本文精選了Boehringer Ingelheim、Janssen Pharmaceutica、AbbVie在2018年上半年遞交的新型化合物專利申請，涉及糖尿病，急性白血病，**分裂癥，作用靶點(diǎn)包括GPR40蛋白、Menin/MLL蛋白相互作用、10A型磷酸二酯酶，作用機(jī)制除傳統(tǒng)的蛋白激動/抑制劑外，還包含了蛋白-蛋白相互作用抑制劑。
1、Boehringer Ingelheim 新型GPR40激動劑專利
圖一 Boehringer Ingelheim GPR40激動劑專利
代謝類疾病可分為先天性的或后天獲得性的，前者主要表現(xiàn)在代謝相關(guān)酶系的異常，后者主要表現(xiàn)在內(nèi)分泌器官的病變或者代謝相關(guān)器官的損傷，如肝損傷引起的脂肪代謝異常。
糖尿病是一種常見的代謝類疾病，可分為Ⅰ型糖尿病和Ⅱ型糖尿病。Ⅰ型糖尿病常見于年輕患者，由于其胰島β細(xì)胞損傷，導(dǎo)致胰島素的合成異常，因而不能有效的調(diào)控血糖，此類糖尿病通?？刹捎米⑸湟葝u素的方法進(jìn)行治療。Ⅱ型糖尿病常見于中老年患者，特點(diǎn)是其肝 臟以及骨骼肌對胰島素產(chǎn)生耐性，胰島素敏感性降低，導(dǎo)致血糖升高，而高血糖同時又會對胰島β細(xì)胞造成損傷。對于Ⅱ型糖尿病的治療，藥物種類比較多，如雙胍類，此類藥物能夠減少肝 臟輸出葡萄糖的能力，并能夠幫助肌肉細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、和肝 臟從血液中吸收更多的葡萄糖，從而降低血糖水平。此外，還有磺脲類、苯甲酸衍生物類、噻唑烷二酮類、糖苷酶抑制劑類等。
GPR40，通常也稱之為游離脂肪酸受體，屬于G蛋白偶聯(lián)受體超家族，位于細(xì)胞表面，在胰島β細(xì)胞以及胰島素分泌細(xì)胞中高度表達(dá)，其內(nèi)源性配體為脂肪酸，研究表明，胰島素分泌細(xì)胞中被脂肪酸激活的GPR40能夠提高血清中胰島素濃度，同時，GPR40在多種腸降糖素的分泌中具有重要的調(diào)節(jié)作用，上述的發(fā)現(xiàn)證明GPR40激動劑能夠從兩方面促進(jìn)胰島素的分泌：
通過直接刺激胰島β細(xì)胞，促進(jìn)胰島素的分泌；
通過促進(jìn)GLP-1的釋放間接促進(jìn)胰島素的分泌，達(dá)到降低血糖的作用。
Boehringer Ingelheim的專利中描述了一類脂肪酸類似物，所示化合物在體外試驗(yàn)中表現(xiàn)出優(yōu)異的活性，其中化合物20的EC50達(dá)到2 nm級別。
2、Janssen Pharmaceutica Menin/MLL蛋白-蛋白相互作用抑制劑
圖二 Janssen Pharmaceutica menin/MLL PPI專利
混合譜系白血病基因1(Mixed lineage leukemia gene 1)，簡稱MML1或MLL，屬于組蛋白賴氨酸-N甲基轉(zhuǎn)移酶2A(KMT2A)，負(fù)責(zé)甲基化組蛋白H3中賴氨酸4（H3K4）的一種酶，而且在多種蛋白復(fù)合物中有重要作用。
研究表明，MML1對維持造血干細(xì)胞以及B細(xì)胞的發(fā)育具有重要作用，但組蛋白甲基轉(zhuǎn)移功能對造血功能并不是必須的。已知MLL1基因會發(fā)生染色體異位，染色體異位指染色體的一部分在細(xì)胞分裂過程中不正常的移位到另一條染色體或該染色體的其他位置，研究表明MLL1基因的染色體異位和各年齡段的急性白血病有明顯關(guān)系。
白血病是一種起始于造血組織如骨髓的癌癥，產(chǎn)生大量不正常的白細(xì)胞進(jìn)入血液循環(huán)中。白血病分為急性和慢性兩種，急性白血病來勢兇猛，病程發(fā)展迅速，需要及時采取有效的治療。MLL1基因異位引起的急性白血病可分為淋巴性白血病、骨髓性白血病或兩種表型均有，約占5%的成年患者和70%的未成年患者發(fā)現(xiàn)存在MLL1基因的異位，急性白血病的治療手段目前仍然比較匱乏，因此急需開發(fā)出有效的治療藥物。
包含MLL1基因的染色體異位產(chǎn)生新的嵌合蛋白，而該嵌合蛋白含有正常MLL1基因編碼蛋白的N末端序列，因而能夠和很多可能的伴侶蛋白發(fā)生相互作用，到目前為止，科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)超過60種伴侶蛋白能和MLL1基因編碼的蛋白形成融合體，而這種融合和白血病的形成與發(fā)展有密切關(guān)系。
