石 辰， 孫曉偉， 孫宏斌

(中國藥科大學(xué)新藥研究中心，江蘇南京210009)

腎素是由腎臟分泌的一種高選擇性的天冬氨酸蛋白酶，是腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RAAS)的重要組成部分，而RAAS在維持血管功能和正常血壓中起著重要作用。經(jīng)腎素的作用，血管緊張素原的N端被切斷，從而生成具有活性的十肽——血管緊張素Ⅰ(Ang I)，繼而經(jīng)血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)的作用生成八肽的血管緊張素Ⅱ(Ang II)，后者與血管緊張素受體(AT1)結(jié)合，導(dǎo)致血管收縮，引起高血壓。血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑(ACEI)和血管緊張素受體阻斷劑(ARB)即通過阻斷RAAS起作用，這兩類抗高血壓藥物已在臨床上使用多年，其安全性和有效性均獲得認可，但仍有一定局限性，如兩者對腎素的釋放具有負反饋調(diào)節(jié)作用，在某些情況下不能有效地降低血漿腎素活性(PRA)，其中，ACEI還會因影響緩激肽和P物質(zhì)的降解而導(dǎo)致咳嗽、血管性水腫等不良反應(yīng)，且長期應(yīng)用時存在“Ang II逃逸”現(xiàn)象，使糜蛋白酶介導(dǎo)的Ang II生成的旁路途徑反饋性激活。直接腎素抑制劑(DRI)對腎素具有高選擇性，作用于RAAS通路的起始點，與ACEI和ARB的作用機制不同，故其在療效和副作用方面亦與這兩類作用于RAAS抗高血壓藥物有所不同［1-3］。

腎素歷來被藥物化學(xué)家視為一個富有挑戰(zhàn)性的靶點，以其為靶點的藥物研發(fā)始于20世紀(jì)60年代，隨后20年的大量研究集中在擬肽類抑制劑上并發(fā)現(xiàn)了一些活性化合物，但這些化合物由于分子質(zhì)量大、口服生物利用度低、體內(nèi)清除速率快、生產(chǎn)費用高等因素而不具有成藥性［4］。到20世紀(jì)90年代中期，大量非肽類腎素抑制劑相繼被報道，直至2007年，Novartis公司開發(fā)的抗高血壓藥阿利克侖(aliskiren)成為首個上市的DRI［5］。至此，世界各大制藥公司，包括諾華(Novartis)、Speedel、羅氏(Roche)、輝瑞(Pfizer)、默克(Merck)、Actelion、葛蘭素史克(GSK)、Vitae、賽諾菲(Sanofi)和武田(Takeda)等公司都相繼開啟了各自的相關(guān)藥物研發(fā)項目，且有一些公司組成戰(zhàn)略聯(lián)盟(如羅氏與Speedel、默克與Actelion、葛蘭素史克與Vitae)共同研發(fā)非肽類腎素抑制劑，其中一些活性較好的化合物已上市或進入Ⅰ、Ⅱ期臨床試驗(見表1)［6-7］。阿利克侖的成功很大程度上得益于計算機輔助藥物設(shè)計，因此，目前在此類藥物的研發(fā)中大多采用了對接、定量構(gòu)效關(guān)系(QSAR)、藥效團模型等基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計工具，并得到了一些有較好體外活性的化合物［7-11］。本文對各種結(jié)構(gòu)類型的非肽類腎素抑制劑的結(jié)構(gòu)改造、構(gòu)效關(guān)系和臨床應(yīng)用研究進展作一綜述。

表1 非肽類腎素抑制劑的研發(fā)情況Table1 The research and development of nonpeptide renin inhibitors

1 阿利克侖及其類似物

阿利克侖(1)化學(xué)名為(2S，4S，5S，7S)-5-氨基-N-(2-氨基甲?；?2-甲基丙基)-4-羥基-2-異丙基-7-［4-甲氧基-3-(3-甲氧基丙氧基)芐基］-8-甲基壬酰胺。2007年先后在美國FDA和歐盟獲準(zhǔn)上市，2009年進入日本市場，2010年在中國上市，商品名為銳思力。該藥是首個新型、高效、可口服的人腎素非肽類抑制劑，體外實驗測得其對腎素的IC50為0.6 nmoL·L-1，而經(jīng)口服后的生物利用度為3%［5］。目前，有關(guān)阿利克侖的臨床研究項目達100多個，內(nèi)容除降壓作用外還涉及心臟保護、抗動脈粥樣硬化及腎臟保護等［12］。

