-1，结果使抗 CETP 抗体升高；在一项 23 名受试者的 进一步临床试验中，8 名接受了第 2 次注射，结果抗 CETP 抗体进一步上升， 且耐受性好，没有明显的异常反应，I 期临床研究显示，本品能剂量依赖性地提 高抗体效价。 目前 Avant Immunotherapeutics 公司正在进行肽类抗胆固醇酯转移蛋白疫苗 CETi-1 用于治疗 HDL-C 低下的 II 期临床研究3,4，旨在评价 CETi-1 的安全性、 免疫原性和量效关系。 正在开发此类 CETP 抑制疫苗的还有辉瑞公司的 CP-529414，现处于 II 期 临床研究中，Pharmacia 公司的 SC-795 尚处于临床前研究。 H3CLeu O ArgLysLeuArgLys ArgLeuLeuArgNH2 图 1 CETi-1 的氨基酸序列 Fig. 1 The amino acid sequence of CETi-1 2 单克隆抗体、天然产物及提取物作为单克隆抗体、天然产物及提取物作为 CETP 抑制剂抑制剂 3 Swenson 等5用单克隆抗体 (mAb) 特异性地抑制 CETP，第一次向人类显 示抑制 CETP 可使 HDL-C 升高，LDL-C 降低。 从天然产物中也分离得到一些 CETP 抑制剂，如胆固醇衍生物、脂肪酸类、 海洋产物及细菌和真菌的发酵产物等。如 David Bruckner 等6从青霉菌中得到 4 种衍生物 14 ( 图 2 ) ，它们都具有 CETP 抑制作用，其抑制活性 IC50分别 为 1、0.2、0.015、0.030 M。Lee, Julie C 等7发现真菌内的提取物 5 ( 图 2 ) 也能抑制 CETP，其体外抑制活性 IC50为 40 M。 O O OOH O O 1 O O O O O O OH 2 O O O O O O OH Cl 3 O O O O O O OH Cl 4 N OH OH OH O HO O O H H 5 图 2 青霉菌衍生物和真菌提取物的结构 Fig. 2 The structures of penicillide derivatives and extract from fungus 4 3 进入临床研究阶段的化学合成的小分子进入临床研究阶段的化学合成的小分子 CETP 抑制剂抑制剂 3.1 JTT-705 CETP 抑制剂 JTT-705 ( Roche / Japan Tobacco ) ( 图 3 ) 是人工合成的小分 子化学制剂，现处于 II 期临床研究中8。它通过与 CETP 形成二硫键，升高了 HDL-C，降低了非 HDL-C，抑制了 CETP 的活性。在高胆固醇兔体内，JTT- 705 可使 HDL-C 水平升高近 2 倍，非 HDL-C 降低 50%9。在 I 期试验中，与对 照组相比，连续 14 天每天服用 600mg 或 900mg JTT-705 的受试者，其 HDL-C 升高了 40%45%，LDL-C 降低了 15%20%10。JTT-705 的耐受性良好，没 有引起严重的毒性反应。另一项研究将普伐他汀类药物与 JTT-705 合用，联合 用药耐受性也良好，也没有产生明显的不良反应11。 在 II 期临床研究中，198 个具有中等程度高脂血症的患者分别接受 3 种剂 量 JTT-705 治疗 4 周，高剂量组导致 HDL 升高 37%，并使 LDL 胆固醇水平降 低 7%12。 3.2 torcetrapid CETP 抑制剂托切普 ( torcetrapid, Pfizer ) ( 图 3 ) 是另一新型的 CETP 抑制 剂，相较而言，torcetrapid 的作用更好，是比 JTT-705 更有效的 CETP 抑制剂13。 近期的一项 torcetrapid 单盲、安慰剂对照试验报道，19 名 HDL1.034mmolL-1成人服用安慰剂 4 周后，随机分组为 torcetrapid 组（日 服 120mg，单独服用或与阿托伐他汀 20mgd -1合用 4 周）和安慰剂组。结果 发现单独服用 torcetrapid 者 CETP 活性平均降低 28%，HDL-C 水平升高 46%； 与阿托伐他汀合用，CETP 活性降低 38%，HDL-C 水平升高 61%。当药量加倍 后，CETP 活性进一步降低（平均 65%） 、HDL-C 升高超过 100%14。因联合用 药安全耐受性好，故在 torcetrapid 与其他他汀类药物连用方面进行了大规模的 试验，以期能够找到更好治疗冠心病的方法15。 Torcetrapid 经历了全球性大规模的三期实验，从得到的数据看，它对降低 冠脉疾病发生风险是有效的，但也带来了严重的不良反应头痛、血压上升及 心血管毒性16，使其致死率高于对照组，目前 Torcetrapid 试验被迫停止17。 5 S O NHO JTT-705 N F3C OO NO O F3CCF3 Torcetrapid 图 3 抑制剂 JTT-705 和托切普 (Torcetrapib) 的结构 Fig. 3 The structures of CETP inhibitors JTT-705 and Torcetrapib 4 化学合成的小分子化学合成的小分子 CETP 抑制剂抑制剂 近年来大量文献报道了小分子 CETP 抑制剂，本文对具有代表性的小分子 CETP 抑制剂按照结构类型进行阐述。 4.14.1 含硫化合物 CETP 的多肽链中含有 7 个半胱氨酸18，至少存在一个游离的半胱氨酸巯 基。基于通过形成二硫键，修饰 CETP 分子中游离的巯基，目前已合成了一系 列的具有 CETP 抑制活性的硫酯、二硫化物和硫醚，如硫酯 6 6，二硫化物 7 7 和硫醚 8 8 ( 图 4 )，其 CETP 抑制活性 IC50 分别为 2、12 和 19 M19。 