CN112641768A

CN112641768A - 双硫仑在制备防治nlrp3炎症小体相关疾病的药物中的应用

Info

Publication number: CN112641768A
Application number: CN202011642796.2A
Authority: CN
Inventors: 胡文辉; 杨忠金; 孙平; 邓文敏; 熊兮; 陈秀会; 陈燕红
Original assignee: Guangzhou Medical University
Current assignee: Guangzhou Medical University
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2020-12-30
Publication date: 2021-04-13
Also published as: CN110917182A; WO2021135654A1

Abstract

本发明涉及一种双硫仑在制备防治NLRP3炎症小体相关疾病的药物中的应用。本发明在研究中发现，双硫仑可以有效地抑制NLRP3炎症小体活化，抑制炎症活化信号分子Caspase‑1 P20和炎症细胞因子IL‑1β的成熟和分泌，对于NLRP3炎症小体相关疾病具有良好的防治作用，尤其是对于腹膜炎和痛风性关节炎，具有显著的防治效果。

Description

双硫仑在制备防治NLRP3炎症小体相关疾病的药物中的应用

技术领域

本发明涉及医药领域，特别是涉及一种双硫仑在制备防治NLRP3炎症小体相关疾病的药物中的应用。

背景技术

NLRP3炎症小体是一种模式识别受体(pattern recognition receptor，PRR)，是Caspase-1的炎症性激活平台。它能够识别外源性的病原体相关分子模式(pathogen-associated molecμlar pattern，PAMP)如脂多糖LPS、病毒RNA或内源性的损伤相关分子模式(damage-associated molecμlar pattern，DAMP)如DNA、内毒素、尿酸、ATP、Aβ和细胞碎片等。这些物质异常的出现在细胞外或细胞内的某个部位，使组织的稳态受到刺激而激活NLRP3炎症小体，抵抗外源性或内源性因素对机体的损害，但过度激活的NLRP3炎症小体会导致多种疾病发生发展，例如痛风、2型糖尿病以及神经退行性疾病等。尽管在基础研究中许多抑制剂对NLRP3炎症小体相关的疾病都有一定的缓解作用，但目前临床上，仍缺乏抑制NLRP3炎症小体活化的药物。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种双硫仑在制备防治NLRP3炎症小体相关疾病的药物中的应用。

具体技术方案如下：

双硫仑在制备防治NLRP3炎症小体相关疾病的药物中的应用。

本发明的另一目的是提供一种防治NLRP3炎症小体相关疾病的药物，包括双硫仑以及药学上可接受的辅料。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

双硫仑(disulfiram，DSF)的结构式为

其分子式为C₁₀H₂₀N₂S₄，分子量为297，CAS号为97-77-8。双硫仑是一种传统的戒酒药物，安全无毒，药理作用强，服用该药后即使饮用少量的酒，身体也会产生严重不适，而达到戒酒的目的。

本发明的发明人在研究中意外地发现，双硫仑可以有效地抑制NLRP3炎症小体活化，抑制炎症活化信号分子Caspase-1P20和炎症细胞因子IL-1β的成熟和分泌，对于NLRP3炎症小体相关疾病具有良好的防治作用，尤其是对于腹膜炎和痛风性关节炎，具有显著的防治效果。

附图说明

图1为DSF可以浓度依赖性的抑制Nigericin(A)和ATP(B)诱导IL-1β的分泌的效果图；

图2为免疫印迹(WB)检测DSF可以浓度依赖性的抑制Nigericin和ATP诱导的Caspase-1的活化以及IL-1β的分泌的效果图；

图3为DSF抑制LPS诱导的腹膜炎中腹腔液和血清IL-1β的产生的效果图；

图4为DSF抑制MSU诱导的痛风的效果图；

图5为DSF抑制IMQ诱导的银屑病的效果图，以及各组皮肤红斑和鳞屑评分统计图；

图6为DSF抑制IMQ诱导银屑病皮肤中IL-1β的产生以及抑制皮肤厚度的效果图；

图7为DSF抑制IMQ诱导银屑病小鼠脾脏肿大的效果图；

图8为DSF对IMQ诱导银屑病小鼠的体重影响不大，毒性比阳性对照药甲氨蝶呤弱。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照实施例对本发明进行更全面的描述，以下给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实施方式提供一种双硫仑在制备防治NLRP3炎症小体相关疾病的药物中的应用。

