胆固醇酯转移蛋白抑制剂的研究进展

1、胆固醇酯转移蛋白抑制剂的研究进展朱荣芳，郭长彬*（首都师范大学化学系，北京100048）摘要：目的 概述近几年来胆固醇酯转移蛋白(CETP)抑制剂的研究进展。方法 整理并归纳近年来国内外相关文献。结果与结论血浆中CETP活性与冠心病发病率呈负相关，对CETP的抑制可能成为控制冠心病的一个重要的潜在靶标，因此CETP抑制剂的研发将成为治疗冠心病的很有前景的方向。关键词：胆固醇酯转移蛋白抑制剂；冠心病；综述中图分类号：文献标识码： 文章编号：Progress in the study of the cholesteryl ester transfer protein inhibitorsZHU R

2、ong-fang，GUO Chang-bin(Department of Chemistry, CapitalNormalUniversity, Beijing100048, China)Abstract:Objective To review the progress of the inhibitors of the cholesteryl ester transfer protein(CETP) in recent years. Method To summarize the recent references about CETP inhibitors from internal and

3、 overseas.Results and ConclusionsThere is a negative correlation between the activity of CETP in plasma and the incidence of coronary heart disease (CHD), thus the CETP inhibitors were considered as the potential drugs totreat and prevent CHD. Key words: cholesteryl ester transfer protein (CETP)inhi

4、bitors;coronary heart disease (CHD);review冠状动脉粥样硬化性心脏病也称冠心病(coronary heart disease, CHD)，是由于冠状动脉粥样硬化、痉挛等因素造成的冠状动脉狭窄甚至完全堵塞，从而引起心肌供血、供氧不足，产生心绞痛乃至心肌梗死等临床症状的疾病。流行病学和临床试验已证实，血脂障碍是诱发CHD的最重要危险因素，而血脂障碍中最关键的是低密度脂蛋白胆固醇 ( low density lipoprotein cholesterol, LDL-C ) 升高及高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein choles

5、terol, HDL-C）降低。对冠状动脉疾病来说，低水平的HDL-C是一个重要的危险因素 BELA FA, ERNST JS. HDL in atherosclerosis:actor or bystander? J. Atherosclerosis Supplements, 2003, 4: 21 29.，升高HDL-C的水平要比降低LDL-C的水平更能减少冠脉疾病的发生，因此近年来把升高HDL作为减少CHD的重要途径之一。胆固醇酯转移蛋白（cholesteryl ester transfer protein ，CETP）抑制剂则能有效地升高HDL，因而CETP抑制剂已成为治疗CHD的一个

6、潜在靶标。目前抑制CETP主要有两种途径：一是通过注射疫苗，使机体产生针对CETP的自身抗体；二是通过服用CETP抑制剂，达到抑制CETP的目的。目前，随着研究的深入，越来越多结构的CETP抑制剂和抗CETP疫苗被发现和开发。1 抗胆固醇酯转移蛋白疫苗CETi-1CETi-1是一种注射用的肽类抗胆固醇酯转移蛋白疫苗 (图1)，通过疫苗注射产生抗体抑制CETP的有效性在高脂兔身上得到了验证，它能明显升高HDL-C RITTERSHAUS CW, MILLER DP, THOMAS LJ, et al. Vaccine induced antibodies inhibit CETP activit

7、y in vivo and reduce aortic lesions in a rabbit model of atherosclerosis J. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2000, 20(2): 106 112.。这种方法也在人体内进行了试验，I期临床试验中，36名受试者分别注射了250mg的CETi-1，结果使抗CETP抗体升高；在一项23名受试者的进一步临床试验中，8名接受了第2次注射，结果抗CETP抗体进一步上升，且耐受性好，没有明显的异常反应，I期临床研究显示，本品能剂量依赖性地提高抗体效价。目前Avant Immunotherapeutic

8、s公司正在进行肽类抗胆固醇酯转移蛋白疫苗CETi-1用于治疗HDL-C低下的II期临床研究 DAVIDSON MH , MAKI K, UMPOROWICZ D , et al . The safety and immunogenicity of a CETP vaccine in healthy adults J. Atherosclerosis, 2003, 169(1): 113 - 120., KOMORI T. CETi-1. AVANT. Curr Opin Invest Drugs, 2004, 5(3): 334 - 338.，旨在评价CETi-1的安全性、免疫原性和量效关系。