然而，阿利克侖存在一些不容忽視的副作用和不良反應(yīng)。2011年5月的一項研究報告指出，與ACEI相似，阿利克侖可導(dǎo)致血管性水腫［13］。2011年12月20日，Novartis公司終止了一項與使用阿利克侖有關(guān)的臨床研究，原因是在此項以合并2型糖尿病與腎功能損害且有較高的心血管及腎臟事件風(fēng)險的患者為受試對象的實驗中發(fā)現(xiàn)，阿利克侖與ACEI或ARB等心血管藥物聯(lián)用會增加用藥者發(fā)生中風(fēng)、腎臟并發(fā)癥、高鉀血癥以及低血壓的風(fēng)險。

為尋找副作用小且療效更好的非肽類腎素抑制劑，研究人員對阿利克侖進行了一系列的結(jié)構(gòu)改造。如Yamauchi等［14］對阿利克侖的2個異丙基結(jié)構(gòu)進行改造，得到了一類具有苯甲酰胺或苯甲磺酰胺結(jié)構(gòu)的腎素抑制劑。其中，具苯甲酰胺結(jié)構(gòu)的化合物2對腎素的體外IC50為2 nmoL·L-1，但給缺鈉模型的絨猴經(jīng)口使用本品(3 mg·kg-1)后，血壓僅出現(xiàn)短暫性下降，苯甲磺酰胺類化合物的活性則不及苯甲酰胺類化合物的1%。此外，當(dāng)該類化合物的苯環(huán)上無甲氧基丙氧基取代時，會因與腎素的親和力降低而導(dǎo)致活性下降。

筆者所在課題組合成了一系列可靶向腎素S3'位點的1，3-丙二胺類阿利克侖類似物，采用腎素?zé)晒夤舱衲芰哭D(zhuǎn)移法進行的體外抑制活性試驗顯示:這些化合物對腎素的IC50為0.4～5 nmoL·L-1，其中以磺酰胺、二甲基脲、氨基磺酰基等作為酰胺電子等排體插入得到的化合物活性顯著增加，如化合物3對腎素的IC50為0.4 nmoL·L-1，活性為阿利克侖(IC50=2.21 nmoL·L-1)的5倍。構(gòu)效關(guān)系研究表明:末端酰胺鍵羰基上以短疏水鏈取代的化合物活性較長疏水鏈取代的化合物的活性差，阿利克侖的活性則介于兩者之間。

此外，課題組還合成了一個末端為三氮唑結(jié)構(gòu)的化合物(4)，其對腎素的體外IC50達0.2 nmoL· L-1，活性為阿利克侖的10倍。推測其活性高的原因是其末端芳香環(huán)結(jié)構(gòu)與腎素中Tyr75上的苯環(huán)形成π-π堆積作用，增強了其與腎素的親和力。該化合物有望被進一步開發(fā)為腎素抑制劑藥物，后續(xù)的相關(guān)研究尚在進行之中［15］。

2 4-芳基哌啶類腎素抑制劑

4-芳基哌啶類腎素抑制劑最初的典型化合物是瑞士羅氏公司研制的RO-66-1168(5)，其雖然對腎素的體外抑制活性強(IC50=0.039 nmoL·L-1)，但終因藥動學(xué)性質(zhì)差，止步于臨床前試驗。2002年初，羅氏公司將其全部腎素抑制劑研究項目獨家授權(quán)于Speedel公司，后者將該項目中的化合物命名為 SPP-600系列，其中研發(fā)進度最快的為SPP-635［6］。