在其中一些实施例中，所述NLRP3炎症小体相关疾病为急性NLRP3炎症小体相关疾病或慢性NLRP3炎症小体相关疾病。

在其中一些实施例中，所述NLRP3炎症小体相关疾病为关节炎。

在其中一些实施例中，所述关节炎为痛风性关节炎或类风湿性关节炎。

在其中一些实施例中，所述NLRP3炎症小体相关疾病为盆腔炎。

在其中一些实施例中，所述盆腔炎为急性盆腔炎。

在其中一些实施例中，所述盆腔炎为腹膜炎。

在其中一些实施例中，所述腹膜炎为急性腹膜炎。

在其中一些实施例中，所述NLRP3炎症小体相关疾病为肠炎、肝炎、脊柱炎、白塞病、家族性冷自发炎症综合征、Mμckle-Wells综合征、慢性婴儿神经皮肤和关节综合征、新生儿发作多系统炎性疾病、接触性超敏反应或紫外线所诱导的皮肤晒伤。

在其中一些实施例中，所述NLRP3炎症小体相关疾病为硅肺、石棉肺、矽肺、帕金森病、抑郁症、II型糖尿病、非酒精性脂肪肝病、酒精性肝病、肾病、多发性硬化症、肌萎缩侧索硬化、哮喘或急性呼吸窘迫综合征。

在其中一些实施例中，所述NLRP3炎症小体相关疾病为银屑病。

本实施方式还提供一种防治NLRP3炎症小体相关疾病的药物，包括双硫仑以及药学上可接受的辅料。

在其中一些实施例中，所述药物的剂型为胶囊剂、颗粒剂、注射剂、丸剂、糖浆剂、散剂、膏剂、乳液、溶液、悬浮液或酊剂。

在其中一些实施例中，所述药物的剂型为口服溶液；和/或，所述药物的给药方式为口服；和/或，所述药物用于哺乳动物或人。

在其中一些实施例中，所述辅料包括赋形剂、填料、增容剂、粘合剂、保湿剂、崩解剂、缓溶剂、吸收加速剂、吸附剂、稀释剂、增溶剂、乳化剂、润滑剂、润湿剂、悬浮剂、矫味剂或香料。

具体地，所述辅料可选自以下组分中的至少一种：

(a)填料或增容剂，例如，淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露醇和硅酸；

(b)粘合剂，例如，羟甲基纤维素、藻酸盐、明胶、聚乙烯基吡咯烷酮、蔗糖和阿拉伯胶；

(c)保湿剂，例如，甘油；

(d)崩解剂，例如，琼脂、碳酸钙、马铃薯淀粉或木薯淀粉、藻酸、某些复合硅酸盐、和碳酸钠；

(e)缓溶剂，例如石蜡；

(f)吸收加速剂，例如，季胺化合物；

(g)润湿剂，例如鲸蜡醇和单硬脂酸甘油酯；

(h)吸附剂，例如，高岭土；

(i)润滑剂，例如，滑石、硬脂酸钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、十二烷基硫酸钠，或其混合物。胶囊剂、片剂和丸剂中，剂型也可包含缓冲剂。

除了活性成分外，液体剂型可包含惰性稀释剂，如水或其它溶剂，例知，乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、丙二醇、1,3-丁二醇、二甲基甲酰胺以及油，特别是棉籽油、花生油、玉米胚油、橄榄油、蓖麻油和芝麻油或这些物质的混合物等。除了这些惰性稀释剂外，组合物也可包含助剂，如润湿剂、乳化剂和悬浮剂、甜味剂、矫味剂和香料。