二硫化物的抑制活性明显高于硫醚类化合物，原因可能为硫醚中没有可以释放 的巯基与 CETP 中游离的巯基形成二硫键；而硫酯类化合物与二硫化物的抑制 活性则相当。 NH O Cl Cl S O 6 NHF2C H3CO2CS CF3 S N CO2CH3 CF2H CF3 7 NHF2C H3CO2CS CF3 N CO2CH3 CF2H CF3 8 图 4 含硫化合物结构 Fig.4 The structures of compound including sulfur 6 4.2 吡啶类 Bayer公司采用高通量筛选，发现多取代的吡啶对 CETP 有抑制作用20。 如多取代吡啶化合物 9、10 ( 图 5 )，其 CETP 抑制活性 IC50 分别为 6 M、9 nM。对 9 进行结构修饰，在分子中引入一个手性中心，并对吡啶侧链 进行取代得 10，其抑制活性增加了1000倍。然而，该类化合物代谢不稳定，需 进一步对其进行结构改造。 N CH2OH F3C F N 9 N F F3C F OH 10 图 5 多取代吡啶化合物结构 Fig.5 The structures of substituted pyridine derivatives 4.3 四氢喹啉和四氢萘类 将吡啶类抑制剂分子侧链的伯醇引入到环中，得到刚性的吡啶稠环化合物 5,6,7,8-四氢喹啉，其结构比吡啶类小分子抑制剂稳定。如化合物 11 和 12 ( 图6 )，其 CETP 抑制活性 IC50 分别为 12 nM 和 9 nM，且化合物 12 作为候 选化合物已进入临床前研究阶段21。 利用生物电子等排原则，优化四氢喹啉类抑制剂得到了氮原子的等排类似 物四氢萘类化合物，如化合物13 和 14 ( 图 6 )，其体外抑制活性 IC50 值均 为 3 nM，化合物 14 并作为 Bayer 公司的第二代候选化合物已进入临床前研 究阶段22。 7 Ni-Pr F F3C F OH 11 N FOH F F F F 12 FOH F F F F 13 FOH F F F F 14 图 6 四氢喹啉和四氢萘类化合物结构 Fig.6 The structures of Tetrahydroquinoline and tetrahydronaphthalene derivatives 4.4 1,1,1-三氟-3-氨基-2-丙醇类 Searle 公司筛选组合化学库，发现 N,N-二取代三氟-3-氨基-2-丙醇类似物 具有 CETP 抑制活性，并以此为先导物对其进行结构修饰得到化合物 15、16 ( 图 7 )，它们的 CETP 抑制活性 IC50 分别为 0.03 M、0.003 M，显示了较好 的抑制作用23。 O CF2CF2H N F3C OH O 15 O N OH F3C CF2CF2H O 16 Cl 图7 1,1,1-三氟-3-氨基-2-丙醇类化合物结构 Fig.7 The structures of 1,1,1-trifluoro-3-amino- 2-propanol derivatives 8 在3-PhO 的苯环上引入小的亲脂性烷基、卤烷基、卤代烷氧基有助于提高 抑制 CETP 的转运能力。目前，化合物 16 是该类抑制剂中活性最强的，不足 的是，由于口服生物利用度差和与血浆蛋白的非特异性结合，导致其体内药效 降低，因此还有待进一步优化。 4.5 三唑和四唑类 Parke-Davis 发现 PD-140195 (17) ( 图 8 ) 能选择性抑制 CETP 的活性， 其CETP 抑制活性 IC50 为 30 M；Sikorski 发现了一系列的三唑硫醇类衍生物 具有 CETP 抑制活性，如化合物 18 ( 图 8 )，其 IC50 为 50 M24，这两种化 合物其活性都较差。在此基础上进行结构改造合成了四唑类化合物，如化合物 19 ( 图 8 )，其 CETP 抑制活性 IC50 为 230 nM25，抑制作用与三唑类化合物 相比，活性有较大程度的提高。 N NN SH 17 O NN N H3C(H2C)12 HS 18 N NF3C OO N N N N CF3 F3C 19 图8 三唑和四唑类化合物结构 Fig.8 The structures of trizole and tetrazole derivatives 4.6 其他类 Harikrishnan 等26 描述了一系列的 2-芳基苯并恶唑类衍生物，如化合物 20 ( 图 9 )，具有 CETP 抑制活性，其 IC50值为 280 nM。日本 Tobacco 公司于 2004 年报道了一种新结构类型的 CETP 抑制剂 N,N-二苄基氨基四氮唑类化合 物27，如化合物 21 ( 图 9 )，该类化合物可以看作是 torcetrapib 的开环类似物， 其 IC50 均小于 1 M。另外，一些含杂环的胺类化合物同样具有 CETP 抑制活 性，如化合物 22 ( 图 9 )，其 IC50值为 409 nM28。 9 N O NH OO 20 F3C N N CF3 CF3 N N N N OH O 21 ClCl NO Me Me Et Cl 22 图9 其他类代表性化合物结构 Fig.9 The structures of representative compounds 综上所述，CETP 抑制剂的研究已经取得重大进展，研究思路和作用靶点 也已明确，但临床治疗方面仍未取得重大突破。虽然目前已合成了大量的具有 CETP 抑制作用的化合物，但要进入临床的阶段距离还很远。小分子 CETP 抑 制剂是潜在的有效治疗心血管疾病的新型药物，然而，torcetrapib III 期临床的 失败预示着寻找安全、有效的 CETP 抑制剂仍面临着许多挑战。 REFERENCES 1 BELA FA, ERNST JS. 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