CN104906081A - 一种化合物在制备治疗骨关节炎药物中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种结构式(I)化合物在制备治疗骨关节炎药物中的应用。经实验证实，本发明结构式(I)化合物可以明显抑制IL-1β和TNFa诱导的MMP13的表达，同时提高Ⅱ型胶原和糖胺多糖的表达，为治疗骨关节炎提供了一种新的途径和手段。此药物具有治疗靶点明确，成份单一，在剂量上易控制，能用于骨关节炎的治疗及提高骨关节炎患者的生存质量。
Description
技术领域
本发明涉及医药领域，尤其涉及一种化合物的医药新用途，具体涉及化合物PD0325901在制备治疗骨关节炎药物中的应用。
背景技术
关节炎(osteoarthritis，OA)在我国的总发病率约为13％，其中以骨关节炎为最常见，发病率随年龄增加而上升。据最新数据统计，在60岁以上的人群中，X线上有表现的骨关节炎女性发病率约42.8％，男性约21.5％，有症状的骨关节炎的女性发病率约为15％，男性约为5.6％。骨关节炎已成为中老年人功能病废、生活质量下降的主要原因之一。由于社会的发展和医疗水平的提高，人口寿命的增加，中国将成为骨关节炎发病的大国，骨关节炎所表现出的关节疼痛和僵硬严重影响中老年的生活质量，同时也将带来沉重的社会负担，因此对于关节炎的治疗显得尤为迫切和必要。
目前临床治疗骨关节炎的药物主要采用非甾体类消炎药(NSAIDs)和软骨保护剂及中成药制剂。NSAIDs一直是全球处方量最大的药物之一，此类药物存在较明显的胃肠道反应，进一步限制其使用，COX2选择性抑制剂虽避免这类问题，但对心血管***仍有一定的风险；软骨保护剂如维固力,日常用药费用在30元/日，起效时间长(﹥3周)，因其费用和时间成本高，对其推广有一定的限制。且到目前为止，以上药物均为相关报道可以逆转退变的软骨细胞。
医药界一直在致力于开发较理想的治疗骨关节病的药物，寻找安全有效、服量较少、价格适度的中药新药。
化合物PD0325901目前主要应用在各种癌症上的研究，其抗癌活性已在各种人类移植瘤中得到证实，在研究的人类肿瘤模型中,有85％以上的肿瘤被PD 0325901明显抑制。
化合物PD0325901的结构式(I)如下：
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供结构式(I)化合物的新用途，即在制备治疗骨关节炎药物中的新应用。
骨关节炎发生，主要是软骨细胞发生退变，而软骨细胞的退变主要表现为，促进II型胶原和糖胺多糖降解的基质金属蛋白酶MMP13(Matrix metallopeptidase 13)的表达上调，而软骨细胞特异性基因如II型胶原和糖胺多糖等表达丢失，如果药物能阻止这些基因的表达改变，可能成为骨关节炎的治疗药物。
目前在实验中，发现PD0325901(购自santacruz公司)化合物(即结构式(I)化合物)可以明显抑制IL-1β和TNFa诱导的MMP13的表达，同时提高Ⅱ型胶原和糖胺多糖的表达。本发明通过常见的诱导骨关节炎因子如IL-1β和TNFa诱导软骨细胞退变，建立骨关节炎的细胞模型，同时加入药物(结构式(I)化合物)，观察药物的作用，从而确定结构式(I)化合物成为骨关节炎的潜在治疗药物，及将来应用于动物和人体试验奠定试验基础。
本发明提供了结构式(I)化合物在制备治疗骨关节炎药物中的应用
进一步地，所述结构式(I)化合物具有抑制IL-1β和TNFa诱导的MMP13的表达，同时提高Ⅱ型胶原和糖胺多糖表达的功能。
进一步地，所述治疗骨关节炎药物含有药学上有效量的结构式(I)化合物以及药学上可接受的载体。
进一步地，所述药物被制成任何一种药学上可接受的剂型，例如片剂、胶囊剂、颗粒剂、口服液、注射剂等。
利用本发明结构式(I)化合物(在本发明中简称为PD0325901)，通过各种常规筛选方法，可筛选出与PD0325901发生相互作用的物质，如受体、抑制剂或拮抗剂等。PD0325901为信号通路MAPK-MEK的抑制剂，主要针对MEK分子的抑制剂。
本发明PD0325901的给药方式通常为口服，但其具有高渗透率，皮下注射也是一种给药方式。
以本发明的PD0325901为例，可以将其与合适的药学上可接受的载体联用。这类药物组合物含有治疗有效量的化合物和药学上可接受的载体或赋形剂。这类载体包括(但并不限于)：盐水、缓冲液、葡萄糖、水、甘油、乙醇、及其组合。药物制剂应与给药方式相匹配。本发明的PD0325901可以被制成注射剂形式，例如用生理盐水或含有葡萄糖和其他辅剂的水溶液通过常规方法进行制备。诸如片剂和胶囊之类的药物，可通过常规方法进行制备。药物如注射剂、口服液、片剂和胶囊宜在无菌条件下制造。活性成分的给药量是治疗有效量，例如每天约1微克/千克体重-约5毫克/千克体重。此外，本发明的PD0325901还可与其他治疗剂一起使用。
当本发明的PD0325901被用作药物时，可将治疗有效剂量的PD0325901施用于动物肿瘤治疗实验时，其中该治疗有效剂量通常至少约20微克/千克体重，而且在大多数情况下不超过约25毫克/千克体重，在临床I期肿瘤试验时，给药剂量在2毫克/天至大于20毫克/天。当然，对于此化合物的具有骨关节炎的治疗作用，药物剂量需要重新进行临床试验。具体剂量还应考虑给药途径、病人健康状况等因素，这些都是熟练医师技能范围之内的。
