一种尿素通道蛋白抑制剂优体的新应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种尿素通道蛋白抑制剂优体的新应用。
【背景技术】
[0002] 1.利尿剂目前应用和研发热点
[0003] 利尿药作用于肾脏，可增加水的排出。临床上主要用于治疗各种原因引的水肿， 也可用于治疗一些非水肿性疾病，如作为一线药可单独使用或与其他药物配伍使用治疗高 血压，降低心脑血管疾病的发生率和病死率。目前常用的利尿药主要分为三类：高效能利 尿药、中效能利尿药、低效能利尿药。高效能利尿药和中效能利尿药主要分别通过特异性 的抑制髓袢升支Na +/K+/2Cr共同转运子和远曲小管Na+/Cr共同转运子，抑制NaCl的重 吸收，降低肾的尿浓缩功能，排出大量接近于等渗的尿液。但长期使用这些利尿药可造成 电解质紊乱，如低血钾，低血钠、低血镁等。临床应用的低效能利尿药主要是一些保钾利尿 药，通过在集合管和远曲小管拮抗醛固酮，表现出排钠保钾的作用，长期使用可引起高血 钾等不良反应[Mann SJ. The silent epidemic of thiazide-induced hyponatremia, J ClinHypertens, 2008, 10:477-84]。因此，寻找和开发不引起电解质紊乱的新型利尿药是利 尿药物开发研究的热点。尿素通道蛋白（UT)在尿浓缩机制中起非常重要作用，选择性敲除 尿素通道可阻断肾内尿素循环通路，降低尿浓缩能力，在不影响Na+、K+、Cr排泄的情况下， 产生尿素选择性利尿作用。尿素通道蛋白抑制剂可作为利尿药，在不明显影响机体电解质 平衡的情况下，减低肾内尿素循环建立的肾内渗透压差，从而产生利尿作用，适合高血压等 慢性病病人长期使用。因此，以尿素通道蛋白作为药物靶点研发新型利尿药将会给高血压 及伴发心脑血管疾病的患者带来福音。
[0004] 2.尿浓缩机制和肾内尿素循环过程
[0005] 正常人每天形成的原尿约有180升，而实际每天排出的终尿量只有1.5升左 右。尿素是尿液中含量最丰富的溶质，占尿中溶质总量的40~50%，尿中尿素浓度可 高达血楽尿素浓度的 100 倍以上[Yang B and Bankir L. Renal handling of urea in transgenic mice lacking the urea transporter UT-Bj Am J Physiol Renal Physiol，2005, 288:F881-F896]。尿素是参与尿浓缩机制的主要溶质，其以肾内尿素循环机 制，通过逆流倍增和逆流交换过程，浓度由外髓向内髓组织逐渐增加，和氯化钠一起形成肾 皮质至肾髓质的渗透压梯度，从而使肾脏能够有效地浓缩尿液使水和某些溶质有效地被回 吸收。肾脏内尿素循环机制具体包括：（1)集合管在加压素调控下对水的重吸收和对尿素 的不通透，导致尿素在集合管内高度浓缩；（2)内髓集合管末端对尿素渗透性的增加，使 高浓度的尿素渗透到内髓的间质组织；（3)髓质尿素通过内髓的直小血管升支不断的被血 液带向肾脏皮质，又通过直小血管降支和髓袢降支细段特定区段对尿素的通透被重新带回 髓质，从而维持从肾皮质至肾髓质的尿素梯度和渗透压梯度(见图2)，此过程在尿浓缩机制 中具有非常重要的作用[Sands JM. Renal urea transporters, CurrOpinNephrolHyperten s，2004, 13:525 - 532]，除内髓的直小血管升支内皮细胞以微孔方式通透尿素外，上述各部 分对尿素的通透性均由尿素通道（urea transporter，UT)介导[Smith CP and Rousselet G.Facilitative Urea transporters, J MembrancBiol, 2001，183:1-14]〇
[0006] 尿素通道是特异性通透尿素的膜通道蛋白。目前已经克隆了 7个成员，分别 属于UT-A和UT-B两个亚家族，UT-A亚家族包括6个成员（UT-A1至UT-A6)由同一基 因（Slcl4a2)经不同启动子调控和转录后剪切所产生[Bagnasco SM. Gene structure of urea transporters, Am J Physiol,2003,284:F3 - FlO;Shayakul C and Hediger MA. TheSLCHgene family of urea transporters, Pfluegers Arch, 2004447:603 - 609], UT-B亚家族只有一个成员UT-B。有5个尿素通道蛋白在肾脏不同部位的表达，UT-Al、UT-A3 和UT-A4 (UT-A4仅在大鼠表达）在肾脏集合管上皮细胞表达，UT-A2在肾脏髓袢降支细段 表达，UT-A5、UT-A6分别在睾丸、结肠中表达。UT-B由另一基因（SlcHal)表达，定位于肾 脏直小血管降支内皮细胞、红细胞和多个组织器官。UT-A1、UT-A2、UT-A3、UT-A4和UT-B介 导肾内尿素循环相应部位的尿素通透性，在肾内尿素循环过程中起重要作用，参与尿浓缩 机制。
[0007] 3.尿素通道功能性敲除可产生尿素选择性利尿和降低血压