除了活性成分外，悬浮液可包含悬浮剂，例如，乙氧基化异十八烷醇、聚氧乙烯山梨醇和脱水山梨醇酯、微晶纤维素、甲醇铝和琼脂或这些物质的混合物等。

用于肠胃外注射的组合物可包含生理上可接受的无菌含水或无水溶液、分散液、悬浮液或乳液，和用于重新溶解成无菌的可注射溶液或分散液的无菌粉末。可包含适宜的含水和非水载体、稀释剂、溶剂或赋形剂，例如水、乙醇、多元醇及其适宜的混合物。

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规实验方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。

DSF(双硫仑)购自aladdin公司。

LPS和ATP购自Sigma公司。

Nigericin(尼日利亚菌素)购自Invitrogen公司。

抗鼠IL-1β抗体(AF-401-NA)购自R&D公司。

抗NLRP3抗体(AG-20B-0014)、抗ASC抗体(AG-25B-0006)和抗Caspase-1抗体(AG-20B-0042)购自Adipogen公司。

抗β-actin抗体(P30002)购自Abmart公司。

ELISA试剂盒(IL-1β)购自InvivoGen。

C57BL/6J雌性小鼠购自广东省实验动物中心。

J774A.1细胞购自jennio-bio。

为了验证双硫仑的效果，本发明的发明人首先在体外实验进行了双硫仑对NLRP3炎症小体抑制，然后建立了急性NLRP3炎症小体相关疾病动物模型，再用双硫仑进行预防和治疗，以观察双硫仑在动物水平的抗炎症小体的作用。

实施例1双硫仑对NLRP3炎症小体抑制作用的体外研究

1、第一天，将J774A.1细胞分到96孔板上，每个孔5×10⁵个细胞；

2、种板过夜，弃上清，每孔加入100μL含细菌脂多糖(LPS)(1μg/ml)的含10％血清的DMEM培养基，然后加入不同浓度的(0μM、2μM、5μM、10μM)DSF处理1小时，再加入尼日利亚菌素(Nigericin，10μM)或ATP(5mM)处理1小时；

3、步骤2处理后，收集细胞上清液，采用Moμse IL-1βELISA试剂盒测定IL-1β含量，其操作步骤按照试剂盒说明书进行，结果见图1。

图1结果显示，在LPS预处理和第二信号Nigericin或ATP的共同作用下，炎症小体活化，IL-1β成熟并分泌到上清之中。随着不同浓度的DSF加入，有效地抑制IL-1β成熟和分泌，并且，这种抑制效果是剂量依赖的。

实施例2 DSF抑制NLRP3炎症小体的活化

1、第一天，将J774A.1细胞分到6孔板上，每个孔2×10⁶个细胞；

2、种板过夜，弃上清，每孔加入1mL含细菌脂多糖(LPS)(1μg/ml)的含10％血清的DMEM培养基，然后弃上清，加入不同浓度的(0μM、2μM、5μM、10μM)DSF的opti-MEM培养基处理1小时，再加入尼日利亚菌素(Nigericin，10μM)处理1小时；

3、步骤2处理后，收集细胞上清(Supernant)和细胞裂解液(Lysate)，上清和裂解液按常规方法提取蛋白，用抗IL-1β抗体、抗Caspase-1抗体、抗NLRP3抗体和抗ASC抗体进行westernblot分析，结果见图2。

图2结果显示，在LPS预处理和第二信号Nigericin的共同作用下，炎症小体活化，P20和IL-1β成熟并分泌到上清之中，随着不同浓度的DSF加入，有效地抑制P20和IL-1β成熟和分泌，并且，这种抑制效果是剂量依赖的。