和现有技术相比，本发明具有以下有益效果：PD0325901作为肿瘤的治疗潜在药物，在软骨细胞上测试，首次发现其具有逆转软骨退变的功效，对软骨细胞退变的保护作用。在IL-1β和TNFa的作用下，软骨细胞中的最主要的基质成份如Col2a1和GAG，显著降解，而PD0325901可以逆转炎性细胞因子的致退变作用，使退变的细胞恢复到正常细胞的基因表达。在中医药的研究中，至今未发现其它药物有此效果，此药物具有治疗靶点明确，成份单一，在剂量上易控制，若能用于骨关节炎的治疗，将会产生巨大的经济效益，及提高骨关节炎患者的生存质量。
附图说明
图1是本发明实施例1中蛋白定量检测(Western blot方法)的结果示意图。
图2是本发明实施例1中糖胺多糖(GAG)的含量测定的结果示意图。
图3是本发明实施例2中体外股骨头软骨组织培养实验的结果示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。以下实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1
1.取出生24h的SD大鼠四肢关节处软骨，提取软骨细胞。传代后的第一代细胞进行研究。
2.细胞分为5组：分别为对照组，IL-1β组(50ng/ml，peprotech公司)，IP0.1组[IL-1β+PD0325901(0.1μM)]，IP0.25组[IL-1β+PD0325901(0.25μM)]，IP0.5组[IL-1β+PD0325901(0.5μM)]，TNFa组(50ng/ml，peprotech公司)，TP0.1组[TNFa+PD0325901(0.1μM)]，TP0.25组[TNFa+PD0325901(0.25μM)]，TP0.5组[TNFa+PD0325901(0.5μM)]。其中，PD0325901购自santacruz公司。分别加入以上药物浓度和细胞因子。24小时后，抽取细胞总蛋白，进行蛋白定量检测(Western blot方法)MMP13(santacruz公司，货号SC-30073)，Col2a1(santacruz公司，货号SC-52658)以及检测细胞中糖胺多糖的含量。
3.蛋白定量检测(Western blot方法)，结果见图1，软骨细胞在IL-1β和TNFa作用24小时后，MMP13的表达量显著提高，Col2a1的表达显著降低，表明软骨发生退变，在IL-1β和TNFa分别和不同浓度的药物协同作用后，MMP13的表达被抑制，而Col2a1的表达将增加，这两个蛋白的表达将恢复到正常的软骨细胞的水平(对照组)。进一步说明PD0325901药物通过抑制MMP13的表达，从而保护软骨基质Col2a1避免其降解。
4.糖胺多糖(GAG)的含量测定根据试剂盒(Biocolor公司,英国)。取100,000个软骨细胞测其GAG含量。软骨细胞在IL-1β和TNFa作用24和48小时后，GAG的含量下降，表明软骨发生退变，在IL-1β和TNFa分别和不同浓度的药物协同作用后，GAG的含量得到提高，甚至GAG的水平超过对照组正常的软骨细胞的水平，结果见图2。#P<0.05和＊P<0.05分别和对照组及IL-1β组比较。
实施例2
取出生2周龄的SD大鼠股骨头(此时股骨头未钙化，均为软骨组织)。分为5组：分别为对照组(con组)，IL-1β组(50ng/ml，peprotech公司)，IP0.1组[IL-1β+PD0325901(0.1μM)]，TNFa组(50ng/ml，peprotech公司)，TP0.1组[TNFa+PD0325901(0.1μM)]。其中，PD0325901购自santacruz公司。分别加入以上药物浓度和细胞因子。每48小时换液一次，至96小时，取出股骨头，4％多聚甲醛固定24小时以上，进行脱钙和脱水，组织包埋和石蜡切片。
在体外股骨头软骨组织培养实验中，发现在IL-1β组(50ng/ml，peprotech公司)和TNFa组(50ng/ml，peprotech公司)炎性因子作用4天，相较于对照组(con组)股骨头软骨表面发生明显的退化，甲苯胺蓝和臧红固绿均染色组织中糖胺多糖含量，臧红固绿染色，染色为红色部分表示未退变的软骨，染色为绿色的部分表示退变的软骨，甲苯胺蓝染色，淡染的部分为退变的软骨区域，两种染色结果均一致。在加入药物PD0325901和细胞因子同时作用后，药物PD0325901可完全阻止细胞因子的致退变作用(见图3)。
Claims (5)
1.下述结构式(I)化合物在制备治疗骨关节炎药物中的应用
2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述结构式(I)化合物具有抑制IL-1β和TNFa诱导的MMP13的表达，同时提高Ⅱ型胶原和糖胺多糖表达的功能。
3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述治疗骨关节炎药物含有药学上有效量的结构式(I)化合物以及药学上可接受的载体。
4.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述药物被制成任何一种药学上可接受的剂型。
5.如权利要求4所述的应用，其特征在于，所述任何一种药学上可接受的剂型包括片剂、胶囊剂、颗粒剂、口服液、注射剂。
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