9、正在开发此类CETP抑制疫苗的还有辉瑞公司的CP-529414，现处于II期临床研究中，Pharmacia公司的SC-795尚处于临床前研究。图1CETi-1的氨基酸序列Fig. 1The amino acid sequence of CETi-12单克隆抗体、天然产物及提取物作为CETP抑制剂Swenson等 XIONG XQ, ZHAO DM, CHENG MS. Progress in the study of the cholesteryl ester transfer protein inhibitors J . SHENYANG YAOKE DAXUE XUEBAO（沈阳药科大学学

10、报）. 2004, 21(4): 314 - 320.用单克隆抗体(mAb) 特异性地抑制CETP，第一次向人类显示抑制CETP可使HDL-C升高，LDL-C降低。从天然产物中也分离得到一些CETP抑制剂，如胆固醇衍生物、脂肪酸类、海洋产物及细菌和真菌的发酵产物等。如David Bruckner等 DAVID B, FRANK TH, VOLKHART L, et al. Dibenzodioxocinones-A new class of CETP inhibitors J. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 2005, 15: 36

11、113614.从青霉菌中得到4种衍生物14(图2) ，它们都具有CETP抑制作用，其抑制活性IC50分别为1、0.2、0.015、0.030M。Lee, Julie C等 LEE JC, COVAL SJ, CLARDY J. A cholesteryl ester transfer protein inhibitor from an insect-assocd. Fungus J. Journal of Antibiotics, 1996, 49(7): 693 - 696.发现真菌内的提取物5(图2 )也能抑制CETP，其体外抑制活性IC50为40M。图2 青霉菌衍生物和真菌提取物的结构F

12、ig.2The structures of penicillide derivativesand extract from fungus3 进入临床研究阶段的化学合成的小分子CETP抑制剂3.1 JTT-705CETP抑制剂JTT-705(Roche/Japan Tobacco) (图3 ) 是人工合成的小分子化学制剂，现处于II期临床研究中 GROOTH GJ, KUIVENHOVEN JA, STALENHOEF AF, et al. Efficacy and safety of a novel cholesteryl ester transfer protein inhibitor, J

13、TT-705, in humans: a randomized phase dose-response study J. Circulation, 2002, 105: 2159 2165.。它通过与CETP形成二硫键，升高了HDL-C，降低了非HDL-C，抑制了CETP的活性。在高胆固醇兔体内，JTT-705可使HDL-C水平升高近2倍，非HDL-C降低50% OKAMOTO H, YONEMORI F, WAKITANI K, et al. A cholesteryl ester transfer protein inhibitor attenuates atherosclerosis i

14、n rabbits J. Nature, 2000, 406: 203 - 207.。在I期试验中，与对照组相比，连续14天每天服用600mg或900mg JTT-705的受试者，其HDL-C升高了40%45%，LDL-C降低了15%20% HIROSHI O, FUMIHIKO Y, KOREKIYO W, et al. A cholesteryl ester transfer protein inhibitor attenuates atherosclerosis in rabbits J. Nature, 2000, 406: 203 - 206.。JTT-705的耐受性良好，没有引起严

15、重的毒性反应。另一项研究将普伐他汀类药物与JTT-705合用，联合用药耐受性也良好，也没有产生明显的不良反应 SCHAEFER, EJ, ASZTALOS, BF. Cholesteryl ester transfer protein inhibition, high-density lipoprotein metabolism and heart disease risk reduction J. Current Opinion in Lipidology, 2006, 17(4): 394 - 398.。在II期临床研究中，198个具有中等程度高脂血症的患者分别接受3种剂量JTT-705治

16、疗4周，高剂量组导致HDL升高37%，并使LDL胆固醇水平降低7% RONALD WC. Raising high-density lipoprotein with cholesteryl ester transfer protein inhibitors J. Current Opinion in Pharmacology, 2006, 6: 162 - 168.。3.2 torcetrapidCETP抑制剂托切普 ( torcetrapid, Pfizer ) (图3 )是另一新型的CETP抑制剂，相较而言，torcetrapid的作用更好，是比JTT-705更有效的CETP抑制剂 BRO

