清華新聞網(wǎng)12月9日電 近日，清華大學藥學院劉剛課題組設計、合成了一類以2-氯喹唑啉酮為骨架的高活性,、高選擇性NOD1拮抗劑，可在體內(nèi)外抑制炎癥因子的表達與分泌,，為幽門螺旋桿菌感染導致的胃炎的治療奠定了基礎,。
幽門螺旋桿菌（Helicobacter pylori,，H.pylori）感染是全世界最常見的慢性感染性疾病之一,，容易在兒童時期定植于胃部。H.pylori附著于胃黏膜上,，分泌的毒素破壞胃黏膜,，會引發(fā)胃炎、消化性潰瘍甚至胃癌,。目前,，感染H.Pylori的患者主要依賴以抗生素為主的殺菌藥物治療方案，由于耐藥的原因,，三聯(lián)或四聯(lián)療法對幽門螺旋桿菌的根除率已顯著下降,。研究發(fā)現(xiàn)，部分胃炎患者總是不能被徹底治愈,，原因是少部分幽門螺旋桿菌附著于胃黏膜上并且分泌毒素破壞胃黏膜,，激活了胃上皮細胞和免疫細胞中的炎癥信號通路，持續(xù)產(chǎn)生炎性細胞因子,，并導致胃炎反復出現(xiàn),。控制胃部炎性細胞因子的分泌,、緩解胃炎癥狀是新的治療方向,。Nucleotide-binding oligomerization domain 1（NOD1）作為最重要的模式識別受體之一,，NOD1可以識別并被H. pylori細胞壁中的肽聚糖（PGN）活化，從而激活RIP2/NF-κB和MAPK炎癥信號通路,，產(chǎn)生促炎性細胞因子及趨化因子,。研究發(fā)現(xiàn)，H.pylori與多個細胞受體有相互作用,，但NOD1是最主要的介導炎癥的受體,。為了保護正常的免疫功能，選擇性拮抗NOD1介導的炎癥信號通路理論上能抑制H.pylori感染導致的胃部炎癥,，從而阻止消化性潰瘍,、胃癌等疾病的發(fā)生，但目前并沒有相關的研究被報道,。
針對現(xiàn)有NOD1拮抗劑存在的活性不高,、選擇性差、代謝穩(wěn)定性差,、口服無效,、對鼠源NOD1（mNOD1）活性弱，不利于動物藥效評價等成藥性問題,，劉剛課題組以喹唑啉酮骨架為起點,，設計、合成了多種新型化合物,。通過詳細的構-效關系,，構-代關系及構-毒關系研究確定了拮抗活性在皮摩爾水平且具有高選擇性的化合物66（h/mNOD1, IC50=0.8/32 nM）。
圖1.構效關系
NOD1下游分為以效應蛋白RIP2和p65等介導的NF-κB炎癥信號通路和以效應蛋白RIP2,、ERK,、p38和JNK等介導的MAPK炎癥信號通路。Western Blot實驗結果顯示（圖2）,，66能顯著抑制NOD1信號通路下游蛋白（p-RIP2,，p-p65，p-p38,，andp-JNK）的磷酸化,。另外，CETSA實驗顯示化合物66可顯著提高NOD1蛋白的熱穩(wěn)定性,，表明66與NOD1有直接相互作用（圖3）,。
圖2.化合物66抑制NOD1信號通路
圖3.化合物66提高NOD1的熱穩(wěn)定性
NOD1信號通路被激活后能引起IL-6、TNF-α及CXCL1/8等炎性細胞因子的表達和分泌,。RT-qPCR實驗結果顯示化合物66可顯著抑制由C12-iE-DAP及H.pylori刺激引起的免疫細胞（THP-1, BMDM）及胃上皮細胞（AGS）炎癥因子的轉(zhuǎn)錄水平,，說明66具有較好的體外抗炎效果（圖4）。
圖4.化合物66體外抑制炎癥因子的轉(zhuǎn)錄
為了評價化合物66體內(nèi)抗炎效果,，研究人員建立了由C12-iE-DAP刺激引起NOD1信號通路激活的小鼠全身性炎癥模型,，以及由H. pylori感染引起的小鼠胃炎模型,。實驗結果顯示，66通過口服給藥可顯著抑制小鼠血清KC水平以及胃組織KC,、IL-6的分泌（圖5）,。
圖5.化合物66小鼠體內(nèi)抗炎效果
研究發(fā)現(xiàn)了新型、高活性和高選擇性的NOD1拮抗劑,，化合物66在細胞水平及小鼠體內(nèi)展現(xiàn)了非常好的口服抗炎藥效,，同時發(fā)現(xiàn)通過選擇性拮抗NOD1炎癥信號通路可抑制H.pylori感染引起的胃部炎癥，為H.pylori感染引起的胃炎的治療奠定了一定的基礎,。
相關研究成果以“選擇性拮抗NOD1介導的炎癥信號通路減輕幽門螺旋桿菌感染引起的胃部炎癥”（Selectively Antagonizing the NOD1-Mediated Inflammatory Signaling Pathway Mitigates the Gastric Inflammation Induced by Helicobacter pylori Infection）為題,，于12月5日發(fā)表于《藥物化學雜志》（Journal of Medicinal Chemistry）。
清華大學藥學院教授劉剛,、中國醫(yī)學科學院藥物研究所博士馬瑤為論文通訊作者,，課題組博士后劉新華及2021級博士生王聃為論文共同第一作者。課題組成員韋細端博士,、楊丹為研究作出了重要貢獻,。研究得到國家自然科學基金的資助。
論文鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jmedchem.4c02139
供稿：藥學院
編輯：李華山
審核：郭玲
