CN110339194B - 拉唑类化合物在制备预防和治疗纤维化疾病药物中的用途 - Google Patents

Abstract

本发明属于医药技术领域，涉及拉唑类化合物在制备治疗和预防纤维化疾病药物中的用途。所述的拉唑类化合物为泮托拉唑、兰索拉唑、奥美拉唑、艾普拉唑、埃索美拉唑、雷贝拉唑等具有苯并咪唑和吡啶取代的亚砜类化合物或它们的衍生物。所述的纤维化疾病包括肺纤维化、肝纤维化、肾纤维化、心纤维化、子宫内膜纤维化、眼纤维化、胰腺纤维化、脾纤维增生疾病、骨髓纤维化疾病、皮肤纤维化或由纤维化诱发的疾病。所述的拉唑类化合物可以和一种或多种药用载体组成药物组合物。拉唑类化合物或其药物组合物可以单独使用或者和其他药物联合使用。且其在治疗纤维化疾病方面具有疗效显著、毒副作用少、使用安全的优点。

Description

拉唑类化合物在制备预防和治疗纤维化疾病药物中的用途

技术领域

本发明属于医药技术领域，涉及拉唑类化合物在制备预防和治疗纤维化疾病药物中的用途，具体涉及泮托拉唑、兰索拉唑、奥美拉唑、艾普拉唑、埃索美拉唑、雷贝拉唑等具有苯并咪唑和吡啶取代的亚砜类化合物或它们的衍生物在制备预防和治疗不同纤维化疾病的药物中的用途。

背景技术

纤维化(Fibrosis)是多种病因诱导细胞因子过度表达引起固有功能细胞和间质细胞活化转型、过量细胞外基质积聚、组织结构破坏及功能丧失的病理过程。纤维化可发生于多种器官，包括肺、肝脏、肾脏和心脏等重要脏器，主要病理改变为器官组织内肌成纤维细胞病灶的形成、纤维结缔组织增多以及实质细胞减少，持续进展可致器官结构破坏和功能减退，乃至衰竭，严重威胁人类健康和生命。在全世界范围内，组织纤维化是许多疾病致残、致死的主要原因，被认为是“不是癌症的癌症”。有关统计资料证明，各种疾病而致死的病人中，接近45％可以归于组织纤维增生疾病。临床对纤维化疾病的治疗方案主要是联合使用抗炎、免疫抑制药物以延缓纤维化进程，该方案因其疗效的不确定性以及不良反应多而未能广泛应用。目前对纤维化疾病的发病机制及潜在治疗靶点的认识虽然已取得一定进展，但临床上仍然缺乏有效的治疗药物，如何有效防治纤维化疾病进而延缓其进程仍是临床医师面临的重要难题，器官移植虽然是纤维化末期唯一有效的治疗手段，但面临器官供体缺乏、手术成活率低和术后难恢复等问题。由此可见，特异性强、疗效确切且无明显不良反应抗纤维化药物的发现意义重大。

转化生长因子β1(TGF-β1)信号对于纤维化病理过程中肌成纤维细胞的形成起着至关重要的作用，也是目前临床抗纤维化药物主要的作用靶点。TGF-β1是最重要的促肾纤维化细胞因子，它在多种多种纤维化疾病中大量表达和分泌。损伤部分表达和分泌的TGF-β1可刺激固有细胞形成肌成纤维细胞病灶，肌成纤维细胞病灶的形成可进一步刺激TGF-β1的过度表达，进而诱导纤维细胞(Fibroblast)和固有功能细胞向纤维化效应细胞—肌成纤维细胞(Myofibroblast)的表型转变。肌成纤维细胞是纤维化病理过程中的效应细胞，大量肌成纤维细胞的生成在纤维化病理过程起至关重要的作用。肌成纤维细胞可促使伤口收缩、软组织回缩，可产生和分泌包括致纤维化细胞因子TGF-β1在内的多种细胞因子，活跃的肌成纤维细胞可诱导细胞外基质过度沉积，肌成纤维细胞还可诱导功能细胞死亡，最终导致了纤维化的发生和组织器官功能受损。2014年FDA批准上市的吡非尼酮(Pirfenidone，商品名：Esbriet)口服用于特发性肺纤维化的治疗，在其他组织纤维化疾病治疗的实验研究也已进入临床研究阶段，其主要作用机制是抑制TGF-β1基因的过度表达，减少TGF-β1的合成，通过阻断TGF-β1信号抑制肌成纤维细胞的生成。基于TGF-β1信号在纤维化病理过程中的重要作用，目前的纤维化模型大多是以TGF-β1为诱导剂，纤维细胞和固有功能细胞为载体细胞而建立，体内不同纤维化动物模型中也涉及TGF-β1信号的活化。