Menin是一種腫瘤抑制蛋白，它由MEN1基因（Multiple Endocrine Neoplasia type 1）編碼，Menin蛋白在多種不同類型細(xì)胞核中表達(dá)，而且在人體的各個發(fā)育階段均處于活躍狀態(tài)，能夠和多種蛋白相互作用，被認(rèn)為參與多個細(xì)胞進(jìn)程。目前研究比較透徹的是，它是MLL融合蛋白的原癌基因輔助因子，MLL能夠直接與LEDGF結(jié)合，而Menin是穩(wěn)定這種結(jié)合所必須的，Menin與MLL氮端部分的兩個區(qū)域相互作用，使得與LEDGF穩(wěn)定結(jié)合，而LEDGF是一種轉(zhuǎn)錄共激活劑，在癌癥、自免疫、HIV前病毒組合過程中發(fā)揮作用。目前已有確切的研究結(jié)論證實(shí)Menin與MLL形成的融合蛋白在原癌基因的轉(zhuǎn)化中發(fā)揮重要作用。此外，MLL融合蛋白在維持Hox基因的表達(dá)過程中也需要Menin的參與。上述的研究結(jié)論表明Menin/MLL相互作用是治療多種癌癥極具吸引力的靶點(diǎn)。
Janssen Pharmaceutica在該專利中描述了一類新穎的螺環(huán)類蛋白-蛋白相互作用抑制劑，專利中一共合成了324個化合物，圖二所示的是代表性的幾個，273在體外測試中IC50達(dá)到nm級別。
3、AbbVie 10A型磷酸二酯酶型抑制劑
圖三 Abbive 芳香炔類磷酸二酯酶抑制劑專利
cAMP和cGMP是重要的胞內(nèi)第二信使分子，能夠調(diào)控多種細(xì)胞內(nèi)生化過程。磷酸二酯酶通過催化水解環(huán)狀P?O鍵，生成非環(huán)單磷酸核苷AMP和GMP，調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)cAMP和cGMP的濃度，自1972年以來，科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了12種磷酸二酯酶，根據(jù)其底物特異性，可分為三類：
特異性水解cAMP的磷酸二酯酶，包括PDE4, 7和8；
特異性水解cGMP的磷酸二酯酶，包括PDE5, 6和9；
雙底物非特異性水解cAMP和cGMP的磷酸二酯酶，包括PDE1, 2, 3, 10和11。
PDE10A是一種雙底物非特異性磷酸二酯酶，在哺乳類動物的大腦中高度表達(dá)，尤其在腦紋狀體GABA能中型棘突神經(jīng)元（MSNs）表達(dá)甚高，MSNs表達(dá)兩種功能神經(jīng)元：
D1類神經(jīng)元，表達(dá)D1類多巴胺受體，是紋狀體直接輸出通路的一部分，能夠促進(jìn)動作響應(yīng)。
D2類神經(jīng)元，表達(dá)D2類多巴胺受體，是紋狀體間接輸出通路的一部分，主要功能是抑制動作響應(yīng)，與直接輸出通路產(chǎn)生的動作響應(yīng)促進(jìn)作用相互競爭。
有證據(jù)表明，PDE10A通過調(diào)控神經(jīng)元樹突間隔中cAMP或cGMP或兩者兼有的信號通路，參與過濾皮質(zhì)/丘腦對腦紋狀體的輸入，同時，也參與到蒼白球、黑質(zhì)中GABA的釋放調(diào)控。抑制PDE10A能引起紋狀體的活化和動作抑制，如條件性回避反應(yīng)，以上發(fā)現(xiàn)證明PDE10A抑制劑可作為一類新型抗**分裂癥藥物。
科學(xué)家目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多個選擇性的高效PDE10A抑制劑，例如MP10、TP10等，通過對上述抑制劑的研究，為探索和闡明PDE10A的生理作用以及其在**分裂癥的靶點(diǎn)確證中發(fā)揮了重要作用。除了應(yīng)用于**分裂癥的治療外，選擇性PDE10A抑制劑也可應(yīng)用于亨廷頓病、藥物濫用性失調(diào)的治療。除了作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)外，有研究發(fā)現(xiàn)PDE10A抑制劑也可以作為肥胖和非胰島素依賴性糖尿病的治療。Abbive在該專利中描述了一類芳香炔類PDE10A抑制劑，一共合成了32個化合物，其中化合物2、7、12的IC50均在100 nm以內(nèi)。
4 、總 結(jié)
Menin/MLL蛋白相互作用抑制劑目前得到了眾多制藥巨頭的重視，在先前的專利報道中，Bayer也申請了一類螺環(huán)類PPI抑制劑專利。70%的兒童急性白血病表現(xiàn)為MLL的變異，此類化合物的成功將會給眾多的兒童患者帶來福音。
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