RGT-075

糖尿病(diabetes mellitus，DM)是全球患病率最高的慢性病之一，其中2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)患者的数量约占DM患者总数的90%。T2DM的成因复杂，大量研究指出另一种慢性病[肥胖或中心型肥胖(又称内脏型肥胖)]与糖尿病前期(prediabetes mellitus，PDM)患病风险存在显著关联。PDM是DM发展的一个重要中间环节，相关研究显示，若无积极干预，PDM在10年内转化为DM的概率高达70%[1]。随着生活水平的提高，DM与肥胖的全球发病率在几十年间快速增长。据国际糖尿病联盟(International Diabetes Fed-eration，IDF)第10版糖尿病地图数据显示: 截至2021年，全球DM成年患者人数已高达5.37亿，预计2030年该数字将上升到6.43亿，2045年将上升到7.83亿。世界卫生组织公布，截至2022年，已有25亿成人超重，其中8.9亿患有肥胖症。 胰高血糖素样肽-1受体(glucagon-like peptide-1 receptor，GLP-1R)是一种属于B类促胰液素家族的跨膜G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptors，GPCR)，介导胰高血糖素样肽-1(glucagon-like pep-tide-1，GLP-1)的生理反应。GLP-1R基因表达范围十分广泛，诺和诺德公司开发的单克隆抗体通过靶向GLP-1R的胞外结构域，可以高选择性地检测人类和啮齿动物组织中GLP-1R的表达。这些抗体对人类和非人灵长类动物组织的免疫组织化学研究证实，GLP-1R均存在于脑、甲状腺、心脏、肺脏、胃、十二指肠、胰腺、肾脏、肾上腺、白色脂肪组织中，仅表达水平有所不同。基于其广泛表达的特点，GLP1R的主要功能包括增加胰岛素分泌、抑制胰高血糖素分泌、促进β细胞增殖、抑制细胞凋亡、抑制食物摄入，从而达到血糖控制和减轻体质量的效果。同时还有研究发现其对心血管系统和神经系统的有益反应有望设计出针对非酒精性脂肪性肝炎、帕金森病和炎症的药物。基于以上特点，针对其设计的激动剂往往具有多种理想的药理作用。近年来，随着对GLP-1R结构的认识加深，靶向GLP-1R的小分子药物设计有较大发展，多款药物进入临床阶段。 本文对GLP-1R的结构和激活等方面的研究进展进行综述，并对靶向GLP-1R的小分子激动剂和变构调节剂以及相关天然化合物的开发进展进行讨论，旨在为进一步开发GLP-1R的口服药物提供思路。 1 GLP-1R的结构与激活 GLP-1R主要由三部分组成: 具有亲水性的N端细胞外结构域(extra cellular domain，ECD)、7次螺旋跨膜核心结构域(transmembrane domains，TMD)以及细胞内侧的C末端区域。3个细胞内环(intracellular loops，ICL) ICL1~ICL3和3个细胞外环(extracellular loops，ECL) ECL1~ECL3将7个α螺旋(TM1~TM7)分开[7]。ECD结构相对保守，包括1个N端α螺旋和2个β折叠。5个残基(D67，W72，P86，G108和W110)有助于ECD结构的稳定性。GLP-1R与配体间的相互作用遵循双结构域模型: 肽的中心α螺旋和C末端与受体的N末端ECD结合，随后肽的N末端与受体的TMD结合，从而引起受体活化和G蛋白偶联。TMD与配体N端之间的相互作用对于GLP-1R的激活至关重要。GLP-1结合口袋位于TM束深处，涉及由TM1/2/5/7，ECL1和ECL2组成的广泛相互作用网络。其中His7和Ala8这2个残基位于TM腔深处，对维持GLP-1的功能至关重要。His7通过与Gln2343.37，Val2373.40，Trp3065.36，Arg3105.40和Ile3135.43形成氢键和疏水相互作用从而与TM3和TM5相互作用，而Ala8则与TM7中的Glu3877.42和Leu3887.43形成疏水相互作用。关键结构水还通过与肽上的His7和受体上的TM5形成网络将肽锚定在适当位置。肽结合并与TM核心相互作用后，主要构象变化之一是TM6的细胞质半部分向外开放和TM5更有限的相关运动与TM2，TM23和TM7共同形成一个空腔以容纳G蛋白，由此触发其下游信号级联反应，最终促进胰岛素分泌等效应[7]。 