胆固醇酯转移蛋白抑制剂的研究进展

1、胆固醇酯转移蛋白抑制剂的研究进展朱荣芳，郭长彬(首都师范大学化学系，北京100048)摘要：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。方法 整理并归纳近年来国内外相关文献。 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：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

2、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 fro

3、m internal and overseas.Results and ConclusionsThere 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 prot

4、ein (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一胆固醇(high density li

5、poprotein 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

6、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 CETi-1CETi-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 Immunotherapeuti

7、cs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 Arg -Lys-LeuArg -LysI Arg LeuLeu Arg NH2图1 CETi-1的氨基酸序列Fig. 1 The amino acid sequence of CETi-12单克隆抗体、天然产物及提取物作为 CETP抑制剂Swenson等5用单克隆抗体（mAb）特异性

8、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 Mo Lee, Julie C等口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 pMo135图2青霉菌衍生物和真菌提取物的结构Fig. 2 The structures of penicillide deri

9、vatives and extract from fungus3进入临床研究阶段的化学合成的小分子CETP抑制剂 3.1 JTT-705CETP抑制齐ij JTT-705 （ Roche / Japan Tobacco ）图3 ）是人工合成的小分子 化学制剂，现处于II期临床研究中网。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。在高胆固酉!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

10、%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 torcetrapidCETP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。

11、近期的一项torcetrapid单盲、安慰剂对照试验报道，19名HDL < 1.034mmol L-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20mg -d-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

12、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。CF3F3cJTT-705Torcetrapid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 Torcetrapib4化学合成的小分子CETP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

13、性的小分子CETP抑制剂按照结构类型进行阐述。4.1 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琉 基。基于通过形成二硫键，修饰 CETP分子中游离的琉基，目前已合成了一系 列的具有CETP抑制活性的硫酯、二硫化物和硫醴，如硫酯 6,二硫化物7和 硫醴8 （图4 ），其CETP抑制活性IC50分别为2、12和19小29。二硫 化物的抑制活性明显高于硫醴类化合物，原因可能为硫醴中没有可以释放的琉基 与CETP中游离的琉基形成二硫键；而硫酯类化合物与二硫化物的抑制活性则 相当。；o/r 人 nhIClHF 2c"、N八（:6图4含硫化合物结构CO2cH3

14、CO2cH3VrCF2Hi YvCF2H%入NH3c/CASAyNcf3CF3hf2c'ncf3CF378Fig.4 The structures of compound including sulfur4.2 口比噬类Baye公司采用高通量筛选，发现多取代的叱呢对 CETP有抑制作用20。如 多取代叱噬化合物9、10 （图5）,其CETP抑制活性IC50分别为6、9 nM。 对9进行结构修饰，在分子中引入一个手性中心，并对叱噬侧链进行取代得10, 其抑制活性增加了 100帅。然而，该类化合物代谢不稳定，需进一步对其进行结 构改造。F910图5 多取代口比咤化合物结构Fig.5 The

15、 structures of substituted pyridine derivatives4.3四氢唾咻和四氢蔡类将叱噬类抑制剂分子侧链的伯醇引入到环中，得到刚性的叱噬稠环化合物 5,6,7,8-四氢唾咻，其结构比叱噬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210利用生物电子等排原则，优化四氢唾咻类抑制剂得到了氮原子的等排类似物 一四氢蔡类化合物，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

16、段 22F3c11F12F13F14图6四氢唾咻和四氢亲类化合物结构Fig.6 The structures of Tetrahydroquinoline and tetrahydronaphthalene derivatives4.4 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IC5。分别为0.03 pM、0.003显示了较好的抑制作用23 oF3cCF2CF2H16151,1,1-三氟-3-氨基-2-丙醇

17、类化合物结构Fig.7 The structures of 1,1,1-trifluoro-3-amino- 2-propanol derivatives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，导致具体内药效降低，因此还有待进一步优化。4.5 三晚和四唾类Parke-Davis发现PD-140195 （17）（图8 ）能选择性抑制 CETP的活性，具 CETP抑制活性IC50为30 pM; Sikorski发现了一系列的三晚硫醇类衍生物具

18、有CETP抑制活性，如化合物18 （图8 ），其IC50为50小俨4,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唾类化合物，如化合物19（图8 ），其CETP抑制活性IC50为230 nM25,抑制作用与三口坐类化合物相比， 活性有较大程度的提高。N-N171819图8 三陛和四陛类化合物结构Fig.8 The structures of trizole and tetrazole derivatives4.6其他类Harikrishnan等26描述了一系列的2-芳基苯并恶口坐类衍生物，如化合物 20 （图9 ）,具有CETP抑制活性，其IC50值为280 nM0日本Tobac

19、co公司于2004 年报道了一种新结构类型的 CETP抑制剂N,N-二甲基氨基四氮唾类化合物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阳。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。2122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 C

20、ETP 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。1 BELA FA, ERNST JS. HDL in atherosclerosis:actor or bystander? J. Atherosclerosis Supplements 2003, 4: 21 - 29.2 RITTERSHAUS CW, MILLER DP, THOMAS LJ, et al. Vaccine induced antibodies inhi