[0008] 利用尿素通道基因敲除小鼠模型[Yang B, Bankir L, Gillepsie A. Urea-selective concentrating defect in transgenic mice lacking urea transporter UT-B, J BiolChem, 2002, 277:10633-10637]进行的肾脏生理学研究结果表 明，缺失UT-B的小鼠未表现出生长发育异常。UT-B敲除不影响肾小球滤过率、肾脏重量 以及尿中尿素以外其他主要溶质（Na+、K+、CO的清除率。但其尿浓缩能力发生了明显改 变：尿量增加、尿渗透压降低、尿尿素和血尿素浓度比值仅为野生型小鼠的50%。实验结 果表明，UT-B在肾脏直小血管介导的尿素转运占肾脏总尿浓缩能力的三分之一 [Bankir L, Chen K and Yang B. Renal handling of urea in transgenic mice lacking the urea transporter UT-B, Am J Physiol, 2004, 286:F144-F151]。UT-Al / UT-A3 基因缺失小鼠 在基础条件下，尿浓缩能力下降到野生型小鼠尿浓缩能力的35%，其尿量比野生型小鼠高 3倍。而且在严格控制摄入液体5天后，它们的尿渗透压并没有提高。UT-Al / UT-A3基 因敲除小鼠尿素在肾脏内髓的积聚也显著减少（为正常水平的I / 3) [Fenton RA, Chou CL, Stewart GS. Urinary concentrating defect in mice with selective deletion of phloretin-sensitive urea transporters in the renal collecting duct, ProcNatlA cadSci,2004, 101:7469-7474;Fenton, R. A. , Flynn A1Shodeinde A. Renal phenotype of UT-A urea transporter knockout mice, J Am SocNephrol. 2005, 16:1583 - 1592]。因此， 选择性敲除UT-B或UT-A1/UT-A3可阻断肾内尿素循环通路，降低尿浓缩能力，在不影响 Na+、K+、Cr的情况下，产生尿素选择性利尿作用。我们近期研究结果表明，在正常生理状态 下用小鼠尾动脉无创血压检测法测量小鼠血压，UT-B敲除小鼠的收缩压（systolic)、舒张 压（diastolic)和平均血压（mean)均明显低于野生型小鼠。根据以上研究结果，我们提出 尿素通道蛋白抑制剂可研发成为利尿药的科学假说。尿素通道蛋白抑制剂作为利尿药的优 点是不影响体液电解质平衡，适合高血压等慢性病患者长期使用。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是提供一种尿素通道蛋白抑制剂优体的新应用。
[0010] 本发明提供了式I所示化合物的新应用，具体为：以式I所示化合物或其药学上可 接受的盐或可溶性化合物为活性成分的下述任意一种产品：
[0011] 1)尿素通道蛋白抑制剂；
[0012] 2)利尿的药物；
[0013] 3)用于研究尿素通道蛋白的工具药；
[0014]
【主权项】
1. 以式I所示化合物或其药学上可接受的盐或可溶性化合物为活性成分的下述任意 一种产品： 1) 尿素通道蛋白抑制剂； 2) 利尿的药物； 3) 用于研究尿素通道蛋白的工具药；
所述式I中，R1和R2相同或不同，均选自下述基团中的任意一种： 卤素、苯基、甲萘基、苯甲基、卤素取代的苯基
含有取代基的苄基、含 有取代基的苯胺基、含有取代基的呋喃基、含有取代基的噻二唑基、含有取代基的噻唑基、 含有取代基的吡啶基、含有取代基的C1-C6的烷基、
五元杂环基和六元杂环 基； 其中，所述含有取代基的苄基、含有取代基的苯胺基、含有取代基的呋喃基、含有取代 基的噻二唑基、含有取代基的噻唑基、含有取代基的吡啶基、含有取代基的C1-C6的烷基 中，取代基选自苯基、甲基、乙基、氣基、卤素、甲酸乙醋基、一恶烷基、甲氧基苯基、脈陡基、 甲基胺基、甲氧基、异丙基、羟基、羰基、乙酰基、乙酰胺基、甲酸甲酯基、甲酸乙酯基和乙酸 乙酯基的至少一种。
2. 权利要求1中所述式I所示化合物或其药学上可接受的盐或可溶性化合物在制备下 述任意一种产品中的应用： 1) 尿素通道蛋白抑制剂； 2) 利尿的药物； 3) 用于研究尿素通道蛋白的工具药。
3. 根据权利要求1所述的产品或权利要求2所述的应用，其特征在于：所述式I中，R1 选自下述基团的至少一种：
选自下述基团的任意一种：
4. 根据权利要求1-3任一所述的产品或应用，其特征在于：所述式I所示化合物为式 I-I所示化合物：
5. 根据权利要求1-4任一所述的产品或应用，其特征在于：所述尿素通道蛋白抑制剂 中，尿素通道蛋白为UT-B和/或UT-A ; 所述UT-A具体为UT-Al。
【专利摘要】本发明公开了一种尿素通道蛋白抑制剂优体的新应用。该尿素通道蛋白抑制剂的结构式如式I所示。本发明应用红细胞模型筛选得到抑制尿素通道蛋白的化合物，实验结果表明，该类化合物（如优体）可抑制尿素通道蛋白UT-B介导的红细胞膜对尿素的通透，且其作用呈剂量依赖关系；在有效剂量范围内优体对MDCK细胞无细胞毒性作用，说明优体抑制细胞通透尿素的作用与其细胞毒性无关；优体对尿素通道蛋白UT-B的抑制作用逐渐增强；优体对UT-B的抑制作用是可逆的；体内试验结果表明，优体可显著增多大鼠排尿量；降低大鼠尿中尿素的浓度；并降低其渗透压，表明优体在体内产生了尿素选择性利尿作用。
【IPC分类】A61K31-522, A61P7-10
【公开号】CN104825456
【申请号】CN201410048392
【发明人】杨宝学, 李飞, 周虹, 雷天落, 李敏
【申请人】北京大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2014年2月12日