2 GLP-1R介导的关键信号通路 在β细胞中，GLP-1与GLP-1R的结合导致腺苷酸环化酶(adenyl cyclase，AC)激活从而使细胞内环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate，cAMP)升高，进而激活下游蛋白激酶A(protein kinase A，PKA)、cAMP激活的交换蛋白2(exchange protein 2 activated by cAMP，Epac2)通路增加胰岛素分泌。此外，GLP-1R的激活是通过抑制K+通道诱导β细胞膜去极化，从而实现电压依赖性Ca2+通道打开和加速Ca2+内流，导致胰岛素从β细胞中胞吐。与此同时，GLP-1与GLP-1R的结合促进胰岛素受体底物2(insulin receptor substrate2，IRS2)信号传导，增强磷酸肌醇-3-激酶(phosphoinositide 3-kinase，PI3K)和细胞外信号调控的蛋白激酶1/2(extracellular signal-regulated kinase 1/2，ERK 1/2)的活性，这些信号介导β细胞增殖和分化以及胰岛素基因的转录。激活后的GLP-1R被G蛋白偶联受体激酶(Gprotein coupled receptor kinases，GRK)磷酸化引起β-制动蛋白(β-arrestin)募集，从而产生其他细胞活动。 3 GLP-1R的偏向激动作用 Jarpe等最早提出了“偏向激动”的概念，指同一GPCR的2种化学性质不同的配体转导和/或调节不同信号通路的能力。不同的激动剂还可以诱导不同的受体内化和运输特征，从而影响与下游信号通路的结合。近年来，偏向激动剂逐渐受到新药研发者的关注，经过“微调”的激动剂有可能会改善现有疗法，例如: oliceridine(商品名为Olinvyk)是首款μ-阿片受体偏向激动剂，对于β-arrestin通路的作用明显弱于传统阿片类药物，因此明显减少了阿片样不良反应，如严重恶心、呕吐、呼吸抑制和成瘾性等。GLP-1R也有相似的偏向激动作用，尽管与相同的受体结合，但不同的GLP-1R配体可以参与选择性途径以引发不同的细胞反应。这种偏向作用很可能与受体-配体结合差异而引起的相关构象变化有关，并且具有很大的开发价值，因为某些配体可能会使特定信号通路的信号传导增强以优化疗效。有研究表明，利用有偏向性的激动剂优先激活一条通路可以提高T2DM和肥胖症等疾病治疗管理中的效益与不良反应比，如一种新型的GLP-1类似物ecnoglutide，与semaglutide相比，虽然在cAMP诱导方面有相似的效力，但其β-arrestin募集少于semaglutide，导致血糖控制和体质量减轻方面表现出更好的疗效。虽然并没有实验证明β-arrestin募集与恶心等不良反应有关，但对cAMP诱导的偏向血糖控制与减轻体质量作用有更好的效果，并且可能提供了一种方法减少这类治疗中的恶心等不良反应。 4 已上市的GLP-1R激动剂药物 目前已上市药物均为肽类药物(见表1)，由于注射类药物患者依从性的影响，其发展经历了从短效到长效再到口服的研发历程。虽然口服semaglutide的上市开创了口服剂型的新时代，但口服利用度仅有1%成为其明显短板。各大医药企业从未放弃对注射剂型长效化的追求，2025年上市的依苏帕格鲁肽α(efsubaglutide alfa)的体内半衰期高达204h，未来有望支持每2周一针。但出于对患者依从性的考虑，各研发机构对口服GLP-1R受体药物，尤其是小分子激动剂的开发也已经取得了不错的成果。 5 进入临床试验的小分子GLP-1R激动剂 目前并无小分子GLP-1R激动剂上市，但已有药物进入临床阶段，并展示出了优于传统肽类药物的降糖与减轻体质量效果。 5.1 orforglipron orforglipron由美国礼来公司(Eli Lilly and Company)研制，通过靶向GLP-1R诱导葡萄糖降低和体质量减轻。orforglipron的发现是通过一种基于细胞的高通量方法，采用检测表达人GLP-1R的LLC-PK1细胞中化合物诱导的尿激酶型纤溶酶原激活剂的表达鉴定GLP-1R的小分子激动剂，再经过逐轮的结构改造优化得到吡唑并吡啶衍生物orforglipron。 体外研究表明，orforglipron是GLP-1R的部分激动剂，偏向于cAMP积累，没有可检测到的β-arrestin募集，这一特征可能增强GLP-1R诱导的葡萄糖降低和体质量减轻作用，在刺激GLP-1R介导的cAMP积累方面比TT-OAD2强得多，并且对其他B类GPCR具有高度选择性。