质子泵抑制剂(PPI)是消化内科常规疾病的常用药物之一，目前国内上市的质子泵抑制剂主要是拉唑类化合物：包括奥美拉唑、兰索拉唑、泮托拉唑、雷贝拉唑和埃索美拉唑等。PPI主要通过降低胃壁细胞中的质子泵活性而抑制胃酸分泌，在临床上主要用于消化性溃疡、治疗幽门螺旋杆菌感染、各种原因所致的上消化道出血、急性胃黏膜病变、胃食管返流等相关疾病的治疗。泮托拉唑(Pantoprazole)是继奥美拉唑、兰索拉唑之后的第3种质子泵抑制剂(Proton pump inhibitors，PPI)。泮托拉唑为苯并咪唑类衍生物，化学结构为5-(二氟甲氧基)-2-{[3,4-二甲氧基2吡啶]-甲基}-亚磺酰基-1H-苯并咪唑，可抑制分泌胃酸最终共同通路的H⁺/K⁺-ATP酶(质子泵)而发挥抑酸作用。泮托拉唑既可以降低胃酸的基础水平，又可以减少饭后胃酸的分泌。口服40mg泮托拉唑能抑制基础、夜间及24h胃酸分泌，使H⁺减少90％以上。泮托拉唑在代谢过程中有1个转巯基作用，且对细胞色素P450依赖性酶的抑制作用较弱，泮托拉唑与细胞色素P450氧化酶系统的亲和力要低于奥美拉唑、兰索拉唑，且不会对P450氧化酶系统的活性产生诱导作用，所以对通过该酶代谢的其它合用药物影响较小。泮托拉唑临床用于治疗十二指肠溃疡、胃溃疡及反流性食管炎，与抗生素联用能根除幽门螺杆菌(Helicobacter pylori，HP)感染，并能防止非甾体类抗炎药物(NSAIDs)诱发的胃、十二指肠溃疡。泮托拉唑的不良反应大多较轻微，发生率为2.5％，主要表现为头痛、头晕、嗜睡、恶心、腹泻和便秘、皮疹及肌肉痛。到目前为止，未见泮托拉唑及其他拉唑类质子泵抑制剂对纤维化疾病防治作用的研究报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是针对的缺乏有效的预防和治疗纤维化疾病的药物的不足，提供一种拉唑类化合物及其结构类似物的新用途，即泮托拉唑、兰索拉唑、奥美拉唑、艾普拉唑、埃索美拉唑、雷贝拉唑等具有苯并咪唑和吡啶取代的亚砜类化合物或它们的衍生物在制备用于有效的预防或治疗纤维化疾病药物中的应用。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供拉唑类化合物在制备预防和治疗纤维化疾病药物中的用途。

进一步地，所述的拉唑类化合物为泮托拉唑、兰索拉唑、奥美拉唑、艾普拉唑、埃索美拉唑、雷贝拉唑等具有苯并咪唑和吡啶取代的亚砜类化合物或它们的衍生物。

纤维化疾病包括肺纤维化、肝纤维化、肾纤维化、心纤维化、子宫内膜纤维化、眼纤维化、胰腺纤维化、脾纤维增生疾病、骨髓纤维化和皮肤纤维化等纤维化疾病或由纤维化诱发的疾病。

