Positive Allosteric Modulators as PET Imaging Ligans for mGluR4

作为 mGluR4 PET 成像配体的正变构调节剂

基本信息

  • 批准号:
    10224422
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 41.48万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2016
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2016-09-30 至 2022-09-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

ABSTRACT: Half a million Americans suffer from Parkinson’s disease (PD) and the incurring health cost is $6 billion in a year. There are several other neurological disorders with extremely high cost for treatment, but in this context the focus is on the disorders, which have strong connection to glutamate neurotransmission. Presynaptic location of mGlu4 makes them important contributors for glutamate neurotransmission since glutamate as well as dopamine is released from the presynaptic site of the neuron and activation of mGlu4 can inhibit the release of neurotransmitters such as glutamate and GABA and thus balance neurotransmission through direct and indirect pathways in PD. Several recent publications propose especially mGlu4 as therapeutic target for different neurological diseases including PD. We have extensively investigated positive allosteric modulators (PAMs) as PET imaging ligands for mGlu4. We investigated also biological activity of the developed compounds using pharmacological MRI approaches. These studies opened a new way to characterize compounds and explore their usability for therapeutic purposes. We have synthetized 32 different compounds based on two different chemo-types of the mGlu4 PAMs. Six of these compounds have been characterized with in vivo studies as PET imaging ligands for mGlu4. The main limitation in our developed ligands has been fast washout and metabolism, even though binding affinities have been decent. We also developed specific cell lines to express mGlu4 and the cell studies have been fundamental in ligand characterization to determine the structure-affinity relationship (SAR) of our experimental PAMs and determine co-operative relationship between endogenous glutamate binding to orthosteric binding sites and affinity of allosteric modulators. These approaches are radically different from classical approach in which orthosteric ligands compete with endogenous ligands at the same binding site. Based on the pioneering work and worldwide interest we are looking for to develop especially fluorine-18 labeled positive allosteric imaging ligands for mGlu4 allowing medical applications and distribution of the ligands. Precisely, in Aim 1 we are proposing to synthesize two F-18 labeled lead compounds from the N- phenylpicolinamide- and thiazolopyrazole-based mGlu4 PAMs to study their imaging efficacy, Bmax, selectivity, brain penetration, pharmacokinetics, metabolic stability and other properties. In Aim 2 we will synthesize new series of eight fluorine-containing N-phenylpicolinamide derivatives and twelve fluorine- containing thiazolopyrazole derivatives for SAR analyses. This effort will be supported by computational chemistry. Two best compounds will be selected for the development as PET imaging ligands for mGlu4. In Aim 3 we will conduct in vivo characterization of these ligands using mGlu4 knockout mice, rat and primate models with an ultimate goal to validate the best compound for human studies and obtain IND approval.
摘要: 50 万美国人患有帕金森病 (PD),由此产生的健康成本为 一年60亿美元。还有其他几种神经系统疾病的治疗费用极高, 但在这种情况下,重点是与谷氨酸有密切关系的疾病 神经传递。 mGlu4 的突触前位置使其成为谷氨酸的重要贡献者 神经传递,因为谷氨酸和多巴胺从神经元的突触前位点释放 mGlu4的激活可以抑制谷氨酸和GABA等神经递质的释放,从而 通过直接和间接途径平衡 PD 中的神经传递。最近的几份出版物提出 尤其是 mGlu4 作为包括 PD 在内的不同神经系统疾病的治疗靶点。我们有广泛的 研究了正变构调节剂(PAM)作为 mGlu4 的 PET 成像配体。我们还调查了 使用药理学 MRI 方法研究所开发化合物的生物活性。这些研究 开辟了一种表征化合物并探索其治疗用途的新方法。我们 基于两种不同化学类型的 mGlu4 PAM 合成了 32 种不同的化合物。六个 这些化合物已通过体内研究作为 mGlu4 的 PET 成像配体进行表征。主要 我们开发的配体的局限性是快速冲洗和代谢,即使结合亲和力 已经很体面了。我们还开发了表达 mGlu4 的特定细胞系,并且细胞研究已经完成 配体表征的基础,以确定我们的结构亲和关系(SAR) 实验 PAM 并确定内源性谷氨酸结合到 正构结合位点和变构调节剂的亲和力。这些方法与 正位配体与内源配体在同一结合位点竞争的经典方法。 基于开创性工作和全世界的兴趣,我们正在寻求开发特别是氟 18 mGlu4 的标记正变构成像配体允许医学应用和分布 配体。准确地说,在目标 1 中,我们建议从 N- 合成两种 F-18 标记的先导化合物。 基于苯基吡啶酰胺和噻唑并吡唑的 mGlu4 PAM 研究其成像功效、Bmax、 选择性、脑渗透性、药代动力学、代谢稳定性等特性。在目标 2 中,我们将 合成新系列八种含氟N-苯基吡啶酰胺衍生物和十二种氟吡啶酰胺衍生物 含有用于 SAR 分析的噻唑并吡唑衍生物。这项工作将得到计算的支持 化学。将选择两种最佳化合物作为 mGlu4 的 PET 成像配体进行开发。在 目标 3 我们将使用 mGlu4 敲除小鼠、大鼠和灵长类动物对这些配体进行体内表征 模型的最终目标是验证用于人体研究的最佳化合物并获得 IND 批准。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Fully Automated Radiosynthesis of [18F]mG4P027 for mGluR4 Imaging.
