吲哚在药物中的应用
“Indole( 吲哚)”一词是由另外两个单词“Indigo(靛蓝)”和“Oleum(油)”各自的前三个字母拼凑而成 , 这是由于吲哚最初提取于靛蓝油染料的缘故 。 后来 , 人们发现吲哚在自然界中分布广泛 , 在于文卡生物碱、真菌代谢产物和海洋天然产物中也能找到它 [1]。 作为一种化学药的结构骨架 , 吲哚以其较高的生物活性 , 使其在抗高血压、抗增殖、抗病毒、抗肿瘤、镇痛、抗炎、抗菌等多个治疗领域的药物中均占有一席之地[2]。
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近日 , 由亚利桑那大学Njarearson小组统计的2018年全球药物销售额200强榜单发布 , 排名第68位的OsimertinibMesylate(甲磺酸奥希替尼)为代表的众多吲哚类经典药物上榜 。
吲哚是一种芳香杂环化合物 , 其化学结构是由一个苯环与一个吡咯环并合而成 , 根据并合方式 , 可分为吲哚和异吲哚两种结构 , 本文只介绍吲哚类药物 。
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以吲哚为结构骨架在药渡数据库中进行子结构搜索 , 得到533条药物记录 , 其中上市药物112个 。 我们对这些吲哚药物的靶点数据进行了分析 , 发现一些经典的靶点如5-HT、GnRHR、ADR、SSTR等虽然占比较高 , 但涉及的药物大多年代较远 。 而最近5年上市的吲哚新药 , 其靶点较为新颖 。 由于经典的靶点我们在之前几期文章中已有介绍 , 因此本文希望更多地展示一些不太常见的靶点 。
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1. 促性腺激素释放激素受体(GnRHR)
吲哚结构最为重要的治疗领域是抗肿瘤领域 , 吲哚类抗肿瘤药物约占全部吲哚药物的23.4% 。 而在26个吲哚类抗肿瘤药物中 , 以促性腺激素释放激素受体(GnRHR)为靶点的药物有7个 , 占比最高 , 达26.9% 。 作为下丘脑分泌的十肽激素 , 促性腺激素释放激素(GnRH)是神经、免疫、内分泌三大调节系统互相联系的重要信号分子 , 对生殖调控的意义重大 。 虽然GnRH在哺乳动物体内含量极低 , 然而这种激素起到的作用却不可低估 。 下丘脑中的GnRH可调控促性腺激素(Gn)的释放;胎盘中的GnRH可调控人绒毛膜促性腺激素(hCG)的分泌;而在肿瘤中 , GnRH可抑制癌细胞的增殖[3]。
因此 , 人们研发了GnRHR激动剂作为抗肿瘤药物 , 主要用于治疗前列腺癌、子宫肌瘤等 。 在吲哚类GnRHR激动剂中 , 较为经典的是Leuprorelin acetate(醋酸亮丙瑞林)和Goserelin Acetate(醋酸戈舍瑞林) , 二者自上市至今已逾30年 , 却仍能跻身今年的药物销量Top200榜单上 , 分别以8.92亿美元和7.52亿美元的年销售额列第152位和180位 。
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2. 促生长激素释放激素受体(GHSR)
人的个体生长、发育等代谢过程离不开一个重要的内分泌因子 , 那就是生长激素(GH) 。 GH的分泌受到生长激素释放激素(GHRH)和生长激素抑制因子(SRIF)等两种下丘脑激素的调节 。 除此之外 , 从20世纪70年代开始 , 人们陆续发现了许多人工合成的小分子肽和非肽物质也可影响到GH的分泌 , 这些物质被统称为促生长激素释放激素(GHS)[4]。 1996年 , Howard等人成功分离出人的GHS-R cDNA , 该实验结果证实了GHS在体内以不同于GHRH的信号传导机制来促进GH 的分泌[5]。
目前 , 作为GHSR激动剂的在研药物约有15个 , 而上市药仅2个 。 其中 , 唯一一个口服药物即为2017年获美国FDA批准上市的由Aeterna Zentaris原研的Macimorelin Acetate , 用于治疗成人生长激素缺乏症 。
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3. 胰高血糖素样肽-1受体(GLP1R)
根据世界卫生组织公布的数据 , 2014年全球估计有4.22亿成人患有糖尿病 。 据预测 , 到2030年糖尿病将成为全球第七大死亡原因 。 其中 , 2型糖尿病的患者的人数占绝大多数 。 然而 , 目前用于治疗2型糖尿病的常规药物如胰岛素、双胍类、黄酰脲类等长期控糖水平不够理想 , 且容易导致低血糖、浮肿和体质量增加等不良反应 。
胰高血糖素样肽-1(GLP-1)是由肠L细胞分泌的促胰岛素 , 具有多种生理功能 , 在胰腺可增加葡萄糖依赖的胰岛素分泌、抑制胰高血糖素分泌、抑制胰高血糖素的分泌 , 使胰岛素β细胞再生;在胃肠道可延缓餐后胃排空 , 从而延缓肠道葡萄糖吸收[6]。 目前已被批准上市的GLP-1受体激动剂有10个 , 均可用于2型糖尿病的治疗 。 其中2019年上市的由江苏豪森研发的PEG-Loxenatide(聚乙二醇洛塞那肽)是最新的单方GLP-1受体激动剂 , 其中 , 吲哚结构作为L-色氨酸的侧链出现在该药物中 。 作为一种长效GLP-1受体激动剂 , PEG-Loxenatide对于单用二甲双胍控制不佳的2型糖尿病患者的血糖控制效果显著 , 2012年5月启动的一项临床II期试验证明[7], 每周一次的PEG-Loxenatide 200微克治疗耐受性良好 。
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