Nat. Biotech. | 富马酸单甲酯的位点特异性药物释放治疗氧化应激障碍

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推荐一篇发表在Nature biotechnology上的文章”Site-specific drug release of monomethyl fumarate to treat oxidative stress disorders”,文章的通讯作者是德克萨斯大学的Peter M. Grace和阿德莱德大学的Andrew D. Abell,他们的研究方向分别为神经及炎症疾病研究和小分子抑制剂设计。

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转录核因子E2相关因子(Nuclear factor E2-related factor 2, NRF2)是一个重要的治疗靶点,它的激活会产生一系列抗氧化反应以应对氧化应激,而富马酸单甲酯(monomethyl fumarate, MMF)可以通过修饰Kelch样ECH相关蛋白(Kelch-like ECH-associated protein 1, KEAP1)的Cys151位来激活NRF2,但除此之外,MMF还存在广泛的脱靶效应因此具有一定的危害,所以需要发展一种前药方法在适合的时间和空间释放具有活性的MMF。
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过氧化氢和过氧亚硝酸盐在病人的氧化应激位点过量产生,是前药释放的理想条件。因此作者设计了一种化学结构,这种化学前药具有1,2-二羰基的结构,可以在氧化压力下发生Baeyer-Villiger反应来实时地释放MMF。作者首先合成了一系列1,2-二羰基MMF前药,发现α-酮酯(化合物1c)的效果最佳,在正常生理条件下几乎不激活NRF2,但在可以在诱导产生活性氧的Rotenone处理下则释放出MMF激活NRF2,用CAT/FeTMPyP分解过氧化物则又无法观察到NRF2的激活。
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随后,作者将这一前药系统应用在单侧周围神经损伤(unilateral peripheral nerve injury, PNI)的小鼠模型中,这种损伤在坐骨神经损伤部位和同侧L4和L5背根神经节会引起氧化应激,因此作者在这一体系中处理前药1c,并通过NRF2的核易位(激活)来评估药物的有效性,结果表明,前药1c处理没有导致MMF的常见全身副作用,即谷胱甘肽水平耗竭核皮肤温度升高,并且缓解了PNI引起的神经性疼痛,具有和MMF一致的抗伤害机制。
总之,本文提出了一种1,2-二羰基前药,可以通过Baeyer-Villiger反应局部特异性地释放MMF,抑制了MMF的全身副作用并且具有和MMF相近的药物疗效。
本文作者:LYC
责任编辑:FTY
文章链接:
https://www.nature.com/articles/s41587-024-02460-4
原文引用:DOI:10.1038/s41587-024-02460-4

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