客观日本

东海大学全球首次发现可以同时选择性抑制血小板平足蛋白受体和胶原蛋白受体的化合物基本结构

2024年01月19日 生物医药

东海大学医学部综合诊疗学系的渡边伸央讲师、猪口贞树客座教授等的研究团队发表研究成果称,从约700万个现有化合物中全球首次发现了能同时选择性抑制人和小鼠的血小板平足蛋白(podoplanin)受体(CLEC-2)和胶原蛋白受体(GPVI)的化合物基本结构。该成果有望加速癌症相关血栓症、癌症转移和动脉硬化相关血栓症等疾病的有效治疗药物的开发。相关成果已发表在《Thrombosis and Haemostasis》上。

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图1:Diphenyl-tetrazol-propannamide衍生物与CLEC-2的结合(供图:东海大学)
在In silico的结合试验中,嵌入CLEC-2分子的平足蛋白结合位点上的化合物G1分子(diphenyl-tetrazol-propanamide衍生物之一)。CLEC-2分子显示为静电势云,化合物G1显示为空间填充模型。

血小板通过在血管损伤部位被激活并凝集来堵塞损伤部位,是负责止血的重要因素。然而,在癌症或动脉硬化等病理状态下,血小板聚集会阻塞血管并引发血栓症。血小板表面有包括胶原蛋白受体在内的十多种触发血小板聚集反应的受体,但目前使用的阿司匹林和氯吡格雷等抗血小板药物因各种受体的活化,会抑制在下游通常会发生的次级反应。因此,一方面广泛适用于有血栓症风险的患者的预防,另一方面,由于缺乏选择性,同时伴随出血的风险。鉴于此,有必要开发对各种受体具有选择性的抗血小板药物。

在血小板上的受体中,CLEC-2由平足蛋白激活,GPVI由胶原蛋白激活。

研究团队通过使用独有计算机程序进行化合物结合评估,从约700万的现有化合物中筛选出抗CLEC-2候选化合物,并应用其中的约100种化合物进行了实验验证。验证结果表明,12种具有diphenyl-tetrazol-propanamide骨架的化合物同时符合CLEC-2的平足蛋白结合位点和GPVI的胶原蛋白结合位点,并且实际上分别阻碍了与平足蛋白和胶原蛋白之间的相互作用,并因此抑制了人和小鼠的血小板聚集反应。

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图2化合物G1对人洗涤血小板的平足蛋白和胶原蛋白诱导的聚集的抑制作用(供图:东海大学)
化合物G1可以抑制平足蛋白诱导聚集的IC50=3μM,胶原蛋白诱导聚集的IC50=15μM左右。

然而,研究发现该药物的疗效在小鼠血栓模型中下降。造成该现象的原因是与血液中白蛋白的结合太强,此发现指明了今后实际应用所需的基本骨架结构的修改方向。

静脉血栓症约占癌症患者死亡原因的20%,其中一部分被认为与平足蛋白激活血小板CLEC-2导致聚集引发静脉血栓有关。另一方面,动脉硬化症中,动脉粥样硬化斑块塌陷,基底膜的胶原蛋白通过与血小板的GPVI结合,诱导聚集,导致动脉血栓形成,从而引发心肌梗塞和脑梗塞。

目前,无论是在临床实践还是在临床试验中,都没有针对CLEC-2和GPVI的小分子抑制剂。通过对本次研究团队发现的diphenyl-tetrazol-propanamide基本骨架进行修改和优化,将有望加速针对癌症相关血栓症、癌症转移、动脉硬化相关血栓症的有效治疗和预防药物的研发。

原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
杂志:hrombosis and Haemostasis
论文:Diphenyl-tetrazol-propanamide derivatives act as dual-specific antagonists of platelet CLEC-2 and GPVI.
DOI:10.1055/a-2211-5202