所述的肺纤维化疾病是药物性肺纤维化，特发性肺纤维化(IPF)，结节病、尘肺、过敏性肺炎和放射线等诱发的肺纤维化，其他病因未明的肺纤维化，以及由肺纤维化诱发的疾病。

所述的肝纤维化是病毒性肝炎、酒精性肝炎、自身免疫性疾病、脂肪肝、营养不良、慢性充血性心力衰竭和药物等不同原因引起的肝脏纤维化，其他病因未明的肝脏纤维化，以及由肝纤维化诱发的疾病。

所述的肾纤维化是高血压、肾小球肾炎、系统性红斑狼疮、硬皮病、肾移植排斥、肾盂肾炎、肾结石、高血脂、糖尿病、高尿酸尿症、高钙尿症等原因引起的肾脏纤维化，其他病因未明的肾脏纤维化，以及由肾纤维化诱发的疾病。

所述的心纤维化是缺血性心脏疾病、高血压、病毒性心肌炎、代谢性心肌病、克山病、扩张性心肌病、肥厚性心肌病、限制性心肌病和心律失常等原因引起的心脏纤维化、心脏重构和心肌肥厚，其他病因未明的心纤维化，以及由心纤维化诱发的疾病。

所述的子宫内膜纤维化是不同原因引起的子宫内膜纤维化病变如子宫内膜异位症等，以及由子宫内膜纤维化诱发的疾病。

所述的眼纤维化是眼睛外伤、眼睛手术和糖尿病引起的眼视网膜纤维增生疾病，以及由眼纤维化诱发的疾病。

所述的胰脏纤维化是急性胰腺炎、胰管梗阻、慢性酒精中毒、Oddi括约肌功能失调、胰腺缺血，以及由胰脏纤维化诱发的疾病；

所述的骨髓纤维化是特发性和药物引起的骨髓纤维化、真性红细胞增多症、慢性髓细胞性白血病、何杰金氏病，以及由骨髓纤维化诱发的疾病。

本发明中，所述的拉唑类化合物的衍生物为泮托拉唑、兰索拉唑、奥美拉唑、艾普拉唑、埃索美拉唑、雷贝拉唑等具有苯并咪唑和吡啶取代的亚砜类化合物的药用盐或酯。

所述的拉唑类化合物可以单独使用或者和其他药物联合使用。

所述的拉唑类化合物可以制备成药物组合物，该组合物至少包括一种活性成分拉唑类化合物和一种药用载体。

进一步地，所述的药物组合物，包括1～99％(质量)拉唑类化合物和1～99％(质量)药用载体，优选为10～90％(质量)拉唑类化合物和10～90％(质量)药用载体。

本发明所述的拉唑类化合物或其药物组合物可以制备成片剂、胶囊、颗粒剂、注射剂或输注剂，用于口服给药，以及经静脉、肌肉、直肠、皮内或皮下等方式给药。

所述的药物组合物还可以是水溶液、非水溶液或混悬液。

本发明中，所述的拉唑类化合物或其药物组合物中，拉唑类化合物在治疗时的使用剂量根据患者的年龄和病情而定，常用的每日剂量为5～5000mg，优选50～3000mg，更优选100～2000mg。给药次数一天一次或数次。

本发明通过构建体内、体外纤维化模型，考察受试物拉唑类化合物在肺纤维化、肝纤维化、肾纤维化和心纤维化等纤维化疾病预防和治疗中的用途。实验结果表明，拉唑类化合物或其药物组合物，尤其是泮托拉唑或其药物组合物能够明显抑制肺、肝、肾和心纤维化病理进程。

附图说明：

图1为拉唑类化合物体外阻断TGF-β1刺激的肺纤维化、肝纤维化、肾纤维化和心纤维化效应细胞硬度的改变。

其中A、B、C和D依次为预先用100μM泮托拉唑、兰索拉唑、奥美拉唑、艾普拉唑、埃索美拉唑、雷贝拉唑或溶媒(Control)处理的肺上皮细胞A549细胞、肝星状细胞LX-2、肾小管上皮细胞CD3和原代心成纤维细胞经10ng/mL的TGF-β1刺激后细胞硬度的变化。^##p＜0.01，与control组比较；^**p＜0.01，与TGF-β1组比较。