SPP-635的確切結(jié)構(gòu)尚未公布。Ⅰ期臨床研究結(jié)果顯示其口服生物利用度為25%～30%，血漿半衰期約為24 h［16］。2007年6月28日，Speedel公司稱，SPP-635的一項Ⅱ期臨床試驗已獲得滿意結(jié)果。在這項有男性和女性共計35名輕至中度高血壓患者參加的隨機、雙盲、安慰劑對照、平行設(shè)計的試驗中，20名患者單劑量口服使用本品(劑量未公布)，15名患者口服使用安慰劑，每日1次，連續(xù)4周。結(jié)果顯示:SPP-635治療組中患者收縮壓由(156.6± 9.1)mmHg(1 mmHg=133.3 Pa)降至(138.7± 13.3)mmHg(P＜0.001)，舒張壓由(91.3±7.8) mmHg降至(81.5±8.2)mmHg(P＜0.001);而安慰劑對照組中患者收縮壓和舒張壓的降低程度均不明顯，分別由(156.1±9.0)和(95.3±5.1)mmHg降至(153.2±8.9)和(93.3±5.4)mmHg，所有受試者在治療中均未出現(xiàn)嚴(yán)重的不良反應(yīng)［17］。隨后，Speedel公司于2007年年底開始的另一項Ⅱ期臨床試驗也獲得陽性結(jié)果。在該項研究中，45名伴有輕至中度高血壓和蛋白尿的糖尿病患者被隨機分為兩組，分別口服不同劑量的SPP-635(200和450 mg·d-1)，每日1次，連續(xù)4周。結(jié)果顯示:本品200 mg·d-1劑量組患者的收縮壓和舒張壓分別平均下降(6.4±4.73)和(4.1±3.13)mmHg，而450 mg·d-1劑量組患者的收縮壓和舒張壓分別平均下降(6.6±7.14)和(5.0± 4.31)mmHg;兩劑量組不良反應(yīng)發(fā)生率分別為36.4%和30.4%，以神經(jīng)系統(tǒng)和消化系統(tǒng)不良反應(yīng)居多，但兩組均未出現(xiàn)嚴(yán)重不良反應(yīng)［18］。

除降血壓作用外，SPP-635還能降低因青光眼而導(dǎo)致的眼內(nèi)壓升高，但其作用機制尚不明確［19］。

美國默克公司和瑞士Actelion公司共同研發(fā)的MK-8141(ACT-077825，6)為兩公司的研發(fā)項目中最早進入臨床研究的4-芳基哌啶類腎素抑制劑。體外實驗測得其對腎素的IC50為0.2 nmoL·L-1，且在血管緊張素原(AGT)-腎素(REN)雙轉(zhuǎn)基因高血壓大鼠實驗中測得其口服生物利用度為24%，兩項指標(biāo)均優(yōu)于阿利克侖［20］。然而，2009年4月21日，MK-8141因在一項Ⅱ期臨床試驗中未達到主要考察指標(biāo)的預(yù)期而被中止開發(fā)。該項為期4周的研究涉及195名高血壓患者，受試者被隨機分為4組，分別口服 MK-8141(250或 500 mg·d-1)、依那普利(20 mg·d-1)和安慰劑(500 mg·d-1)。結(jié)果顯示: MK-8141各治療組的降壓效果不明顯，與安慰劑組無顯著性差異，而依那普利組的降壓效果顯著［21］。

Corminboeuf等［22］在研究4-位取代哌啶類腎素抑制劑時，通過引入一些小的親水基團以改善化合物的性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)了對腎素有很強抑制活性(IC50= 1.4 nmoL·L-1)的化合物MK-1597(ACT-178882，7)。瑞士Actelion公司于2009年3月16日啟動了該化合物的Ⅰ期臨床試驗，該項研究涉及的共計40名男性健康受試者被隨機分為6組，分別口服不同劑量的MK-1597(30、100、300、600 mg·d-1)、依那普利(20 mg·d-1)和安慰劑，每日1次，連續(xù)2周。結(jié)果顯示:MK-1597(100 mg·d-1)可顯著降低PRA，其受試者在第14 d時體內(nèi)Ang I的質(zhì)量濃度下降了18.5μg·L-1，且MK-1597對腎素的抑制作用不呈劑量依賴性;而使用依那普利的受試者在第14 d時體內(nèi)Ang I的質(zhì)量濃度反而上升了628μg·L-1［23］。