体内研究表明，口服orfor glipron可导致人源化GLP-1R转基因小鼠的葡萄糖降低以及非人灵长类动物的促胰岛素和食物摄入减少作用。 鉴于其良好的药动学特征和疗效，该药物进入了临床研究阶段。在最新的为期26周的旨在评估口服orforglipron治疗T2DM和肥胖患者的疗效和安全性的Ⅱ期临床研究中，在第26周的主要终点评估时，新型口服非肽类GLP-1R激动剂orforglipron在12mg或更高的剂量下，与安慰剂和dulaglutide比较显示出糖化血红蛋白(glycated hemoglobin，HbA1c)和体质量的显著降低。同时，接受不同剂量(12，24，36或45mg) orforglipron治疗的患者均表现出具有统计学意义的剂量依赖性体质量减轻效果。此外，orforglipron的安全性与其他基于肠促胰岛素的治疗方法相似。orforglipron目前已开始进行多个Ⅲ期临床试验，评估口服orforglipron在T2DM和肥胖/超重患者中的安全性和有效性。 5.2 danuglipron danuglipron由美国辉瑞公司(Pfizer Inc. )研制，是通过直接作用于GLP-1R达到降糖和减轻体质量效果的小分子激动剂。体外研究表明，danuglipron的药理学特征比某些与GLP-1密切相关的肽(如exendin-4和liraglutide)更接近GLP1。其是cAMP产生的完全激动剂，但在Ca2+动员、磷酸化ERK1/2和β-arrestin募集中仅是部分激动剂。体内研究表明，danuglipron具有口服生物利用度，并可有效降低猴子的葡萄糖水平和食物摄入量。 在最新结束的评估danuglipron控制T2DM患者血糖的疗效和安全性Ⅱb期临床试验中，在第16周的评估终点时，对于所有danuglipron剂量，HbA1c和静脉血浆空腹血糖(fasting plasma glucose，FPG)与安慰剂相比显著降低。另一项评估danuglip ron在肥胖患者中疗效和安全性的Ⅱb期临床试验中，2次·d-1服用danuglipron，显示所有剂量的体质量较基线显著降低，平均减少范围为-6.9%~-11.7%。所有剂量的停药率均高于50%，而安慰剂约为40%。该药物已经结束了Ⅱ期临床试验，但是由于其严重的不良反应和高停药率，目前辉瑞公司决定不再继续进行2次·d-1剂量的Ⅲ期临床试验，转而投入1次·d-1制剂的开发。 5.3 TTP273和TT-OAD2 TTP273与TT-OAD2是由美国vTvTherapeutics公司研发的一种口服小分子GLP-1R激动剂。TTP273是TT-OAD2同类类似物，目前TTP273的结构还未披露，但是TTP273表现出cAMP的偏向信号传导，并且在临床相关浓度下没有显著激活ERK通路。在小鼠中，TTP273增强葡萄糖依赖性胰岛素分泌，降低口服葡萄糖耐量实验后的葡萄糖水平并减少食物摄入量。TTP273已完成T2DM的Ⅱa期疗效临床试验，在试验终点时，TTP273降低了T2DM患者的HbA1c，并观察到了体质量减轻的趋势，没有报告恶心病例，表明该系列化合物与orforglipron和danuglipron相比具有潜在的临床优势。然而，TTP273的最新进展受到确定最佳剂量复杂性的阻碍，这可能与缺乏对其作用机制的理解有关。 TT-OAD2是该系列其中一个化合物，对人源化GLP-1R小鼠急性体内活性的评估显示，TT OAD2具有促胰岛素作用，并且这种作用取决于GLP-1R。体外研究表明TT-OAD2是一种低效cAMP积累的部分激动剂，在非常高的浓度(100μmol·L-1)下仅检测到细胞内Ca2+动员和ERK1/2磷酸化的微反应，并且没有检测到β-arrestin的募集。这些数据表明，相对于内源性GLP-1，TT-OAD2偏向于激活cAMP信号传导通路，是GLP-1R的偏向激动剂。 5.4 RGT-075和RGT-1383 RGT1383是G蛋白介导的cAMP信号传导的完全激动剂和β-arrestin募集的部分激动剂。但其没有更多的体内活性数据，可能是由于瑞格公司(Regor Therapeutics Group)转而开发了RGT-075。RGT-075是瑞格公司发现和开发的一种口服(qd)小分子GLP-1R完全激动剂，用于治疗T2DM和超重/肥胖。RGT-075很有可能是RGT1383的类似物，但是具有更高的活性和更好的降糖、减轻体质量效果。瑞格公司已完成了其单次递增剂量和多次递增剂量Ⅰ期临床研究。