图2为泮托拉唑体外抑制TGF-β1刺激的肺纤维化、肝纤维化、肾纤维化和心纤维化标志蛋白α-SMA表达的上调。

其中A、B、C和D依次为预先用100μM泮托拉唑或溶媒(Control)处理的肺上皮细胞A549细胞、肝星状细胞LX-2、肾小管上皮细胞CD3和原代心成纤维细胞经10ng/mL的TGF-β1刺激后纤维化标志蛋白α-SMA表达的变化。^##p＜0.01，与control组比较；^**p＜0.01，与TGF-β1组比较。

图3为泮托拉唑皮下注射给药对博来霉素诱导的小鼠肺纤维化模型的病理学检查结果。

A为H&E染色实验结果，B为Masson染色检测胶原表达的结果。

图4为泮托拉唑皮下注射给药对四氯化碳诱导的小鼠肝纤维化模型的病理学检查结果。

A为H&E染色实验结果，B为Masson染色检测胶原表达的结果。

图5为泮托拉唑皮下注射给药对单侧输尿管结扎诱导的小鼠肾纤维化模型的病理学检查结果。

A为H&E染色实验结果，B为Masson染色检测胶原表达的结果。

具体实施方式

实施例1、细胞硬度为纤维化标志物考察拉唑类化合物体外抗肺纤维化、肝纤维化、肾纤维化和心纤维化作用。

我们前期研究结果证明细胞硬度可作为表征纤维化程度的的生物标志物。肺上皮细胞A549细胞、肝星状细胞LX-2、肾小管上皮细胞CD3和原代心成纤维细胞预先用100μM泮托拉唑、兰索拉唑、奥美拉唑、艾普拉唑、埃索美拉唑、雷贝拉唑或溶媒处理，然后经10ng/mL的TGF-β1刺激上述四种细胞向肌成纤维细胞转型而构建体外肺、肝、肾和心纤维化模型，原子力显微镜检测上述四种细胞经TGF-β1刺激后细胞硬度的变化，以细胞硬度(杨氏模量)为标志物表征纤维化的程度。结果表明(图2)，在上述肺纤维化、肝纤维化、肾纤维化和心纤维化模型中，泮托拉唑、兰索拉唑、奥美拉唑、艾普拉唑、埃索美拉唑、雷贝拉唑可明显阻断TGF-β1诱导的细胞硬度的增加，证明了拉唑类化合物体外可产生抗肺纤维化、肝纤维化、肾纤维化和心纤维化作用。

实施例2、基于纤维化标志蛋白α-SMA的泮托拉唑体外抗肺纤维化、肝纤维化、肾纤维化和心纤维化作用研究。

肺上皮细胞A549细胞、肝星状细胞LX-2、肾小管上皮细胞CD3和原代心成纤维细胞预先用100μM泮托拉唑或溶媒处理，然后经10ng/mL的TGF-β1刺激上述四种细胞向肌成纤维细胞转型而构建体外肺、肝、肾和心纤维化模型，以纤维化标志蛋白α-SMA表征纤维化的程度。如图1所示，10ng/ml的TGF-β1刺激人肺上皮细胞A549、肝星状细胞LX-2、肾小管上皮细胞CD3和原代小鼠心成纤维细胞48h后，纤维化标志蛋白α-SMA的明显上调(P＜0.01＝证明经典的肺、肝、肾和心纤维化模型的成功构建)。100μM的泮托拉唑可明显阻断TGF-β1诱导的纤维化标志蛋白α-SMA的上调，表明了泮托拉唑对肺、肝、肾和心纤维化病理进程具有抑制作用。

