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胡高云教授團(tuán)隊(duì)以研究論文的形式發(fā)表了題為“Discovery of Novel Pyrazolo[3,4-b] pyridine Derivatives with Dual Activities of Vascular Remodeling Inhibition and Vasodilation for the Treatment of Pulmonary Arterial Hypertension.”(doi.org/10.1021/acs.jmedchem.0c01132)的最新研究成果,文章發(fā)表在國(guó)際藥物化學(xué)權(quán)威期刊《Journal of Medicinal Chemistry》(IF=6.054)。
肺動(dòng)脈高壓(Pulmonary Arterial Hypertension,PAH)是一組慢性進(jìn)展性心肺疾病。PAH發(fā)病過程伴隨著不同機(jī)制、不同病因引起的肺小動(dòng)脈的細(xì)胞增生和纖維化,從而導(dǎo)致肺血管阻力持續(xù)增高、肺血管重構(gòu),心臟負(fù)荷增加和右心室肥厚,最終引起右心衰竭甚至死亡。
傳統(tǒng)藥物(如利尿劑、鈣通道阻滯劑、抗凝劑、吸入性NO供體藥物)以及靶向藥物(NO/sGC/cGMP途徑、前列環(huán)素途徑、內(nèi)皮素途徑)在作用機(jī)制和策略上存在共同點(diǎn):即以舒張血管、降低肺動(dòng)脈壓力為主,改善PAH患者的肺動(dòng)脈高壓臨床癥狀為目的,停留緩解癥狀的“治標(biāo)”水平,通過減少右心室后負(fù)荷,防止疾病進(jìn)展為右心衰。此類策略無法阻止或者逆轉(zhuǎn)PAH病情的進(jìn)展,長(zhǎng)期使用后,易發(fā)生耐藥現(xiàn)象,而且因舒張外周血管而存在全身性低血壓的副作用。因此,如何尋求取得突破已成為PAH治療藥物瓶頸背后的核心科學(xué)問題,而圍繞PAH病理本質(zhì)特征提出新的策略和思路將成為突破口。
PAH的病理本質(zhì)是肺動(dòng)脈纖維化(也稱為血管重構(gòu))導(dǎo)致的血管彈性喪失,血流壓力升高。在肺動(dòng)脈纖維化不嚴(yán)重的病情發(fā)展早期階段使用擴(kuò)血管藥物能夠起到有效的臨床治療效果,但在肺動(dòng)脈纖維化較嚴(yán)重時(shí),現(xiàn)有的以擴(kuò)張血管為主的臨床藥物不能阻止肺動(dòng)脈纖維化的進(jìn)程,治療效果較差。這就是現(xiàn)有PAH治療藥物預(yù)后不良,不能降低患者死亡率的原因。
鑒于纖維化是PAH及由其所導(dǎo)致的血管和心肌重構(gòu)的本質(zhì)特征,團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出圍繞肺動(dòng)脈血管纖維化和重構(gòu)的本質(zhì)特征,尋找以抗纖維化為主導(dǎo),兼有舒張血管作用,實(shí)現(xiàn)“標(biāo)本兼治,重在治本”的雙功能藥物設(shè)計(jì)思路。這種雙功能的實(shí)現(xiàn)是通過雙靶點(diǎn)產(chǎn)生的:(1)sGC作為催化產(chǎn)生cGMP的關(guān)鍵酶,被激活后可以通過cGMP發(fā)揮舒張血管的作用;(2)AMPK通過誘發(fā)肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞增殖、遷移以及凋亡抵抗,在纖維化中發(fā)揮重要作用。本策略的優(yōu)勢(shì)在于單個(gè)藥物可以同時(shí)發(fā)揮激活sGC和抑制AMPK的雙重作用,從而實(shí)現(xiàn)“標(biāo)本兼治”的雙功能。研究結(jié)果顯示,候選化合物在強(qiáng)抗血管重構(gòu)和抗纖維化活性的基礎(chǔ)上兼有溫和舒張血管作用,但同樣可以達(dá)到與現(xiàn)有藥物相當(dāng)?shù)乃幮?。?duì)于PAH治療而言,一方面,降低肺動(dòng)脈壓力(“治標(biāo)”,控制癥狀)是首要策略。候選化合物可以通過溫和的舒張血管作用擴(kuò)張肺血管,降低心臟負(fù)荷,而且不容易產(chǎn)生因舒張血管作用太強(qiáng)所產(chǎn)生的全身性低血壓副作用,另一方面候選化合物以對(duì)抗疾病的病理本質(zhì)特征為主,阻斷纖維化和血管重構(gòu)進(jìn)程,可以達(dá)到阻止病理進(jìn)展效果,從而有望實(shí)現(xiàn)標(biāo)本兼治的目標(biāo)。
該論文的第一作者是我校2018級(jí)藥物化學(xué)博士研究生胡立慶,通訊作者是李乾斌教授。研究成果以突破肺動(dòng)脈高壓現(xiàn)有治療藥物的技術(shù)瓶頸為目標(biāo),旨在通過解決技術(shù)瓶頸背后的核心科學(xué)問題,促使基礎(chǔ)研究成果走向應(yīng)用,進(jìn)一步奠定了團(tuán)隊(duì)在器官抗纖維化藥物研發(fā)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位和影響力。
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