在迄今为止完成的临床试验中，RGT-075安全且临床耐受性良好。目前正在进行口服(qd) GLP-1R激动剂RGT-075治疗肥胖症的Ⅱ期临床研究。 5.5 DD202-114 DD202-114是通过AIDD/CADD方法设计的一种GLP-1R激动剂，其结构与danuglip-ron十分相似，仅将苯环上的氰基替换为氧杂环丁烷。DD202-114与danuglipron增加cAMP的积累具有相同效力，同时其激活β-arrestin募集的效力也与danuglipron相似，是一个偏向cAMP积累的偏向激动剂。评估其对人延迟整流钾离子通道基因(human ether-à-go-go-related gene，hERG)通道的影响时发现，与danuglipron相比，DD202-114对hERG通道的亲和力较低，表明其潜在安全性更高。并且DD202-114在口服葡萄糖耐量实验中显示出抑制血糖升高和减少人GLP-1R转基因小鼠食物摄入的强大功效，与danuglipron相比，效果持续时间更长。由于DD202-114在体外活性、降低hERG抑制和体内疗效方面表现出卓越的特性，其盐和晶体形式正处于Ⅰ/Ⅱ期临床试验开发阶段，为糖尿病和肥胖症提供了有前途的治疗选择。 5.6 HRS-7535 HRS-7535是我国恒瑞医药有限公司(Hengrui Pharmaceuticals Co. ，Ltd. )开发的新型口服小分子GLP-1R激动剂，在临床前研究中显示出其改善葡萄糖耐量、刺激胰岛素分泌、抑制食欲、减少食物摄入量的能力。目前已经完成了一项单次给药和多次给药的健康受试者Ⅰ期临床试验，结果表明，HRS-7535具有良好的安全性、耐受性及药动学特征，支持1次·d-1的给药方式。值得一提的是，即使在基数较低的健康受试者中也观察到了体质量降低。目前该药正处于Ⅲ期临床研究中。 5.7 GSBR-1290 GSBR-1290是一种小分子GLP1R激动剂，与人GLP-1R具有高结合亲和力。GS BR-1290强烈激活cAMP通路，而不诱导β-arrestin募集，这表明其是一种完全偏倚的激动剂。GSBR-1290在刺激胰岛素分泌、改善葡萄糖耐量、减少食物摄入和减轻体质量方面表现出强大的体内功效。最新一项对GSBR-1290在T2DM和肥胖患者的安全性和耐受性的Ⅱa期临床试验中，在T2DM患者中，12周时HbA1c(-1.01%~-1.02%)和体质量(-3.26%~-3.51%)有统计学意义的降低; 在肥胖患者中，8周时体质量有统计学意义的降低(-4.74%)，且大多数报告的不良事件为轻度或中度。值得注意的是，在第8周时，GSBR-1290120mg剂量的体质量减轻效果与orforglipron24/45mg剂量相当。由于其良好的临床结果，已经开展了更长期的Ⅱ期临床试验。 5.8 SAL0112 SAL0112是以GLP-1R偏向激动剂为目标而发现的偏向激活GLP-1R的cAMP信号传导通路苯并咪唑类化合物。以danuglipron(EC50=0.42nmol·L-1)和liraglutide(EC50=0.46nmol·L-1)作为对照，SAL0112(EC50=1.27nmol·L-1)以高效力增加cAMP的产生，并且没有观察到脱敏现象。对其他信号通路的活性进行测试发现，SAL0112对Ca2+内流、磷酸化ERK1/2、β-arrestin募集和受体内化的效力都很低。SAL0112可导致小鼠体质量、口服葡萄糖耐量实验后的血糖水平、HbA1c水平显著降低并且可以改善胰岛素抵抗。值得注意的是，其增加了外周脂肪细胞密度并改善了肝脂肪变性。SAL0112的疗效与danuglipron和liraglutide相当，并且没有显著缺陷，有很高的临床价值，目前该药正在进行评估T2DM成人患者口服SAL0112片的有效性、安全性和药动学的Ⅱ期临床研究，但目前并无结果披露。 6 天然产物中的GLP-1R激动剂 除虚拟筛选外，天然产物中的活性成分也是药物发现的重要来源。虽然已有不少团队对天然产物中的GLP-1R激动剂进行了探索，但是大多处于临床前阶段，并且对其是否具有偏向性的研究少之又少，所以本文仅综述了天然产物中GLP-1R激动剂的作用与作用机制，为小分子GLP-1R的开发和结构改造提供参考。 6.1 黄酮类 Fang等验证了loureirin B具有降低血糖并减少胰岛损伤的作用。loureirin B是一种二氢查尔酮类似物，是血竭(Sanguis draconis)的主要活性成分之一。体内实验中，将loureirin B作用于糖尿病小鼠模型，观察到糖尿病小鼠的血糖降低。