实施例3双硫仑对NLRP3炎症小体抑制作用的体内研究——DSF抑制LPS诱导的腹膜炎

1、取6-8周龄C57BL/6雌鼠，称重，并进行编号。然后灌胃DSF，100mg/kg每只鼠，对照组灌胃含有10％DMSO的PBS，每天一次，连续三天，第三天灌胃DSF 1h后，腹腔注射LPS，20mg/kg每只鼠；

2、6小时后，摘除眼球放血，并收集血液，放血完毕后颈椎脱臼处死小鼠。血液放于室温静置30min，然后3000rpm离心30min，收集血清；

3、用1ml生理盐水冲洗腹腔，吸出的生理盐水，3000rpm离心5分钟，收集上清液；

4、步骤2得到的血清和步骤3得到的腹腔灌洗上清液用ELISA的方法进行IL-1β的测定，结果见图3。

从图3的结果看，腹腔注射LPS后，IL-1β等炎性细胞因子水平有明显的升高，而DSF的加入有效的抑制这些炎性因子的水平，表明DSF可以有效地抑制LPS诱导的腹腔炎。

实施例4双硫仑对NLRP3炎症小体抑制作用的体内研究——DSF抑制MSU诱导的痛风

1、取6-8周龄的大鼠分为3组(模型组、模型给药1组和模型给药2组)，每组6只大鼠。模型组：关节注射0.2mL的尿酸钠结晶(MSU)；模型给药1组：同模型组造模程序一致，但造模后1h口服DSF(25mg/kg)，连续喂药3天；模型给药2组：同模型组造模程序一致，但造模后1h口服DSF(100mg/kg)，连续喂药3天。

2、72小时后，测量关节肿胀程度；眼眶取血，分离血清；取各个大鼠踝关节滑膜组织HE染色制备切片，并检测滑膜组织中的caspase-1、血清中IL-1β的表达变化。结果见图4。

从图4的结果看，DSF改善大鼠裸关节肿胀程度，有效抑制了血清中的IL-1β和滑膜组织中的caspase-1的表达，DSF处理组小鼠的滑膜水肿、纤维组织增生、灶性坏死、淋巴细胞及巨噬细胞浸润以及局部骨膜受累均有所降低。这些结果表明DSF有效的抑制MSU诱导的痛风。

由上述实验可知，双硫仑可以有效地抑制NLRP3炎症小体活化所形成的炎症活化信号分子Caspase-1P20和炎症细胞因子IL-1β的成熟和分泌，对于NLRP3炎症小体相关疾病具有良好的防治作用，尤其是对于腹膜炎和痛风性关节炎，具有显著的防治效果。

实施例5双硫仑对NLRP3炎症小体抑制作用的体内研究——DSF抑制IMQ(咪喹莫特，imiquimod)诱导的银屑病

取6-8周龄C57BL/6雄性小鼠，称重，分为6组(阴性对照组、模型组、模型给药1组、模型给药2组、模型给药3组、甲氨蝶呤阳性对照组)，每组6只小鼠，然后剃去小鼠背部毛发，每只小鼠毛发剃除的面积为2cm×4cm。阴性对照组：62.5mg/鼠/天的凡士林涂抹于小鼠背部暴露的皮肤上，连续涂抹5天；模型组：62.5mg/鼠/天的IMQ涂抹于小鼠背部暴露的皮肤上，连续涂抹5天；模型给药1组：同模型组造模程序一致，但涂抹IMQ后1h腹腔注射DSF(10mg/kg)，每天给药1次，连续给药5天；模型给药2组：同模型组造模程序一致，但涂抹IMQ后1h腹腔注射DSF(30mg/kg)，每天给药1次，连续给药5天；模型给药3组：同模型组造模程序一致，但涂抹IMQ后1h腹腔注射DSF(70mg/kg)，每天给药1次，连续给药5天；甲氨蝶呤阳性对照组：同模型组造模程序一致，但涂抹IMQ后1h腹腔注射甲氨蝶呤(Methotrexate，1mg/kg)，每天给药1次，连续给药5天；

