一種尿素通道蛋白抑制劑優(yōu)體的新應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種尿素通道蛋白抑制劑優(yōu)體的新應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 1.利尿劑目前應(yīng)用和研發(fā)熱點(diǎn)
[0003] 利尿藥作用于腎臟，可增加水的排出。臨床上主要用于治療各種原因引的水腫， 也可用于治療一些非水腫性疾病，如作為一線藥可單獨(dú)使用或與其他藥物配伍使用治療高 血壓，降低心腦血管疾病的發(fā)生率和病死率。目前常用的利尿藥主要分為三類：高效能利 尿藥、中效能利尿藥、低效能利尿藥。高效能利尿藥和中效能利尿藥主要分別通過(guò)特異性 的抑制髓袢升支Na +/K+/2Cr共同轉(zhuǎn)運(yùn)子和遠(yuǎn)曲小管Na+/Cr共同轉(zhuǎn)運(yùn)子，抑制NaCl的重 吸收，降低腎的尿濃縮功能，排出大量接近于等滲的尿液。但長(zhǎng)期使用這些利尿藥可造成 電解質(zhì)紊亂，如低血鉀，低血鈉、低血鎂等。臨床應(yīng)用的低效能利尿藥主要是一些保鉀利尿 藥，通過(guò)在集合管和遠(yuǎn)曲小管拮抗醛固酮，表現(xiàn)出排鈉保鉀的作用，長(zhǎng)期使用可引起高血 鉀等不良反應(yīng)[Mann SJ. The silent epidemic of thiazide-induced hyponatremia, J ClinHypertens, 2008, 10:477-84]。因此，尋找和開發(fā)不引起電解質(zhì)紊亂的新型利尿藥是利 尿藥物開發(fā)研究的熱點(diǎn)。尿素通道蛋白（UT)在尿濃縮機(jī)制中起非常重要作用，選擇性敲除 尿素通道可阻斷腎內(nèi)尿素循環(huán)通路，降低尿濃縮能力，在不影響Na+、K+、Cr排泄的情況下， 產(chǎn)生尿素選擇性利尿作用。尿素通道蛋白抑制劑可作為利尿藥，在不明顯影響機(jī)體電解質(zhì) 平衡的情況下，減低腎內(nèi)尿素循環(huán)建立的腎內(nèi)滲透壓差，從而產(chǎn)生利尿作用，適合高血壓等 慢性病病人長(zhǎng)期使用。因此，以尿素通道蛋白作為藥物靶點(diǎn)研發(fā)新型利尿藥將會(huì)給高血壓 及伴發(fā)心腦血管疾病的患者帶來(lái)福音。
[0004] 2.尿濃縮機(jī)制和腎內(nèi)尿素循環(huán)過(guò)程
[0005] 正常人每天形成的原尿約有180升，而實(shí)際每天排出的終尿量只有1.5升左 右。尿素是尿液中含量最豐富的溶質(zhì)，占尿中溶質(zhì)總量的40~50%，尿中尿素濃度可 高達(dá)血楽尿素濃度的 100 倍以上[Yang B and Bankir L. Renal handling of urea in transgenic mice lacking the urea transporter UT-Bj Am J Physiol Renal Physiol，2005, 288:F881-F896]。尿素是參與尿濃縮機(jī)制的主要溶質(zhì)，其以腎內(nèi)尿素循環(huán)機(jī) 制，通過(guò)逆流倍增和逆流交換過(guò)程，濃度由外髓向內(nèi)髓組織逐漸增加，和氯化鈉一起形成腎 皮質(zhì)至腎髓質(zhì)的滲透壓梯度，從而使腎臟能夠有效地濃縮尿液使水和某些溶質(zhì)有效地被回 吸收。腎臟內(nèi)尿素循環(huán)機(jī)制具體包括：（1)集合管在加壓素調(diào)控下對(duì)水的重吸收和對(duì)尿素 的不通透，導(dǎo)致尿素在集合管內(nèi)高度濃縮；（2)內(nèi)髓集合管末端對(duì)尿素滲透性的增加，使 高濃度的尿素滲透到內(nèi)髓的間質(zhì)組織；（3)髓質(zhì)尿素通過(guò)內(nèi)髓的直小血管升支不斷的被血 液帶向腎臟皮質(zhì)，又通過(guò)直小血管降支和髓袢降支細(xì)段特定區(qū)段對(duì)尿素的通透被重新帶回 髓質(zhì)，從而維持從腎皮質(zhì)至腎髓質(zhì)的尿素梯度和滲透壓梯度(見(jiàn)圖2)，此過(guò)程在尿濃縮機(jī)制 中具有非常重要的作用[Sands JM. Renal urea transporters, CurrOpinNephrolHyperten s，2004, 13:525 - 532]，除內(nèi)髓的直小血管升支內(nèi)皮細(xì)胞以微孔方式通透尿素外，上述各部 分對(duì)尿素的通透性均由尿素通道（urea transporter，UT)介導(dǎo)[Smith CP and Rousselet G.Facilitative Urea transporters, J MembrancBiol, 2001，183:1-14]〇