用于 mGluR4 成像的 [18F]mG4P027 全自动放射合成。
  • DOI:
    10.1002/ird3.25
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Moon,Sung-Hyun;ElFakhri,Georges;Zhang,Zhaoda;Brownell,Anna-Liisa;Wang,Junfeng
  • 通讯作者:
    Wang,Junfeng
A concise method for fully automated radiosyntheses of [18F]JNJ-46356479 and [18F]FITM via Cu-mediated 18F-fluorination of organoboranes.
一种通过有机硼烷的 Cu 介导的 18F 氟化来全自动放射合成 [18F]JNJ-46356479 和 [18F]FITM 的简明方法。
  • DOI:
    10.1039/d0ra04943c
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Yuan,Gengyang;Shoup,TimothyM;Moon,Sung-Hyun;Brownell,Anna-Liisa
  • 通讯作者:
    Brownell,Anna-Liisa
Transition Metal-Free Intermolecular C(sp2)-H Direct Amination of Furanones via a Redox Pathway.
  • DOI:
    10.1021/acs.joc.8b02760
  • 发表时间:
    2019-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Q. Wei;Junfeng Wang;E. Akam;Dawei Yin;Z. Ge;T. Cheng;Xin Wang;A. Brownell;Runtao Li
  • 通讯作者:
    Q. Wei;Junfeng Wang;E. Akam;Dawei Yin;Z. Ge;T. Cheng;Xin Wang;A. Brownell;Runtao Li
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同步 PET/phMR 研究 mGlu/多巴胺受体在 PD 样神经变性中的相互作用
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    10518778
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 41.48万
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  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 41.48万
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Positive Allosteric Modulators as PET Imaging Ligans for mGluR4
作为 mGluR4 PET 成像配体的正变构调节剂
  • 批准号:
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  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
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  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 41.48万
  • 项目类别:
Positive Allosteric Modulators as PET Imaging Ligans for mGluR4
作为 mGluR4 PET 成像配体的正变构调节剂
  • 批准号:
    9252119
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 41.48万
  • 项目类别:
Positive allosteric modulators as PET imaging ligands for mGluR4
作为 mGluR4 PET 成像配体的正变构调节剂
  • 批准号:
    8250276
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 41.48万
  • 项目类别:
Positive allosteric modulators as PET imaging ligands for mGluR4
作为 mGluR4 PET 成像配体的正变构调节剂
  • 批准号:
    8141049
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 41.48万
  • 项目类别:
Positive allosteric modulators as PET imaging ligands for mGluR4
作为 mGluR4 PET 成像配体的正变构调节剂
  • 批准号:
    8449493
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 41.48万
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    2010
  • 资助金额:
    $ 41.48万
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    7793056
  • 财政年份:
    2010
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    $ 41.48万
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    2024
  • 资助金额:
    $ 41.48万
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    2024
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    $ 41.48万
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    2024
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    $ 41.48万
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    2023
  • 资助金额:
    $ 41.48万
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    Standard Grant
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    488039
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 41.48万
  • 项目类别:
    Operating Grants
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    23K16076
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 41.48万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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