实施例3、泮托拉唑体内抗纤维化作用研究。

1、模型制备及给药：

肺纤维化：选用体重20-24g之间成年雄性C57小鼠，分别设定空白对照组(生理盐水)、模型组、受试药组(泮托拉唑，50mg/kg，腹腔注射给药)，每组10只动物。博莱霉素按3mg/kg经气管灌注给药制备小鼠肺纤维化模型；博莱霉素造模后第7天给予不同受试药物，每日给药一次，连续给药21天。

肝纤维化：选用体重20-24g之间成年雄性C57小鼠，分别设定空白对照组(橄榄油)、模型组、受试药组(泮托拉唑，50mg/kg，腹腔注射给药)，每组10只动物。10％四氯化碳(溶于橄榄油)按5mg/kg经腹腔注射给药制备小鼠肝纤维化模型；四氯化碳造模后第7天给予不同受试药物，每日给药一次，连续给药42天。

肾纤维化：选用体重20-24g之间成年雄性昆明种小鼠，分别设定空白对照组(生理盐水)、模型组、受试药组(泮托拉唑，50mg/kg，腹腔注射给药)，每组10只动物。单侧输尿管结扎制备小鼠肾纤维化模型；造模后24小时给予不同受试药物，每日给药一次，连续给药42天。

2、病理组织取材：

肺组织：于给药后第21日，小鼠腹腔注射0.1ml/10g水合氯醛麻醉，打开胸腔，剪开左心房，用预冷的生理盐水从右心室缓慢注入心脏，经肺循环灌注至肺脏发白为止，剪下左肺叶放入4％多聚甲醛固定24h，石蜡包埋后切片，其余肺组织贮藏在液氮中备用。样本用等渗生理盐水解冻，并制成匀浆并于-20℃贮藏。

肝组织：于给药后第42日，小鼠腹腔注射0.1ml/10g水合氯醛麻醉，打开胸腔，剪开左心房，用预冷的生理盐水从右心室缓慢注入心脏，经肺循环灌注至肝脏发白为止，剪下肝左外侧叶放入4％多聚甲醛固定24h，石蜡包埋后切片，其余肝组织贮藏在液氮中备用。样本用等渗生理盐水解冻，并制成匀浆并于-20℃贮藏。

肾组织：于给药后第42日，小鼠腹腔注射0.1ml/10g水合氯醛麻醉，打开胸腔，剪开左心房，用预冷的生理盐水从右心室缓慢注入心脏，经体循环灌注至肾脏发白为止，剪下左肾，从中间剖开，一半放入4％多聚甲醛固定24h，石蜡包埋后切片，其余肾组织贮藏在液氮中备用。样本用等渗生理盐水解冻，并制成匀浆并于-20℃贮藏。

3、小鼠肺脏、肝脏以及肾脏组织病理切片制备及纤维化评价指标：

肺组织：上述肺组织病理学样本采用4％多聚甲醛浸泡24h，乙醇脱水，石蜡包埋，曙红苏木紫染色，Masson三色染色，光镜下进行组织学评价。评价指标包括：肺泡腔体积、肺泡壁厚度、中性粒细胞和胶原含量等。

肝组织：上述肺组织病理学样本采用4％多聚甲醛浸泡24h，乙醇脱水，石蜡包埋，曙红苏木紫染色，Masson三色染色，光镜下进行组织学评价。评价指标包括：肝细胞形态，有无脂肪变性，炎性细胞浸润和胶原含量等。

肾组织：上述肾组织病理学样本采用4％多聚甲醛浸泡24h，乙醇脱水，石蜡包埋，曙红苏木紫染色，Masson三色染色，光镜下进行组织学评价。评价指标包括：肾小管上皮细胞脱落情况、肾小管间质中性粒细胞和胶原含量等。