17、USSCAU ME, SCHAEFER EJ, WOLFE ML, et al. Effects of an inhibitor of cholesteryl ester transfer protein on HDL cholesterol J. N Engl J Med, 2004, 350(1): 505 - 515.。近期的一项torcetrapid单盲、安慰剂对照试验报道，19名HDL1.034mmol·L-1成人服用安慰剂4周后，随机分组为torcetrapid 组（日服120mg，单独服用或与阿托伐他汀20mg·d-1合用4周）和安慰剂组。结果发现单独服用to

18、rcetrapid者CETP活性平均降低28%，HDL-C水平升高46%；与阿托伐他汀合用，CETP活性降低38%，HDL-C水平升高61%。当药量加倍后，CETP活性进一步降低（平均65%）、HDL-C升高超过100% BROUSSEAU ME, SCHAEFER EJ, WOLFE ML, et al. Effects of an inhibitor of cholesteryl ester transfer protein on HDL cholesterol J. N Engl J Med, 2004, 350 (15): 1505 - 1515.。因联合用药安全耐受性好，故在torc

19、etrapid与其他他汀类药物连用方面进行了大规模的试验，以期能够找到更好治疗冠心病的方法 ZAREBA, GRAZYNA. Torcetrapib and atorvastatin: a novel combination therapy for dyslipidemia J. Drugs of Today, 2006, 42(2): 95 - 102.。Torcetrapid经历了全球性大规模的三期实验，从得到的数据看，它对降低冠脉疾病发生风险是有效的，但也带来了严重的不良反应头痛、血压上升及心血管毒性 TOTH, PP. Torcetrapib and atherosclerosis:

20、what happened and where do we go from here? J. Future Lipidology, 2007, 2(3): 277 - 284.，使其致死率高于对照组，目前Torcetrapid试验被迫停止 SUCKLING, KEITH. The continuing complexities of high-density lipoprotein metabolism in drug discovery and development J. Expert Opinion on Therapeutic Targets, 2007, 11(9): 1133 -

21、1136.。图3抑制剂JTT-705和托切普 (Torcetrapib) 的结构Fig.3The structures of CETP inhibitors JTT-705 and Torcetrapib4化学合成的小分子CETP抑制剂近年来大量文献报道了小分子CETP抑制剂，本文对具有代表性的小分子CETP 抑制剂按照结构类型进行阐述。4.1 含硫化合物CETP 的多肽链中含有7 个半胱氨酸 DRAYNA D, JARNAGIN AS, MCL EJ, et al. Cloning and sequencing of human cholesterol ester transfer prot

22、ein cDNA J . Nature, 1987, 327(6123): 632 - 634.，至少存在一个游离的半胱氨酸巯基。基于通过形成二硫键，修饰CETP 分子中游离的巯基，目前已合成了一系列的具有CETP抑制活性的硫酯、二硫化物和硫醚，如硫酯6，二硫化物7和硫醚8(图4)，其CETP抑制活性 IC50分别为2、12和19M KIMIYA M, HIROSHI O, HISASHI S. S-(2-(Acylamino)phenyl)2,2-dimethylpropanethio-ates as CETP inhibitors J. Bioorganic & Medicinal

23、 Chemistry Letters, 2004, 14: 2589 - 2591.。二硫化物的抑制活性明显高于硫醚类化合物，原因可能为硫醚中没有可以释放的巯基与 CETP 中游离的巯基形成二硫键；而硫酯类化合物与二硫化物的抑制活性则相当。图4含硫化合物结构Fig.4 The structures of compoundincludingsulfur4.2 吡啶类Bayer公司采用高通量筛选，发现多取代的吡啶对CETP 有抑制作用 MAEDA K, NAGAMORI H, NAKAMURA H, et al. Preparation of N-phenyl or N-heterocyclyl-

