基于双效FFAR1激动剂的新型糖尿病神经性疼痛药物的分子构建、活性评估及作用机制研究
批准号:
81803341
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
21.0 万元
负责人:
李政
依托单位:
学科分类:
H3401.合成药物化学
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
关丽、秦宁波、张倩、陈岳铭、付佳、石培琪
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中文摘要
糖尿病神经性疼痛(DNP)是糖尿病最常见的慢性并发症之一,目前尚无针对其发病机制的药物上市。游离脂肪酸受体1(FFAR1)是糖尿病领域热门靶标,激活胰岛中的FFAR1能以血糖依赖性方式促进胰岛素分泌,而激活脑组织中FFAR1则能以多元化的机制调控疼痛系统。该项目利用FFAR1在不同靶部位中的不同生理功能,针对DNP患者降糖和镇痛两大临床需求,设计兼具降糖和镇痛作用的新型双效DNP药物。基于前期研究中意外发现的兼备降糖及镇痛双效FFAR1激动剂1,本项目将以改善其活性及血脑屏障通透性为导向,结合计算机辅助药物设计手段,研究其构效关系及构性关系。对优选化合物分别进行降糖及镇痛活性评估、低血糖风险及体内外药效机制研究,期望获得降糖及镇痛活性俱佳的候选化合物。继而对其进行深入的靶点特异性及成瘾性、体内代谢模式、长期有效性及安全性评估,为新型双效DNP药物研制提供理论依据和有自主知识产权的候选药物。
英文摘要
Diabetic neuropathic pain (DNP) is one of the most common chronic complications of diabetes, and there is no available drug for its pathogenesis. Free fatty acid receptor 1 (FFAR1) is an attractive target in the field of diabetes. Activation of FFAR1 in pancreatic β-cells promotes insulin secretion in a glucose-dependent manner, while activation of FFAR1 in brain tissue regulates the pain system by a diverse set of mechanisms. Based on the different physiological functions of FFAR1 in different tissue, a novel dual-effect DNP drug with hypoglycemic and analgesic effects was designed to meet the clinical needs of glycemic control and analgesia in patients with DNP. Based on our previously researched FFAR1 agonists with hypoglycemic and analgesic effects, this research will be guided to improve its activity and permeability of the blood-brain barrier. Moreover, the computer-assisted drug design strategy will also be used to systematically explore its structure-activity relationship and structure-property relationship. To obtain candidates with good hypoglycemic and analgesic activities, the target compounds were evaluated for hypoglycemic and analgesic activity, hypoglycemic risk and pharmacodynamic mechanism both in vitro and in vivo. The obtained candidates were further investigated for their target specificity and addiction, metabolism pathway in vivo, long-term efficacy and safety. All of these results will promoted the understanding of theoretical basis and provided new dual-effect DNP candidates with independent intellectual property rights.
糖尿病神经性疼痛(DNP)是糖尿病最常见的慢性并发症之一,目前尚无针对其发病机制的药物上市。游离脂肪酸受体1(FFAR1)是糖尿病领域热门靶标,激活胰岛中的FFAR1能以血糖依赖性方式促进胰岛素分泌,而激活脑组织中FFAR1则能以多元化的机制调控疼痛系统。