第6天时，拍摄小鼠背部皮肤情况，称量小鼠体重，随后颈椎脱臼处死小鼠；

3、取下步骤2颈椎脱臼处死后的小鼠背部皮肤，测定皮肤厚度，冻存到液氮中保存30分钟以上，随后取出皮肤组织，加入裂解液并用组织研磨器研磨充分后，1200rpm离心10分钟，取上清进行ELISA测定皮肤组织中IL-1β的水平；

4、取下步骤2颈椎脱臼处死后的小鼠脾脏，拍照，称重，随后冻存到液氮中保存。

从图5的结果看，DSF呈浓度依赖性地明显改善小鼠皮肤鳞屑和红斑数量，有效降低小鼠背部皮肤的红斑和鳞屑的评分(采用临床银屑病面积和严重程度指数(PASI)方法来评估小鼠背部皮肤的严重程度，主要对红斑、鳞屑进行0—4的评分；0分表示无红斑、无鳞屑；1分表示轻微红斑、轻微鳞屑；2分表示中度红斑、中度鳞屑；3分表示重度红斑、重度鳞屑；4分表示极重度红斑、极重度鳞屑；该评分作为衡量银屑病严重程度的标准)，并且在DSF为70mg/kg的给药剂量下其对银屑病的疗效比银屑病的一线临床治疗药物甲氨蝶呤的效果好。

从图6的结果看，DSF能有效抑制小鼠背部皮肤组织的IL-1β的表达，并且在DSF为70mg/kg的给药剂量下其抑制IL-1β水平的程度比甲氨蝶呤的强，并且通过检测小鼠背部皮肤的厚度情况，发现DSF能够剂量依赖性地降低小鼠皮肤的增生。

从图7的结果看，DSF能够剂量依赖性地抑制银屑病小鼠的脾脏肿大，明显降低银屑病小鼠的脾脏比重值。

从图8的结果看，DSF对银屑病小鼠的体重影响不大，但阳性对照甲氨蝶呤能明显降低银屑病小鼠的体重，说明甲氨蝶呤的毒性较大，而双硫仑的毒性较轻。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.双硫仑在制备防治NLRP3炎症小体相关疾病的药物中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述NLRP3炎症小体相关疾病为关节炎。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述关节炎为痛风性关节炎或类风湿性关节炎。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述NLRP3炎症小体相关疾病为盆腔炎。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述盆腔炎为腹膜炎。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述腹膜炎为急性腹膜炎。

7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述NLRP3炎症小体相关疾病为肠炎、肝炎、脊柱炎、硅肺、石棉肺、矽肺、白塞病、紫外线所诱导的皮肤晒伤、接触性超敏反应、帕金森病、抑郁症、II型糖尿病、非酒精性脂肪肝病、酒精性肝病、肾病、家族性冷自发炎症综合征、Mμckle-Wells综合征、慢性婴儿神经皮肤和关节综合征、新生儿发作多系统炎性疾病、多发性硬化症、肌萎缩侧索硬化、哮喘或急性呼吸窘迫综合征。

8.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述NLRP3炎症小体相关疾病为银屑病。

9.一种防治NLRP3炎症小体相关疾病的药物，其特征在于，包括双硫仑以及药学上可接受的辅料。

10.根据权利要求9所述的药物，其特征在于，所述药物的剂型为胶囊剂、颗粒剂、注射剂、丸剂、糖浆剂、散剂、膏剂、乳液、溶液、悬浮液或酊剂；和/或，所述辅料包括赋形剂、填料、增容剂、粘合剂、保湿剂、崩解剂、缓溶剂、吸收加速剂、吸附剂、稀释剂、增溶剂、乳化剂、润滑剂、润湿剂、悬浮剂、矫味剂或香料。