Lacombe等［24］設(shè)計并合成了一類新型3，4-二芳基哌啶類腎素抑制劑，發(fā)現(xiàn)在哌啶環(huán)的4位引入3，4-二氟苯基、哌啶環(huán)或N-甲基哌啶-2-酮等結(jié)構(gòu)所得化合物具有較好的體外活性，如化合物8對腎素的IC50為3.4 nmoL·L-1，推測這些基團因可與腎素中氨基酸殘基Tyr83和Trp45形成π-π堆積作用和氫鍵作用而使化合物與腎素的親和力增強，從而提高了化合物活性。給大鼠和犬經(jīng)口使用化合物8 (劑量分別為30和3 mg·kg-1)，測得其生物利用度分別為12%和30%;且AGT-REN雙轉(zhuǎn)基因大鼠經(jīng)口使用本品(10 mg·kg-1)后24 h，血壓下降了32 mmHg。目前，對該類化合物的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究尚在進行中。

3 4-芳基哌嗪酮類腎素抑制劑

美國輝瑞公司的Powell等［25］在研究4-芳基哌啶類腎素抑制劑時，發(fā)現(xiàn)哌啶環(huán)3位上的取代基為R型時化合物活性約為S型的40倍，于是對具有R型4-芳基哌啶骨架的先導(dǎo)化合物進行改造，開發(fā)出一類新型4-芳基哌嗪酮類腎素抑制劑。但研究結(jié)果顯示:與4-芳基哌啶類腎素抑制劑不同，4-芳基哌嗪酮類腎素抑制劑的R和S型異構(gòu)體活性相似。經(jīng)X射線晶體衍射分析得知，該類化合物分子中的連接基團具有較大的柔性，從而導(dǎo)致R、S型異構(gòu)體對腎素S1、S3口袋的占據(jù)能力并無顯著性差異。其中，化合物9為活性較強的S型4-芳基哌嗪酮類腎素抑制劑(IC50=23 nmoL·L-1)。

Holsworth等［26］以化合物9為先導(dǎo)物，將四氫喹啉環(huán)替換為苯并嗪環(huán)，并將苯并嗪環(huán)上氮原子上的氫以不同側(cè)鏈取代，所得到的一系列化合物的體外活性均顯著增強，如以乙酰氨基丙基取代后所得化合物對腎素的體外IC50為0.29 nmoL·L-1。

然而，進一步研究發(fā)現(xiàn)，該系列化合物中大多數(shù)都為細胞色素P450酶CYP3A4的強抑制劑。例如，將苯并嗪環(huán)改造成苯并嗪酮環(huán)，并將與苯并嗪酮環(huán)直接相連的氧原子替換為硫原子后所得化合物10對人腎素和CYP3A4的IC50分別為0.18和14 nmoL·L-1。對CYP3A4的抑制會增加藥物相互作用的風(fēng)險，因此，如何在提高該類化合物對腎素的抑制活性的同時，降低其對CYP3A4的抑制活性，是下一步的研究目標(biāo)。

4 烷基胺類腎素抑制劑

Tice等［27］采用基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計工具ContourTM程序，以腎素晶體結(jié)構(gòu)作為受體，設(shè)計了一類口服有效的烷基胺類腎素抑制劑。其中，化合物11雖對血漿腎素的抑制活性較弱(IC50=13 nmol·L-1)，但對腎素的體外IC50達0.47 nmoL·L-1。大鼠實驗顯示:本品(10 mg·kg-1)經(jīng)口使用后的生物利用度為12.9%，大鼠血壓在24 h內(nèi)持續(xù)下降，在持續(xù)給藥2～3 d后，大鼠血壓顯著降低。

Xu等［28］將化合物11中芐位羥基替換為醚鏈后發(fā)現(xiàn)，所得化合物可更好地降低血漿腎素水平，且口服生物利用度較高。其中，化合物12對腎素的體內(nèi)外抑制活性均較高，IC50分別為0.2和0.48 nmoL·L-1;大鼠和猴經(jīng)口使用本品(劑量分別為10和1 mg·kg-1)后，測得其生物利用度分別為9.4%和9.9%，為阿利克侖的7～8倍;AGT-REN雙轉(zhuǎn)基因高血壓大鼠經(jīng)口使用本品(10 mg·kg-1)后，血壓在20 h內(nèi)持續(xù)降低。構(gòu)效關(guān)系研究表明:化合物12的苯基間位氯原子被替換為氟原子或甲基后，其活性基本不變，而替換為氫原子，則活性稍降;苯基3、4、5位引入2個鹵原子(氯或氟)，其活性依然保持;烷基鏈末端N上的甲基替換為乙基或氫原子時，其活性無甚改變。