该项目利用FFAR1在不同靶部位中的不同生理功能,针对DNP患者降糖和镇痛两大临床需求,设计兼具降糖和镇痛作用的新型双效DNP药物,取得的主要成果如下:.1)苯氧乙酸类FFAR1激动剂设计、合成及药理活性研究:本部分研究主要结合计算机辅助药物设计手段,设计合成一系列苯氧乙酸类衍生物,从中优选出高活性FFAR1激动剂HWL-088,在多个动物模型中的降糖活性均远强于三期临床药物TAK-875,且对于三种经典的疼痛模型均具有较强的镇痛活性,是极具潜力的兼具降糖和镇痛双重疗效的FFAR1激动剂。.2)优选FFAR1激动剂HWL-088作用机制研究:本部分研究表明HWL-088可改善胰岛素分泌及胰岛素抵抗,并通过调控甘油三酯代谢、脂质合成、脂肪酸β氧化、氧化应激及线粒体功能等相关基因和蛋白的表达,改善糖尿病鼠的糖脂代谢、脂肪肝及胰岛β细胞功能;此外,HWL-088可与胰岛素协同促进肌肉中GLUT4转运及葡萄糖摄取,从而协同发挥降糖效果。.3)联苯杂环类FFAR1激动剂构效关系及药理机制研究:本项目在开展结构优化过程中,意外发现一系列联苯杂环类FFAR1/PPARδ双重激动剂,得到首个纳摩尔级FFA1/PPARδ双重激动剂ZLY032,机制研究表明ZLY032可通过调控胰岛素抵抗、脂质代谢、氧化应激、炎症及线粒体功能等多个途径改善ob/ob鼠脂肪肝;在MCD饮食诱导db/db小鼠模型中,ZLY032可通过脂质代谢、炎症及纤维化等多重机制改善该模型的脂肪肝及纤维化程度,从而为糖尿病合并脂肪肝的治疗提供新的研究思路,该研究得到美国知名药物化学家Yan Zhang教授在Drug Discovery Today杂志大篇幅引用报道。.本项目已优选出3个有效性及安全性均较好的临床前候选化合物,发表SCI论文8篇,申请发明专利4项,并获授权专利1项,为基于双效FFAR1激动剂的新型抗糖尿病及DNP药物打下坚实基础。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Discovery of first-in-class thiazole-based dual FFA1/PPARδ agonists as potential anti-diabetic agents
发现一流的基于噻唑的双 FFA1/PPAR δ 激动剂作为潜在的抗糖尿病药物
DOI:10.1016/j.ejmech.2018.12.069
发表时间:2019-02-15
期刊:EUROPEAN JOURNAL OF MEDICINAL CHEMISTRY
影响因子:6.7
作者:Li, Zheng;Chen, Yueming;Zhang, Luyong
通讯作者:Zhang, Luyong
Design, synthesis and biological activity of deuterium-based FFA1 agonists with improved pharmacokinetic profiles
具有改善药代动力学特征的氘基 FFA1 激动剂的设计、合成和生物活性
DOI:10.1016/j.bmcl.2019.04.019
发表时间:2019
期刊:Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters
影响因子:2.7
作者:Liu Bing;Deng Liming;Chen Haidong;Liao Ruoxian;Li Yuyi;Zeng Xiaohua;Deng Fengjian;Zhang Luyong;Li Zheng
通讯作者:Li Zheng
HWL-088, a new and highly effective FFA1/PPARδ dual agonist, attenuates nonalcoholic steatohepatitis by regulating lipid metabolism, inflammation and fibrosis
HWL-088 是一种新型高效 FFA1/PPAR δ 双重激动剂,通过调节脂质代谢、炎症和纤维化来减轻非酒精性脂肪性肝炎
DOI:10.1111/jphp.13342
发表时间:2020-07-31
期刊:JOURNAL OF PHARMACY AND PHARMACOLOGY
影响因子:3.3
作者:Hu, Lijun;Zhou, Zongtao;Wang, Guangji
通讯作者:Wang, Guangji
HWL-088, a new potent free fatty acid receptor 1 (FFAR1) agonist, improves glucolipid metabolism and acts additively with metformin in ob/ob diabetic mice
HWL-088 是一种新型强效游离脂肪酸受体 1 (FFAR1) 激动剂,可改善 ob/ob 糖尿病小鼠的糖脂代谢,并与二甲双胍联合作用
DOI:10.1111/bph.14980
发表时间:2020-02-08
期刊:BRITISH JOURNAL OF PHARMACOLOGY
影响因子:7.3
作者:Chen, Yueming;Ren, Qiang;Li, Zheng
通讯作者:Li, Zheng
Design, synthesis, and biological evaluation of novel dual FFA1 (GPR40)/PPAR delta agonists as potential anti-diabetic agents
作为潜在抗糖尿病药物的新型双 FFA1 (GPR40)/PPAR δ 激动剂的设计、合成和生物学评价
DOI:10.1016/j.bioorg.2019.103254
发表时间:2019
期刊:Bioorganic Chemistry
影响因子:5.1
作者:Li Zheng;Hu Lijun;Wang Xuekun;Zhou Zongtao;Deng Liming;Xu Yawen;Zhang Luyong
通讯作者:Zhang Luyong
新型靶向肠-脑轴“脂上瘾”回路的GPR40/GPR120双重拮抗剂的发现及抗肥胖作用研究
- 批准号:82373730
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:48万元
- 批准年份:2023
- 负责人:李政
- 依托单位:
基于FFA1/PPARδ双重激动剂的新型糖尿病药物的分子构建、活性评估及作用机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:10.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:李政
- 依托单位:
国内基金
海外基金















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