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本室经多年研究发现4-羟基喹啉-3-羧酰胺类化合物对小鼠实验性自身免疫性肾炎具有良好的治疗作用。H1521能降低实验性自身免疫性肾炎小鼠的尿蛋白,改善血清肌酐等生化指标的异常,并能明显减轻模型小鼠肾脏组织病理学损害程度,表明H1521对小鼠实验性自身免疫性肾炎具有明显治疗作用。化合物早期药代动力学特性预测结果显示,H1521经口给药后能在血液内检测到原形化合物,其血药浓度在给药2 h达高峰。H1521溶解度高,小鼠灌胃给予H1521后LD50约为1.65 g/kg,约为其治疗自身免疫性肾炎有效剂量的50倍。但是,H1521作为候选化合物存在的主要问题在于其为一手性分子,其对映异构体的不对称合成过程复杂,步骤多,得率低,难以进行大规模的活性评价,更难以满足工业化生产的需求。 为了解决上述问题,尝试对H1521进行结构改造以去除其原有的手性中心,并在保证较好的免疫活性的基础上,进一步改进溶解性,改善其成药性,从而为进一步的临床前研究打下厚实的基础。 一、Y27等新结构化合物免疫活性筛选。 以本室前期建立的筛选体系为基础,分别采用小鼠淋巴细胞增殖反应、MTT法和染料排斥法对经结构改造合成化合物的免疫活性及淋巴细胞毒性进行了初步筛选。共计接入化合物39个,由于溶解度的原因,对其中35个化合物进行了免疫活性初筛,发现Y27、Y30、Y32、Y05、Y06、Y07、Y23、Y25等八个化合物在体外表现出较强的免疫抑制活性;而淋巴细胞毒性筛选结果显示,八个化合物中只有Y27、Y32、Y07、Y25无明显淋巴细胞毒性,提示Y27、Y32、Y07、Y25的免疫抑制活性并非药物对细胞的直接细胞毒作用引起。因此,本研究对Y27、Y32、Y07、Y25体内外免疫抑制活性进行进一步评价。 二、Y27等化合物免疫活性初步评价。 在体外观察了Y27、Y32、Y07、Y25四个化合物对T、B淋巴细胞以及巨噬细胞活性的影响,发现四个化合物对T、B淋巴细胞增殖均具有明显抑制作用, Y27、Y32抑制作用稍强;Y07和Y25对B淋巴细胞抗体分泌无明显影响,Y27和Y32高浓度(100 mM)时对B淋巴细胞抗体分泌有一定抑制作用;Y27、Y32及Y25可以减少小鼠巨噬细胞系RAW264.7细胞TNF-a分泌。进而选用小鼠迟发型超敏反应(delayed type hypersensitivity, DTH)模型和鸡卵清蛋白(ovalbumin, OVA)致敏模型评价了化合物在整体动物水平的免疫药理学活性。其中DTH是主要由CD4+T细胞介导的免疫反应,DTH模型用于评价化合物对非特异性T细胞免疫应答的影响;OVA是T细胞特异性抗原,OVA致敏模型用于评价化合物对抗原特异性T细胞反应的影响。结果显示Y07和Y25对T淋巴细胞介导的免疫反应有较强抑制作用,但对体液免疫无明显影响,对抗原OVA介导的Th1/Th2细胞分化平衡也无明显影响;Y27和Y32对细胞免疫和体液免疫都表现出较好的抑制活性,并对DTH模型小鼠Th1/Th2细胞失衡有一定的调节作用。根据以上结果我们认为Y27和Y32可能在自身免疫性肾炎治疗上有一定优势,因此本研究对这两个化合物的抗自身免疫性肾炎活性进行了评价。 三、Y27和Y32对小鼠自身免疫性肾炎的疗效评价。 小鼠狼疮性肾炎模型包括诱导性和自发性两类,本研究分别选用淋巴细胞免疫诱导的慢性移植物抗宿主病(chronic graft-vervus-host disease, cGVHD)病理模型和自发性肾炎模型MRL/lpr小鼠评价了化合物Y27和Y32对自身免疫性肾炎的治疗作用。 实验结果提示Y27和Y32对小鼠实验性自身免疫性肾炎具有较好的治疗作用。 四、Y27和Y32抗自身免疫性肾炎作用机理初步研究。 在确定Y27和Y32对小鼠自身免疫性肾炎疗效后,本研究针对肾炎发生发展中的关键环节,观察了Y27和Y32对Treg功能、Th1/Th2细胞平衡、B淋巴细胞活化和巨噬细胞功能等方面的影响,对其治疗自身免疫性肾炎的作用机理进行了初步探讨。 综合本部分研究结果可以看出,Y27和Y32治疗小鼠自身免疫性肾炎作用机理有相同之处,也有不同之处。相同之处在于二者均对肾炎小鼠的Thl/Th2失衡具有一定的调节作用;不同之处表现为Y27可通过增强Treg抑制功能发挥作用,Y32则可以通过影响B淋巴细胞的过度活化发挥作用。 通过以上研究,本论文主要得出以下结论: 1.对结构改造获得的新结构化合物进行体外免疫活性和初步淋巴细胞毒性筛选的结果表明,Y27, Y32, Y07和Y2_5免疫抑制活性较强,且细胞毒性较低;进一步进行体内免疫活性评价的结果表明,Y27和Y32免疫抑制活性较强,且二者对Thl/Th2平衡具有一定的调节作用,提示有较好的开发前景。 2.化合物Y27和Y32在cGVHD和MRL/lpr两种实验性自身免疫性肾炎小鼠上均能明显降低其尿蛋白,改善血清尿素氮、肌醉等水平的异常,并减轻小鼠肾脏病理损害程度,提示对小鼠实验性自身免疫性肾炎有良好治疗作用。 3.Y27和Y32作用机制新颖,均可通过对肾炎小鼠的Th1/Th2失衡的调节来发挥治疗小鼠自身免疫性肾炎的作用,Y27还可通过增强Treg抑制功能发挥作用,Y32则可通过影响B淋巴细胞的过度活化发挥作用。 4.Y27和Y32可能具有治疗小鼠自身免疫性肾炎作用,且作用机制独特,有望作为治疗自身免疫性肾炎候选药物进行深入开发。