Jia等［29］將化合物12的脲基右側(cè)氮α位碳上的環(huán)己基移至β位，并在環(huán)己基中引入氧原子，得到一個活性化合物VTP-27999(13)，其對腎素的體外IC50達0.3 nmoL·L-1，對血漿腎素的IC50為1.1 nmoL·L-1;大鼠和猴經(jīng)口使用本品(劑量分別為10和2 mg·kg-1)后，測得其生物利用度分別為37%和18%。

VTP-27999已由美國Vitae公司和葛蘭素史克公司聯(lián)合開發(fā)，并成為首個進入臨床試驗的烷基胺類小分子口服腎素抑制劑。在2010年啟動的一項Ⅰ期臨床試驗中，給24名健康受試者分別口服4種劑量的VTP-27999(75、150、300和600 mg·d-1)，并以阿利克侖(300 mg·d-1)和安慰劑作對照，每日1次，連續(xù)10 d。結(jié)果顯示:VTP-27999的口服生物利用度達30%，安全性和耐受性良好;且與最大臨床劑量的阿利克侖(300 mg·d-1)相比，3種較高劑量(150、300和600 mg·d-1)的VTP-27999能更明顯地降低PRA，抑制率達90%以上［30］。基于Ⅰ期臨床試驗的陽性結(jié)果，Vitae公司擬啟動VTP-27999的Ⅱ期臨床試驗。

Yuan等［31］在借助藥物設(shè)計工具 ContourTM程序，對阿利克侖和化合物11與腎素的結(jié)合模式進行比較時發(fā)現(xiàn)，阿利克侖結(jié)構(gòu)中僅相隔一個碳的苯基和異丙基分別占據(jù)腎素S1、S3口袋，而化合物11的結(jié)構(gòu)中以哌啶環(huán)連接的苯基和環(huán)己基亦分別占據(jù)S1、S3口袋。鑒于阿利克侖對腎素的抑制活性強于化合物11，該研究團隊參照阿利克侖的結(jié)構(gòu)，改變化合物11基團的拼接方式，將可占據(jù)S3口袋的環(huán)己基替換為苯基，并將該苯基與可占據(jù)S1口袋的苯基的鄰位相連形成聯(lián)苯結(jié)構(gòu)。由此結(jié)構(gòu)優(yōu)化所得化合物14能高選擇性作用于腎素(IC50= 1.1 nmoL·L-1)，而對其他類型的天冬氨酸蛋白酶(如組織蛋白酶D、β-分泌酶)的抑制活性很弱。

給高血壓模型大鼠經(jīng)口使用化合物14 (10 mg·kg-1)后，測得其生物利用度為19%，致大鼠血壓在12 h內(nèi)降低20 mmHg以上。構(gòu)效關(guān)系研究表明:將化合物14的聯(lián)苯替換為二苯醚后其活性無甚變化;環(huán)戊基上同時有羥基和氨基取代，其活性遠高于只有氨基取代;苯環(huán)上氯原子取代替換為氟原子或無鹵素取代時，其活性稍有降低;末端苯環(huán)上乙基取代替換為甲基取代時，其活性也降低。然而，該類化合物也具有CYP 3A4抑制活性，故同樣存在藥物相互作用的風(fēng)險。

5 吲哚及氮雜吲哚類腎素抑制劑

吲哚及氮雜吲哚類腎素抑制劑由法國賽諾菲-安萬特公司開發(fā)，目前尚無相關(guān)藥物進入臨床研究。例如，Scheiper等［32］通過高通量篩選得到一個含有吲哚環(huán)的活性分子，結(jié)合X射線晶體衍射和分子對接的方法，在該吲哚環(huán)骨架的基礎(chǔ)上進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，獲得一類腎素抑制劑化合物。其中，吲哚環(huán)2位為芐基的化合物因芐基可占據(jù)腎素S1口袋而與腎素的Tyr75形成π-π堆積作用，使其與腎素的親和力增加，從而導(dǎo)致活性顯著增加，如活性最強的化合物15對腎素的體外IC50為2 nmoL·L-1。構(gòu)效關(guān)系研究表明:吲哚環(huán)2位芐基上無取代基取代時，該類化合物活性明顯下降;芐基替換為單甲基取代的苯氧基或苯硫基后，其活性也不同程度地下降;吲哚環(huán)3位N-?；哙涵h(huán)上有甲基或羥甲基取代時，其活性大幅下降;吲哚環(huán)5或6位有羥基取代時，其活性增強。

