AChE抑制剂与H3受体拮抗剂/反向激动剂在药理学上有良好的顺应性,兼具双重活性的化合物预期比单靶点药物更为有效,DI-203是自主发现的喹喔啉类双靶点化合物,具有良好AD治疗前景,但是其结构与双重活性之间的联系尚未明确,且活性还有提升空间。因此,本课题以DI-203为先导物,在现有构效关系分析的基础上,采用生物电子等排原理、环类似物等经典的药物设计方法,结合分子对接和药效团模型筛选,分别对先导物的四个部分进行系统的结构改造,探索结构片段与AChE抑制活性及H3拮抗/反向激动活性之间的相关性,不断优化分子结构,并以化合物的双重活性为导向,经毒理学和药代动力学评价,优选出候选分子开展AD动物模型及作用机制研究。同时,以该类化合物作为特异性分子探针,采用分子药理学技术研究其对于AD相关信号通路关键蛋白的影响,为双靶点抗AD药物设计和优化提供药理学研究基础。
MDTLs for AD therapy;H3 receptor antagonist;Aβ aggregation;design and synthesis;
AD是严重威胁老年人健康的神经退行性疾病,但是当前药物仅能对症治疗。AD发病公认具有多机制、多因素的特征,课题以拮抗H3受体为出发点,结合乙酰胆碱酯酶、淀粉样蛋白肽聚集、金属离子失衡、氧化应激等AD相关病因相互影响、相互作用的特点,以前期发现的喹喔啉衍生物DI-203为先导,分别采用生物电子等排、骨架迁越、前药、药效团融合、开环等药物设计策略,设计、合成9个系列共170个目标分子。生物活性测试结果表明,绝大部分化合物均显示良好的多靶点活性,证明设计思路合理。特别是将H3受体拮抗与淀粉样蛋白沉积、金属离子螯合进行组合,所设计的苯基吡啶酮类化合物显示出独特的四重抗AD功效(H3受体拮抗、金属离子螯合、Aβ聚集、抗氧化),代表性化合物D-11无明显hERG毒性和细胞毒性,能迅速通过血脑屏障,是值得进一步研究候选分子;将麦芽酚中的3-羟基吡喃酮与硫黄素-T的苯并噻唑进行连接,得到的2-芳基乙烯苯并噻唑类化合物显示出优良的Aβ聚集抑制活性、抗氧化活性和金属离子螯合能力,且药代动力学和毒理学特性优良,揭示了3-羟基-4吡喃酮结构在多靶点抗AD药物领域的良好应用前景。课题的开展为国内外多靶点抗AD药物研究提供了新的研究思路和策略,为进一步开展AD药物研究提供扎实的实验基础。