4、泮托拉唑的体内抗纤维化作用评价结果：

肺纤维化实验结果见图3。H&E染色实验结果显示，空白对照组动物肺组织内结构清晰，未见纤维化表现。博来霉素模型组小鼠肺组织切片严重纤维化，表现为肺泡结构破坏或消失，纤维结缔组织填充，并伴有炎症细胞浸润；肺泡间质明显水肿增宽，大量成纤维细胞和胶原组织沉积。泮托拉唑给药组小鼠肺组织结构较模型组相对完整，肺泡内未见明显的炎症细胞，存在少量的纤维灶，纤维化程度明显减轻。Masson染色结果显示，空白对照组动物肺组织内有少量胶原分布。博来霉素模型组支气管壁周围和肺泡隔区域，可见蓝色胶原纤维明显增多。泮托拉唑给药组小鼠与模型组相比，胶原纤维沉积明显减少。以上病理组织切片结果显示，泮托拉唑体内产生明显的抗肺纤维化作用。

肝纤维化实验结果见图4。H&E染色实验结果显示，空白对照组动物肝组织内肝小叶结构完整，肝细胞排列紧密，呈条索状并且未见纤维化表现。四氯化碳模型组小鼠肝组织切片严重纤维化，表现为肝细胞肿大，形态大小不一，脂肪变性清晰可见，细胞核外移同时汇管区伴有炎性细胞浸润；泮托拉唑给药组小鼠肝组织细胞结构有所恢复排列趋于正常，汇管区未见未见明显脂滴以及明显的炎症细胞，仅存在少量的纤维灶，纤维化程度明显减轻。Masson染色结果显示，空白对照组动物肝组织内有少量胶原分布。四氯化碳模型组汇管区可见蓝色胶原纤维明显增多，并自汇管区向外延伸。泮托拉唑给药组小鼠与模型组相比，胶原纤维沉积明显减少。以上病理组织切片结果显示，泮托拉唑体内产生明显的抗肝肺纤维化作用。

肾纤维化实验结果见图5。H&E染色实验结果显示，空白对照组动物肾组织内结构清晰，未见纤维化表现。单侧输尿管结扎模型组小鼠肾组织切片严重纤维化，表现为肾小管结构破坏或消失，肾小管间质纤维结缔组织填充，并伴有炎症细胞浸润；肾小管间质明显水肿增宽，大量成纤维细胞和胶原组织沉积。泮托拉唑给药组小鼠肾组织结构较模型组相对完整，肾小管间质内未见明显的炎症细胞，存在少量的纤维灶，纤维化程度明显减轻。Masson染色结果显示，空白对照组动物肾组织内有少量胶原分布。单侧输尿管结扎模型组肾小管间质，可见蓝色胶原纤维明显增多。泮托拉唑给药组小鼠与模型组相比，胶原纤维沉积明显减少。以上病理组织切片结果显示，泮托拉唑体内产生明显的抗肾纤维化作用。

Claims (9)

1.拉唑类化合物在制备预防和治疗肾纤维化疾病药物中的用途，其特征在于，所述的拉唑类化合物为泮托拉唑、兰索拉唑、奥美拉唑、艾普拉唑、埃索美拉唑、雷贝拉唑或它们的药用盐。

2.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的肾纤维化是高血压、肾小球肾炎、系统性红斑狼疮、硬皮病、肾移植排斥、肾盂肾炎、肾结石、高血脂、糖尿病、高尿酸尿症、高钙尿症引起的肾脏纤维化，其他病因未明的肾脏纤维化。

3.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的拉唑类化合物单独使用或者和其他药物联合使用。

4.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的拉唑类化合物和药用载体组成药物组合物。

5.如权利要求4所述的用途，其特征在于，所述的药物组合物包括质量为1～99％的拉唑类化合物和1～99％药用载体。

6.如权利要求4所述的用途，其特征在于，所述的药物组合物为水溶液或混悬液，或制备成片剂、胶囊、颗粒剂、注射剂。

7.如权利要求1-6中任何一项所述的用途，其特征在于，所述的拉唑类化合物每日剂量为5～5000mg。

8.如权利要求1-6中任何一项所述的用途，其特征在于，所述的拉唑类化合物每日剂量为50～3000mg。

9.如权利要求1-6中任何一项所述的用途，其特征在于，所述的拉唑类化合物每日剂量为100~2000mg。

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