Scheiper等［33］利用基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計、X射線晶體衍射和平行合成等多種手段，在吲哚類腎素抑制劑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，合成了一類具有4或6位氮雜吲哚環(huán)骨架的腎素抑制劑;而在具有6位氮雜吲哚環(huán)骨架的化合物中，化合物16的活性最好，其對腎素的體外IC50達2 nmoL·L-1。且研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)該類化合物的氮雜吲哚環(huán)2位的苯氧基上有二甲基取代時，其活性顯著增加，此源于二甲基可使苯氧基牢牢占據(jù)腎素S1口袋，從而增加化合物與腎素的親和力。該類抑制劑的構(gòu)效關(guān)系與吲哚類腎素抑制劑基本一致。

Matter等［34］在上述研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一類具有5或7位氮雜吲哚環(huán)骨架的腎素抑制劑，主要修飾部位包括:苯氧基或芐基、吲哚氮原子上取代基、哌嗪環(huán)取代基和吲哚環(huán)6位取代基。結(jié)果顯示:該類抑制劑中活性最強的化合物對腎素的體外IC50達3～8 nmoL·L-1，如化合物17的IC50達6 nmol·L-1，且經(jīng)Caco-2細胞模型試驗表明其有較高的胃腸道吸收率(表觀滲透系數(shù)為2.2×10-6cm·s-1)，提示其生物利用度較高。

6 2,4-二氨基嘧啶類腎素抑制劑

美國輝瑞公司的Powell等［35］采用基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計方法，將該公司2個先導(dǎo)化合物活性藥效團2，4-二氨基嘧啶與苯并嗪(酮)環(huán)拼接，設(shè)計了一系列2，4-二氨基嘧啶類腎素抑制劑。研究發(fā)現(xiàn)，該類化合物的苯并嗪(酮)環(huán)可占據(jù)腎素的S3疏水口袋，若嗪(酮)環(huán)2位上有疏水取代基則可與S3口袋中的氨基酸殘基產(chǎn)生疏水作用，從而增強化合物與腎素的親和力，而該位置上無取代基的化合物因缺少這種作用則活性極低。研究還發(fā)現(xiàn)，具有相同取代基的苯并嗪類化合物與苯并嗪酮類化合物的活性也存在很大差異。例如，苯并嗪環(huán)的2位上以甲基取代而得到的消旋體化合物18對腎素的體外IC50為235 nmoL·L-1，其R與S型異構(gòu)體的活性相當(dāng)，IC50分別為325和310 nmoL·L-1;在苯并嗪酮環(huán)的2位上同樣以甲基取代所得消旋體化合物的腎素抑制活性稍弱(IC50=520 nmoL·L-1)，但其R型異構(gòu)體的活性是S型異構(gòu)體的8倍，IC50分別為125和1 049 nmoL·L-1。究其原因，可能是嗪酮的羰基增加了分子的剛性，使R型異構(gòu)體更利于與腎素結(jié)合，而嗪環(huán)上因無羰基而使結(jié)構(gòu)更具柔性，使得R與S型異構(gòu)體在空間構(gòu)象上的差異并不顯著，導(dǎo)致2種異構(gòu)體與腎素的親和力相似。目前該類化合物尚有待進一步的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，以提高其活性。

