小分子抑制剂mln4924在制备抑制博来霉素诱导的肺纤维化的药物中的应用

文档序号:9926282阅读:879来源:国知局
小分子抑制剂mln4924在制备抑制博来霉素诱导的肺纤维化的药物中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及生物技术领域,具体涉及一种NEDD8活化酶的小分子抑制剂MLN4924 在制备抑制博来霉素诱导的肺纤维化的药物中的应用、以及MLN4924在制备抑制炎症反应 中NF- κ B和MPK信号通路激活的药物中的应用。
【背景技术】
[0002] 肺纤维化是一种严重危害人类健康的疾病,通常是由于严重的外部创伤,感染,自 发免疫反应,药物不良副反应等因素,引起肺的永久性损伤,导致肺泡外基质反复破坏,过 度修复重建并沉积,最终导致正常肺组织结构改变、功能丧失。肺纤维化是一种以肺部永久 性损伤为特征的、伴随着高死亡率的严重疾病,目前仍缺少有效的治疗方法。肺纤维化发病 过程是一个复杂的病理过程,每个过程有多种细胞及细胞因子参与其中,目前其发病机理 尚未完全阐释清楚,并且缺乏有效的治疗药物。
[0003] 以往人们对于肺纤维化治疗和发病机制研究大多主要集中于纤维化形成过程中 起主要作用的成肌纤维细胞的增殖,凋亡和活化等方面,近年来大量的临床与实验研究证 实在肺纤维化的形成过程中支气管肺泡灌洗液(BALF)中的炎症细胞、细胞因子、蛋白和酶 异常增多,它们与肺组织细胞之间的相互作用在肺纤维化形成过程中具有重要作用,提示 我们抑制早期炎症反应可能也是预防纤维化形成的一种有效手段。
[0004] MLN4924是最近报道的一种选择性NEDD8活化酶(NAE)的小分子抑制剂,它是 AMP类似物,主要通过与形成NAE-MLN4924复合物抑制NAE活性,从而抑制了部分依赖于 Cullin-Ring E31igase (CRL)酶的蛋白质泛素化降解途径,由此导致了此类蛋白质的积聚, CRL的底物蛋白包括DNA复制剪切蛋白CDT1,0RC1,细胞周期抑制因子如p21,p27, Weel。 此前,关于MLN4924的研究报道多集中于其通过阻滞癌细胞周期或者引起细胞凋亡而发挥 其抗肿瘤特性,而关于其在炎症反应中的作用知之甚少。