24、dibenzylamine compounds as inhibitors of cholesterol ester trans protein(CETP) and medicinal use thereof : WO, 04020393P. 2004 - 03 - 11.。如多取代吡啶化合物9、10( 图 5 )，其CETP抑制活性 IC50分别为6M、9nM。对 9进行结构修饰，在分子中引入一个手性中心，并对吡啶侧链进行取代得 10，其抑制活性增加了1000倍。然而，该类化合物代谢不稳定，需进一步对其进行结构改造。图 5 多取代吡啶化合物结构Fig.5The structures of s

25、ubstituted pyridine derivatives4.3 四氢喹啉和四氢萘类将吡啶类抑制剂分子侧链的伯醇引入到环中，得到刚性的吡啶稠环化合物5,6,7,8-四氢喹啉，其结构比吡啶类小分子抑制剂稳定。如化合物11 和 12( 图6 )，其CETP抑制活性IC50分别为12nM 和9nM，且化合物12作为候选化合物已进入临床前研究阶段 PAULSEN H, SCHMECK C, Brandes A, et al. Fluorine-substitution in cholesterol ester transfer protein inhibitors (CETP inhibitors

26、) biology, chemistry, SAR, and properties J . Chimia, 2004, 58(3): 123 -127.。利用生物电子等排原则，优化四氢喹啉类抑制剂得到了氮原子的等排类似物四氢萘类化合物，如化合物13 和 14( 图6 )，其体外抑制活性IC50值均为3nM，化合物 14并作为Bayer公司的第二代候选化合物已进入临床前研究阶段 PAULSEN H, SCHMECK C, BRANDES A, et al. Fluorine-substitution in cholesterol ester transfer protein inhibitors

27、 (CETP inhibitors) biology, chemistry, SAR, and properties J . Chimia, 2004, 58(3): 123 - 127.。图6 四氢喹啉和四氢萘类化合物结构Fig.6The structures of Tetrahydroquinoline and tetrahydronaphthalene derivatives4.4 1,1,1-三氟-3-氨基-2-丙醇类Searle 公司筛选组合化学库，发现N,N-二取代三氟-3-氨基-2-丙醇类似物具有CETP 抑制活性，并以此为先导物对其进行结构修饰得到化合物15、16(图 7 )，

28、它们的 CETP 抑制活性 IC50 分别为0.03M、0.003M，显示了较好的抑制作用 REINHARD EJ, WANG GL, DURLEY RC, et al. Discovery of a simple picomolar inhibitor of cholesterol ester transfer protein J. J Med Chem, 2003, 46(11): 2152 - 2168.。图7 1,1,1-三氟-3-氨基-2-丙醇类化合物结构Fig.7The structures of 1,1,1-trifluoro-3-amino- 2-propanolderivat

29、ives在3-PhO 的苯环上引入小的亲脂性烷基、卤烷基、卤代烷氧基有助于提高抑制CETP 的转运能力。目前，化合物 16是该类抑制剂中活性最强的，不足的是，由于口服生物利用度差和与血浆蛋白的非特异性结合，导致其体内药效降低，因此还有待进一步优化。4.5 三唑和四唑类Parke-Davis发现PD-140195 (17) (图 8 )能选择性抑制CETP的活性，其CETP 抑制活性IC50为30M；Sikorski 发现了一系列的三唑硫醇类衍生物具有 CETP 抑制活性，如化合物 18(图 8 )，其 IC50 为50M JAMES AS. Substiruted 1,2,4-triazole

30、s useful for inhibiting cholesteryl ester transfer protein activity.: WO, 9914204 P. 1999-03-25.，这两种化合物其活性都较差。在此基础上进行结构改造合成了四唑类化合物，如化合物 19(图 8 )，其 CETP 抑制活性IC50 为230nM EARY CT, JONES ZS, GRONEBERG RD, et al. Tetrazole and ester substituted tetrahydroquinoxalines as potent cholesteryl ester transfer

31、protein inhibitorsJ. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 2007, 17(9): 2608 - 2613.，抑制作用与三唑类化合物相比，活性有较大程度的提高。图8 三唑和四唑类化合物结构Fig.8 The structures of trizole and tetrazole derivatives4.6 其他类Harikrishnan等 HARIKRISHNAN, LS, KAMAU, MG, HERPIN, TF, et al. 2-Arylbenzoxazoles as novel cholesteryl ester transfer protein inhibitors: Optimiz