7 嗎啡啉類腎素抑制劑

日本三菱田邊(Mitsubishi-Tanabe)制藥公司與上海醫(yī)藥集團的項目合作小組通過對阿利克侖與4-芳基哌啶類腎素抑制劑的藥效團的深入研究，共同開發(fā)了一系列含有單環(huán)或雙環(huán)的嗎啡啉類腎素抑制劑。構(gòu)效關(guān)系研究表明:該類抑制劑結(jié)構(gòu)中的嗎啡啉環(huán)、環(huán)丙胺基、芳香環(huán)和甲氧基丙氧基均為重要的藥效團，X射線晶體衍射顯示:上述基團可分別占據(jù)腎素的S1'、S1、S3和S3sp口袋，這與阿利克侖十分相似;當(dāng)芳香環(huán)為剛性雙環(huán)結(jié)構(gòu)(如萘環(huán)、吲哚環(huán)和喹啉環(huán))時，化合物活性顯著提高，尤其是在萘環(huán)上引入鹵素取代后，其活性進一步提高，其中，(R)-N-(1-溴-4-(3-甲氧基丙氧基)-2-萘甲基)-N-環(huán)丙基嗎啡啉-2-甲酰胺(19)的活性最強，其體外IC50為3.91 nmoL·L-1，而具有喹啉環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物，其芐位引入甲基后，活性也會增加［36］。目前，嗎啡啉類腎素抑制劑中活性較好的一些化合物已進入臨床試驗階段。

8 大環(huán)類腎素抑制劑

瑞典Medivir公司的Sund等［37］在分析擬肽類腎素抑制劑與腎素的結(jié)合模式時發(fā)現(xiàn)，擬肽類腎素抑制劑分子中可旋轉(zhuǎn)鍵太多，柔性太大，導(dǎo)致擬肽類腎素抑制劑的藥動學(xué)性質(zhì)不佳，表現(xiàn)為生物利用度低、穩(wěn)定性差及生物膜滲透率低。為解決這一問題，該研究小組將擬肽類腎素抑制劑分子的P1和P3部分連接起來(見圖1)，形成一個大環(huán)內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)，所得化合物均為消旋體，以化合物20為代表。X射線晶體衍射實驗顯示:當(dāng)化合物20結(jié)構(gòu)中大環(huán)上取代的苯基為S型時，可占據(jù)腎素的S3sp口袋，與苯基為R型時相比，提高了化合物與腎素的親和力，因此，獲得該化合物的S型異構(gòu)體的意義重大，但目前手性拆分該化合物的嘗試尚未獲成功。此外，研究發(fā)現(xiàn)，與甲基、甲氧乙基等基團相比，該類化合物大環(huán)上取代的苯基作為P3sp基團(即占據(jù)腎素S3sp口袋的基團)，可增強化合物對腎素的親和力，從而提高其對腎素的抑制活性。體外實驗測得，化合物 20對腎素的 Ki為34 nmoL·L-1，其代謝穩(wěn)定性也好于擬肽類腎素抑制劑，但滲透率并未得到改善，且易被P-糖蛋白降解。故需對該化合物作進一步的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，以改善其藥動學(xué)性質(zhì)。

圖1 擬肽類腎素抑制劑結(jié)構(gòu)式示意圖Figure 1 Schematic diagram of chemical structure of peptidomimetic rennin inhibitor

9 結(jié)語

RAAS是治療高血壓的常用靶點，特別對于患有糖尿病的高血壓病人，腎素抑制劑所起的作用不容忽視［38-39］。盡管大量臨床及臨床前實驗表明腎素抑制劑療效較好，但在實際應(yīng)用過程中仍存在諸多問題。例如，腎素抑制劑雖能降低PRA，但會引起腎素分泌增加，從而導(dǎo)致血漿腎素濃度(PRC)升高，而血漿中高濃度的腎素還會激活體內(nèi)纖維化的信號傳導(dǎo)通路，導(dǎo)致組織纖維化;當(dāng)其與ACEI和ARBs聯(lián)用時，由于ACEI和ARBs的負反饋調(diào)節(jié)作用，會導(dǎo)致PRA增加，從而使療效下降［40］。阿利克侖已上市5年，但仍因生物利用度低、不良反應(yīng)多等問題，而在使用上受到限制，除阿利克侖外，其他在研的腎素抑制劑尚處于臨床早期及臨床前研究階段，潛在的副作用與不良反應(yīng)還有待長期觀察，其過長的開發(fā)周期和不確定的安全性導(dǎo)致了腎素抑制劑的上市藥物寥寥無幾。不過，目前關(guān)于腎素抑制劑在抗高血壓中的作用機制的研究取得了較大進展，使運用合理藥物設(shè)計的方法尋找活性強、代謝穩(wěn)定、生物利用度高的腎素抑制劑成為了可能。綜上所述，以腎素為靶標(biāo)，從分子水平尋找療效確切的抗高血壓藥物，將成為高血壓治療的新的突破點。

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