【发明内容】

[0005] 本发明首次提出了小分子化合物MLN4924即NEDD8活化酶的小分子抑制剂 MLN4924在有效抑制博来霉素诱导的肺纤维化中的应用。本发明为肺纤维化的治疗提供了 一条新的途径和选择。
[0006] 本发明提出了小分子抑制剂MLN4924在制备抑制博来霉素(Bleomycin)诱导的肺 纤维化的药物中的应用。
[0007] MLN4924,其结构式如下所示,分子式为C21H25N5O 4S,分子量为443. 52,是 NEDD8活化酶(NAE)的小分子抑制剂,主要通过与NAE形成NAE-MLN4924复合物抑 制NAE活性,抑制了部分依赖于Cul I in-Ring E31 igase (CRL)介导的一类蛋白质的泛 素化降解。MLN4924已被发现可作为一种潜在的新型抗癌药物(Teresa A. Soucy, et al. Nature. 2009(458):732-736)。
[0008]
[0009] 本发明中,所述博来霉素诱导的肺纤维化包括博来霉素诱导的肺纤维化病变及肺 纤维化早期急性肺损伤,具体包括但不限于因肺间质组织(如胶原蛋白等)过量积累而导 致的肺组织纤维样病变、肺泡上皮细胞受损、羟脯氨酸含量升高、肺部炎症细胞浸润增多、 肺部细胞因子和趋化因子过度表达等,从而导致肺部渐渐失去正常生理功能。目前研究人 员已建立多种动物模型模拟肺纤维化的过程,包括药物诱导(如博来霉素)、颗粒物诱导 (如石棉)、辐射诱导等。本发明中所用的博来霉素诱导肺纤维化的方法是一种可以有效模 拟该疾病的方法。在具体实施方案中,在用博来霉素诱导肺纤维化的小鼠体内注射MLN4924 后,小鼠肺纤维化的病理组织学评分、组织学病变、羟脯氨酸含量和胶原蛋白含量等都有明 显减少或减轻。
[0010] 本发明中,所述博来霉素诱导的肺纤维化包括小鼠或人或其他哺乳动物的博来霉 素诱导的肺纤维化。
[0011] 本发明中,所述药物可以通过抑制早期炎症过程来抑制博来霉素诱导的肺纤维 化。所述"早期炎症过程"是包括肺泡上皮细胞受损、肺泡结构和功能异常、细胞因子及趋 化因子的过度表达、炎症细胞向肺部的过度浸润等。在具体实施方案中,在以LPS诱导急性 肺损伤的小鼠体内注射MLN4924后,小鼠的肺损伤指标,如肺的湿干比、组织学病变、肺部 细胞因子的表达量及炎性细胞(如中性粒细胞、巨噬细胞)向肺部的迀移数量等都有明显 减少或减轻。
[0012] 本发明还公开了小分子抑制剂MLN4924在制备抑制博来霉素诱导的肺纤维化早 期炎症过程的药物中的应用。
[0013] 本发明还提出了一种新的小分子抑制剂MLN4924在制备抑制炎症反应中NF- κ B 和MPK信号通路的激活的药物中的应用。本发明研究发现CRL的底物包括NF- κ B抑制因 子I κ B- α,实验结果表明MLN4924可有效抑制炎症反应。小分子抑制剂MLN4924可抑制 NF- κ B负调控因子I κ B- α的降解从而阻断NF- κ B信号通路的激活;另一方面,小分子抑 制剂MLN4924还可抑制Ρ38、Erk、Jnk的磷酸化,从而抑制MAPK信号通路的激活。
[0014] 本发明中,所述"炎症反应"是包括炎症细胞大量浸润受损肺组织、细胞因子和趋 化因子在受损肺组织细胞和浸润的炎症细胞中大量表达、肺泡灌洗液中总蛋白量显著上 升、肺组织湿干比上升等。
[0015] 本发明中,在所述炎症反应中,小分子抑制剂MLN4924可抑制上皮细胞中IL-8、 CXCL5、KC等趋化因子的表达。
[0016] 在一个具体实施方案中,本发明研究表明MLN4924可有效抑制博来霉素诱导的小 鼠肺纤维化病变,明显改善博来霉素引起的小鼠肺泡炎及肺纤维化症状。在一个具体实施 方案中,本发明研究表明MLN4924可有效抑制博来霉素诱导的小鼠肺纤维化早期急性肺 损伤,有效减轻LPS(脂多糖)诱导的小鼠急性肺损伤。在一个具体实施方案中,本发明 研究表明MLN4924有效抑制小鼠急性肺损伤的分子机制,MLN4924可以显著抑制炎症反应 中NF- κ B和MAPK信号通路的激活,抑制炎症的发生,MLN4924可通过抑制早期炎症过程 来抑制博来霉素诱导的肺纤维化的分子机制。本发明研究表明,小分子抑制剂MLN4924对 EMT (上皮间质转化)过程没有明显的影响。小分子抑制剂MLN4924在其可发挥抑制炎症的 浓度(0.5 μM)时,对中性粒细胞的凋亡没有明显的影响。
【附图说明】
[0017] 图1表示MLN4924显著抑制博来霉素诱导的肺纤维化
[0018] 图I(A)表示,用博来霉素和MLN4924共同处理小鼠,只用博来霉素处理小鼠或不 做任何处理后,对小鼠肺组织切片进行HE (苏木精-伊红)染色和MASSON染色的结果。
[0019] 图I(B)表示,用图UA)所述方法处理小鼠后,对小鼠肺纤维化程度的组织学评 分。
[0020] 图I(C)表示,用图UA)所述方法处理小鼠后,小鼠肺泡灌洗液中羟脯氨酸的含 量。
[0021] 图I(D)表示,用图1⑷所述方法处理小鼠后,小鼠肺组织中Collagenl和 Collagen3的表达量。
[0022] 图2表示MLN4924对EMT过程没有显著影响。
[0023] 图3表示MLN4924可以显著抑制LPS (脂多糖)诱导的急性肺损伤。
[0024] 图3(A)表示,用LPS和MLN4924共同处理小鼠,只用博来霉素处理小鼠或不做任 何处理后,对小鼠肺组织切片进行HE和MASSON染色的结果。
[0025] 图3(B)表示,用图3㈧所述方法处理小鼠后,小鼠肺组织湿干比的变化。
[0026] 图3(C)表示,用图3㈧所述方法处理小鼠后,小鼠肺泡灌洗液中的总蛋白量的变 化。
[0027] 图3(D,E,F)分别表示,用图3㈧所述方法处理小鼠后,小鼠肺组织中细胞因子 IL-I β (白介素-1 β )
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