摘要
痛风(Gout)是一种炎症性代谢疾病，其形成源于尿酸浓度升高导致的单钠尿酸盐(MSU)晶体慢性沉积。当前全球范围内有数以亿计的痛风患者，尤其在男性群体中高发。目前，临床用于治疗痛风的药物种类十分有限，主要是抑制尿酸生成和促进尿酸排泄类药物，但这些药物的疗效和安全性仍存在诸多不足。因此，开发新型安全高效的抗痛风药物刻不容缓。 尿酸转运蛋白1(URAT1)是主要的尿酸重吸收蛋白，控制肾小球滤过后90％以上的尿酸重吸收。抑制URAT1可以减少尿酸的重吸收、增加尿酸的排泄，从而降低血尿酸水平，减少痛风发作的可能性。因此，URAT1是治疗高尿酸血症和痛风的重要药物靶标。但是，URAT1蛋白晶体结构尚未得到解析，无法开展基于靶标的合理药物设计。 雷西纳德是首个上市的URAT1抑制剂，但由于在临床应用中出现了严重的肾毒性和疗效不佳等问题，被FDA列为黑框警告药物，2019年已从美国撤市。鉴于雷西纳德的疗效与安全性不足以及对临床抗痛风药物的巨大需求，本文以URAT1为靶标，基于药效团及3D-QSAR模型，综合运用骨架跃迁和分子杂合策略对先导化合物雷西纳德的各结构区域进行修饰。将包含羧酸侧链的稠环并嘧啶骨架与包含氨基的氰基苯骨架进行拼接,最终设计合成了54个稠环并嘧啶类新型URAT1抑制剂。通过皮下注射400mg/kg氧氰酸钾和灌胃600mg/kg次黄嘌呤的小鼠急性高尿酸血症模型进行体内活性筛选，发现40个化合物显示出优于阳性药物雷西纳德(36.5％)的体内降血尿酸活性。其中，氟代喹唑啉类衍生物YJ-20(74.2％)和YJ-21(71.9％)、噻吩并嘧啶类衍生物YJ-26(75.4％)、二氢环戊烷并嘧啶类衍生物YJ-49(89.9％)和YJ-50(78.3％)的体内血尿酸下降率均超过70％,约是雷西纳德的2倍。此外，在稳定表达hURAT1蛋白的HEK293T细胞中,对这些代表化合物进行了体外URAT1靶标验证实验，测定其在不同浓度下细胞摄取14C标记尿酸的放射性强度变化。其中噻吩并嘧啶类衍生物YJ-26(IC50=6.90μM)表现出与雷西纳德(IC50=7.17μM)相当的URAT1抑制活性。值得注意的是，YJ-26在小鼠急性毒性实验中显示出良好的安全性，在1000mg/kg剂量下未观察到急性毒性。 综上，本文采用基于配体结构的药物设计策略，设计合成了54个稠环并嘧啶类URAT1抑制剂。在小鼠急性高尿酸血症模型中，多个化合物展现出显著的体内降血尿酸活性。体外URAT1靶标验证实验和体内急性毒性实验表明，YJ-26表现出较好的体外靶点抑制活性和体内安全性。总体来说，噻吩并嘧啶骨架是具有较大开发前景的新型URAT1抑制剂结构骨架，值得进一步研究。同时，对URAT1靶标抑制活性弱但是体内降尿酸活性强的YJ-20和YJ-49,正在验证其对尿酸代谢与转运相关的黄嘌呤氧化酶(XO)、葡萄糖转运蛋白9(GLUT9)等靶标的活性。
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