21、bit CETP activity in vivo and reduce aortic lesions in a rabbit model of atherosclerosis J.Arterioscler Thromb Vasc Biol , 2000, 20(2): 106 -112.3 DAVIDSON MH , MAKI K, UMPOROWICZ D , et al . The safety and immunogenicity of a CETP vaccine in healthy adults J. Atherosclerosis, 2003, 169(1): 113 - 12

22、0.4 KOMORI T. CETi-1. AVANT. Curr Opin Invest Drugs , 2004, 5(3): 334 - 338.5 XIONG XQ, ZHAO DM, CHENG MS. Progress in the study of the cholesterylester transfer protein inhibitors J .SHENYANG YAOKE DAXUE XUEBAO( 沈阳 药科大学学报) . 2004, 21(4): 314 - 320.6 DA VID B, FRANK TH, VOLKHART L, et al. Dibenzodio

23、xocinones-A new class of CETP inhibitors J. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters , 2005, 15: 3611 -3614.7 LEE JC, COVAL SJ, CLARDY J. A cholesteryl ester transfer protein inhibitor from an insect-assocd. Fungus J. Journal of Antibiotics , 1996, 49(7): 693 - 696.8 GROOTH GJ, KUIVENHOVEN JA, S

24、TALENHOEF AF, et al. Efficacy and safety of a novel cholesteryl ester transfer protein inhibitor, JTT-705, in humans: a randomized phase n dose-response study J. Circulation , 2002, 105: 2159 - 2165.9 OKAMOTO H, YONEMORI F, WAKITANI K, et al. A cholesteryl ester transfer protein inhibitor attenuates

25、 atherosclerosis in rabbits J. Nature, 2000, 406: 203 - 207.10 HIROSHI O, FUMIHIKO Y , KOREKIYO W, et al. A cholesteryl ester transfer protein inhibitor attenuates atherosclerosis in rabbits J. Nature, 2000, 406: 203 - 206.11 SCHAEFER, EJ, ASZTALOS, BF. Cholesteryl ester transfer protein inhibition,

26、 high-density lipoprotein metabolism and heart disease risk reduction J. Current Opinion in Lipidology , 2006, 17(4): 394 - 398.12 RONALD WC. Raising high-density lipoprotein with cholesteryl ester transfer protein inhibitors J. Current Opinion in Pharmacology , 2006, 6: 162 - 168.13 BROUSSCAU ME, S

27、CHAEFER EJ, WOLFE ML, et al. Effects of an inhibitor of cholesteryl ester transfer protein on HDL cholesterol J. N Engl J Med , 2004, 350(1): 505 - 515.14 BROUSSEAU ME, SCHAEFER EJ, WOLFE ML, et al. Effects of an inhibitor of cholesteryl ester transfer protein on HDL cholesterol J. N Engl J Med , 20

28、04, 350 (15): 1505 - 1515.15 ZAREBA, GRAZYNA. Torcetrapib and atorvastatin: a novel combination therapy for dyslipidemia J. Drugs of Today, 2006, 42(2): 95 - 102.16 TOTH, PP. Torcetrapib and atherosclerosis: what happened and where do we go from here?J. Future Lipidology , 2007, 2(3): 277 - 284.17 S

29、UCKLING, KEITH. The continuing complexities of high-density lipoprotein metabolism in drug discovery and development J. Expert Opinion on Therapeutic Targets , 2007, 11(9): 1133 - 1136.18 DRAYNA D, JARNAGIN AS, MCL EJ, et al. Cloning and sequencing of human cholesterol ester transfer protein cDNA J

30、. Nature, 1987, 327(6123): 632 - 634.19 KIMIYA M, HIROSHI O, HISASHI S. S-(2-(Acylamino)phenyl)2,2-dimethylpropanethio-ates as CETP inhibitors J. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters , 2004, 14: 2589 - 2591.20 MAEDA K, NAGAMORI H, NAKAMURA H, et al. Preparation of N-phenyl or N-heterocyclyl-

31、dibenzylamine compounds as inhibitors of cholesterol ester trans protein(CETP) and medicinal use thereof : WO, 04020393P. 2004 - 03 - 11.21 PAULSEN H, SCHMECK C, Brandes A, et al. Fluorine-substitution in cholesterol ester transfer protein inhibitors (CETP inhibitors) biology, chemistry, SAR, and pr

32、operties J . Chimia , 2004, 58(3): 123 -127.22 PAULSEN H, SCHMECK C, BRANDES A, et al. Fluorine-substitution in cholesterol ester transfer protein inhibitors (CETP inhibitors) biology, chemistry, SAR, and properties J . Chimia , 2004, 58(3): 123 - 127.23 REINHARD EJ, W ANG GL, DURLEY RC, et al. Discovery of a simple picomolar inhibitor of cholesterol ester transfer protein J. J Med Chem, 2003, 46(11): 2