[0006] 尿素通道是特異性通透尿素的膜通道蛋白。目前已經(jīng)克隆了 7個(gè)成員，分別 屬于UT-A和UT-B兩個(gè)亞家族，UT-A亞家族包括6個(gè)成員（UT-A1至UT-A6)由同一基 因（Slcl4a2)經(jīng)不同啟動(dòng)子調(diào)控和轉(zhuǎn)錄后剪切所產(chǎn)生[Bagnasco SM. Gene structure of urea transporters, Am J Physiol,2003,284:F3 - FlO;Shayakul C and Hediger MA. TheSLCHgene family of urea transporters, Pfluegers Arch, 2004447:603 - 609], UT-B亞家族只有一個(gè)成員UT-B。有5個(gè)尿素通道蛋白在腎臟不同部位的表達(dá)，UT-Al、UT-A3 和UT-A4 (UT-A4僅在大鼠表達(dá)）在腎臟集合管上皮細(xì)胞表達(dá)，UT-A2在腎臟髓袢降支細(xì)段 表達(dá)，UT-A5、UT-A6分別在睪丸、結(jié)腸中表達(dá)。UT-B由另一基因（SlcHal)表達(dá)，定位于腎 臟直小血管降支內(nèi)皮細(xì)胞、紅細(xì)胞和多個(gè)組織器官。UT-A1、UT-A2、UT-A3、UT-A4和UT-B介 導(dǎo)腎內(nèi)尿素循環(huán)相應(yīng)部位的尿素通透性，在腎內(nèi)尿素循環(huán)過(guò)程中起重要作用，參與尿濃縮 機(jī)制。
[0007] 3.尿素通道功能性敲除可產(chǎn)生尿素選擇性利尿和降低血壓
[0008] 利用尿素通道基因敲除小鼠模型[Yang B, Bankir L, Gillepsie A. Urea-selective concentrating defect in transgenic mice lacking urea transporter UT-B, J BiolChem, 2002, 277:10633-10637]進(jìn)行的腎臟生理學(xué)研究結(jié)果表 明，缺失UT-B的小鼠未表現(xiàn)出生長(zhǎng)發(fā)育異常。UT-B敲除不影響腎小球?yàn)V過(guò)率、腎臟重量 以及尿中尿素以外其他主要溶質(zhì)（Na+、K+、CO的清除率。但其尿濃縮能力發(fā)生了明顯改 變：尿量增加、尿滲透壓降低、尿尿素和血尿素濃度比值僅為野生型小鼠的50%。實(shí)驗(yàn)結(jié) 果表明，UT-B在腎臟直小血管介導(dǎo)的尿素轉(zhuǎn)運(yùn)占腎臟總尿濃縮能力的三分之一 [Bankir L, Chen K and Yang B. Renal handling of urea in transgenic mice lacking the urea transporter UT-B, Am J Physiol, 2004, 286:F144-F151]。UT-Al / UT-A3 基因缺失小鼠 在基礎(chǔ)條件下，尿濃縮能力下降到野生型小鼠尿濃縮能力的35%，其尿量比野生型小鼠高 3倍。而且在嚴(yán)格控制攝入液體5天后，它們的尿滲透壓并沒(méi)有提高。UT-Al / UT-A3基 因敲除小鼠尿素在腎臟內(nèi)髓的積聚也顯著減少（為正常水平的I / 3) [Fenton RA, Chou CL, Stewart GS. Urinary concentrating defect in mice with selective deletion of phloretin-sensitive urea transporters in the renal collecting duct, ProcNatlA cadSci,2004, 101:7469-7474;Fenton, R. A. , Flynn A1Shodeinde A. Renal phenotype of UT-A urea transporter knockout mice, J Am SocNephrol. 2005, 16:1583 - 1592]。因此， 選擇性敲除UT-B或UT-A1/UT-A3可阻斷腎內(nèi)尿素循環(huán)通路，降低尿濃縮能力，在不影響 Na+、K+、Cr的情況下，產(chǎn)生尿素選擇性利尿作用。我們近期研究結(jié)果表明，在正常生理狀態(tài) 下用小鼠尾動(dòng)脈無(wú)創(chuàng)血壓檢測(cè)法測(cè)量小鼠血壓，UT-B敲除小鼠的收縮壓（systolic)、舒張 壓（diastolic)和平均血壓（mean)均明顯低于野生型小鼠。根據(jù)以上研究結(jié)果，我們提出 尿素通道蛋白抑制劑可研發(fā)成為利尿藥的科學(xué)假說(shuō)。尿素通道蛋白抑制劑作為利尿藥的優(yōu) 點(diǎn)是不影響體液電解質(zhì)平衡，適合高血壓等慢性病患者長(zhǎng)期使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是提供一種尿素通道蛋白抑制劑優(yōu)體的新應(yīng)用。
