复旦大学、华东理工大学JMC封面：新型抗炎性肠病RORγt/DHODH双靶点抑制剂的发现

炎性肠病（inflammatory bowel disease, IBD）为由免疫异常介导的病因复杂、易复发的消化道慢性疾病，近年来，IBD发病率和流行率在发展中国家快速攀升，治疗后的高复发及严重的并发症为IBD的临床治疗带来了巨大挑战。针对IBD患者免疫系统异常这一关键病理特征，开发多靶点药物实现对多个生物学靶标共同调节，影响多种炎性细胞因子以恢复体内的生理平衡并产生足够的疗效，可成为IBD临床治疗的新策略。

视黄酸受体相关孤儿受体γt（retinoic acid receptor-related orphan receptor γt, RORγt）属于配体依赖的核受体超家族，对Th17细胞的分化以及促炎性细胞因子IL-17的产生起到关键作用。二氢乳清酸脱氢酶（dihydroorotate dehydrogenase, DHODH）是定位于线粒体内膜的黄素依赖酶，是催化嘧啶核苷酸从头合成途径的关键酶。通过抑制DHODH，可减少活化的淋巴细胞中嘧啶核苷酸的量，进而诱导细胞凋亡，减少促炎性细胞因子IL-17和IFN-γ等的生成。在临床上，RORγt和DHODH均是治疗自身免疫性疾病的（潜在）药物作用靶标。

近日，复旦大学药学院药物化学系王永辉研究员（点击查看介绍）团队与华东理工大学药学院黄瑾教授（点击查看介绍）团队合作，首次提出RORγt/DHODH双靶点抑制剂的IBD治疗新策略，发现一类具有四氢苯并噻唑母核的RORγt/DHODH双靶点抑制剂，不仅可以抑制Th17细胞的分化，还可以减少T细胞的扩增和活化，在体内外模型中显示出良好的抗炎性肠病活性。

图1. 研究概览

该团队首先对RORγt抑制剂和DHODH抑制剂联合用药治疗炎性肠病的药效进行验证，发现联合用药具有协同治疗效果。进而对组内RORγt抑制剂库进行DHODH酶水平活性筛选，发现苯并噻唑类RORγt抑制剂化合物1具有一定的DHODH抑制活性（RORγt IC₅₀ = 2.62 μM，DHODH IC₅₀ = 4.52 μM）。随后，作者以化合物1作为苗头化合物，采用分子对接技术对其与RORγt和DHODH蛋白的结合模式进行深入分析，运用骨架跃迁、生物电子等排及构象限制等经典药物化学设计策略对苗头化合物进行了多轮改造以优化活性及代谢稳定性，最终发现的化合物14d具有良好的RORγt/DHODH抑制活性（RORγt IC₅₀ = 0.110 μM, DHODH IC₅₀ = 0.297 μM）。

图2. 从苗头化合物1到先导化合物14d

进一步研究发现，14d可抑制脾淋巴细胞中IL-17的mRNA表达，并对Con-A诱导的脾淋巴细胞增殖有剂量依赖性的抑制作用。使用尿苷（uridine）和RORγt激动剂（LYC55716）可回复14d的抑制作用，说明14d可在细胞水平通过对DHODH和RORγt两个靶点的抑制发挥抗炎作用。

图3. 14d的脾淋巴细胞活性测试结果

14d不仅具有优异的体外活性，还具有一定的肝微粒体代谢稳定性和小鼠体内药代动力学性质。当灌胃给药10、30 mg/kg后，14d对DSS诱导的急性炎性肠病模型具有显著的、剂量依赖性的缓解作用。

图4. 14d对DSS诱导的急性炎性肠病模型有显著的缓解作用

此外，通过对小鼠肠道中的IL-1β、IL-6、IL-17、TNFα、CXCL1等炎性因子的mRNA表达量和蛋白含量进行分析可知，14d可剂量依赖性地抑制肠道内炎性因子的产生。该研究首次证明了RORγt/DHODH双靶点抑制剂具有潜在治疗炎性肠病的临床应用价值，为炎性肠病治疗药物的开发提供了新思路。

图5. 14d可剂量依赖性地抑制肠道内炎性因子的产生

该成果于近日发表于药物化学领域顶级期刊 Journal of Medicinal Chemistry 上，并入选期刊封面文章。复旦大学药学院王永辉研究员、谢琼副教授和华东理工大学黄瑾教授为该论文的共同通讯作者。复旦大学药学院博士生陈纪安、华东理工大学药学院研究生马辉和刘泽慧为该论文的共同第一作者。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Discovery of Orally Available Retinoic Acid Receptor-Related Orphan Receptor γ-t/Dihydroorotate Dehydrogenase Dual Inhibitors for the Treatment of Refractory Inflammatory Bowel Disease

Ji-An Chen, Hui Ma, Zehui Liu, Jinlong Tian, Sisi Lu, Wenqing Fang, Shuyin Ze, Weiqiang Lu, Qiong Xie*, Jin Huang*, and Yonghui Wang*

J. Med. Chem., 2021, DOI: 10.1021/acs.jmedchem.1c01746

导师介绍

王永辉

https://www.x-mol.com/university/faculty/16976 

黄瑾

https://www.x-mol.com/university/faculty/17793