[0010] 本發(fā)明提供了式I所示化合物的新應(yīng)用，具體為：以式I所示化合物或其藥學(xué)上可 接受的鹽或可溶性化合物為活性成分的下述任意一種產(chǎn)品：
[0011] 1)尿素通道蛋白抑制劑；
[0012] 2)利尿的藥物；
[0013] 3)用于研究尿素通道蛋白的工具藥；
[0014]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 以式I所示化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽或可溶性化合物為活性成分的下述任意 一種產(chǎn)品： 1) 尿素通道蛋白抑制劑； 2) 利尿的藥物； 3) 用于研究尿素通道蛋白的工具藥；
所述式I中，R1和R2相同或不同，均選自下述基團(tuán)中的任意一種： 鹵素、苯基、甲萘基、苯甲基、鹵素取代的苯基
含有取代基的芐基、含 有取代基的苯胺基、含有取代基的呋喃基、含有取代基的噻二唑基、含有取代基的噻唑基、 含有取代基的吡啶基、含有取代基的C1-C6的烷基、
五元雜環(huán)基和六元雜環(huán) 基； 其中，所述含有取代基的芐基、含有取代基的苯胺基、含有取代基的呋喃基、含有取代 基的噻二唑基、含有取代基的噻唑基、含有取代基的吡啶基、含有取代基的C1-C6的烷基 中，取代基選自苯基、甲基、乙基、氣基、鹵素、甲酸乙醋基、一惡烷基、甲氧基苯基、脈陡基、 甲基胺基、甲氧基、異丙基、羥基、羰基、乙酰基、乙酰胺基、甲酸甲酯基、甲酸乙酯基和乙酸 乙酯基的至少一種。
2. 權(quán)利要求1中所述式I所示化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽或可溶性化合物在制備下 述任意一種產(chǎn)品中的應(yīng)用： 1) 尿素通道蛋白抑制劑； 2) 利尿的藥物； 3) 用于研究尿素通道蛋白的工具藥。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品或權(quán)利要求2所述的應(yīng)用，其特征在于：所述式I中，R1 選自下述基團(tuán)的至少一種：
選自下述基團(tuán)的任意一種：
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的產(chǎn)品或應(yīng)用，其特征在于：所述式I所示化合物為式 I-I所示化合物：
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的產(chǎn)品或應(yīng)用，其特征在于：所述尿素通道蛋白抑制劑 中，尿素通道蛋白為UT-B和/或UT-A ; 所述UT-A具體為UT-Al。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種尿素通道蛋白抑制劑優(yōu)體的新應(yīng)用。該尿素通道蛋白抑制劑的結(jié)構(gòu)式如式I所示。本發(fā)明應(yīng)用紅細(xì)胞模型篩選得到抑制尿素通道蛋白的化合物，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該類化合物（如優(yōu)體）可抑制尿素通道蛋白UT-B介導(dǎo)的紅細(xì)胞膜對(duì)尿素的通透，且其作用呈劑量依賴關(guān)系；在有效劑量范圍內(nèi)優(yōu)體對(duì)MDCK細(xì)胞無(wú)細(xì)胞毒性作用，說(shuō)明優(yōu)體抑制細(xì)胞通透尿素的作用與其細(xì)胞毒性無(wú)關(guān)；優(yōu)體對(duì)尿素通道蛋白UT-B的抑制作用逐漸增強(qiáng)；優(yōu)體對(duì)UT-B的抑制作用是可逆的；體內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果表明，優(yōu)體可顯著增多大鼠排尿量；降低大鼠尿中尿素的濃度；并降低其滲透壓，表明優(yōu)體在體內(nèi)產(chǎn)生了尿素選擇性利尿作用。
【IPC分類】A61K31-522, A61P7-10
【公開號(hào)】CN104825456
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410048392
【發(fā)明人】楊寶學(xué), 李飛, 周虹, 雷天落, 李敏
【申請(qǐng)人】北京大學(xué)
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2014年2月12日