体外实验中，用loureirin B处理Ins-1细胞，结果显示，loureirin B可以促进细胞增殖，减少Ins-1细胞凋亡。该团队进一步对其机制进行了研究，研究发现loureirin B与GLP-1R结合后，通过激活IRS2-AKT PDX1信号通路促进胰岛素分泌，同时抑制K+离子通道，增加细胞内Ca2+浓度，进一步促进胰岛素分泌，显示loureirin B可能是潜在的K+通道抑制剂。目前该团队正在进行loureirin B的结构优化，以探索loureirin B来源的小分子GLP-1R激动剂。 Wang等发现puerarin可以改善糖尿病小鼠的高血糖症，并对其机制进行了研究。puerarin是从葛根(Pueraria lobata)中提取的一种类黄酮物质，将其作用在高脂饮食(high-fat diet，HFD)诱导的糖尿病小鼠后，患病小鼠的葡萄糖稳态改变。并且在puerarin治疗的HFD小鼠胰管中观察到新β细胞形成的标志物(胰岛素、胰岛素启动因子1和神经元生成因子3)。对其机制进行研究，发现puerarin与GLP-1R结合后可能激活Wnt/β-catenin和JAK2/STAT3信号通路促进新β细胞的生成，从而产生胰岛素，达到降血糖效果。 6.2 木脂素类 Shang等通过细胞膜层析(cell membrane chromatography，CMC)、钙成像和分子对接技术从中药分子库中筛选出schisandrin B。分子对接结果表明，schisandrin B位于GLP-1R蛋白的活性口袋中，与GLP-1R蛋白活性位点的Ser72和Leu256连接，并且形成多个分子间氢键，与GLP-1R有很强的结合作用。在体外实验中，schisandrin B可以刺激β-TC-6细胞的胰岛素分泌。schisandrin B通过结合GLP-1R激活下游cAMP/PKA信号通路并增加细胞内Ca2+，促进胰岛素释放。在进一步的研究中发现，该化合物还可降低胰岛损伤并改善糖尿病小鼠的血脂水平和脂质代谢。这些结果表明schisandrin B是潜在的GLP-1R激动剂先导化合物，对其进行结构改造可能得到新型的GLP-1R激动剂。 7 GLP-1R变构调节剂 变构调节剂分为增强活性的正变构调节剂(positive allosteric modulators，PAMs)、降低活性的负变构调节剂(negative allosteric modulators，NAMs)和不改变活性但与其他变构调节剂竞争结合位点的中性调节剂(neutral allosteric ligands，NALs)。一般来说，纯变构调节剂单独作用时并不影响受体活性，但有些变构调节剂对受体表现出内在活性，并可增加或减弱正构配体与受体结合的信号传导，这类变构调节剂被称为变构激动剂或变构反向激动剂。近年来发现有一些变构调节剂可以增强或减弱正构配体与受体结合后的一部分信号通路，这类变构调节剂被称为偏向变构调节剂(biased allosteric modulators，BAMs)。 如上文所述，GLP-1R的偏向激动剂可以偏向激动有益于胰岛素分泌的信号通路而不激动或较弱激动β-arrestin募集从而增加其降血糖或减轻体质量效果。同理，与GLP-1R的PAMs相比，BAMs可以增强或减弱特定的信号传导通路，使无偏向作用的GLP-1R激动剂发挥偏向激动的效果甚至进一步增强偏向激动剂的偏向激动作用。 7.1 GLP-1R的PAMs Decara等对Vivia Biotech化学库进行高通量筛选，发现了化合物9(V-0219)。V-0219能够促进葡萄糖依赖性GLP-1诱导的β细胞分泌胰岛素、增强GLP-1R激动剂exendin-4诱导的饱腹感、诱导对葡萄糖负荷的最佳反应、减少Wistar大鼠高血糖的时间。但目前暂时没有支持V-0219偏向激动的数据。 Campbell等对2-氨基噻吩(2-aminothiophene，2-AT)类PAMs进行了进一步改进，发现了一类新型的2-AT类PAMs，其中化合物6，7，23，24以剂量依赖的方式显示出显著的变构效应。使用INS-1832/13细胞在含/不含GLP-1条件下通过体外胰岛素分泌测定4种选定化合物(6，7，23和24)的胰岛素分泌活性，与单独的GLP-1(10nmol·L-1)相比，在16.7mmol·L-1葡萄糖存在下，每种化合物与GLP-1的组合刺激胰岛素分泌量都超过2倍。在没有GLP-1的情况下，与载体对照相比，每种单独化合物也较弱刺激了胰岛素的产生，说明每种化合物都是GLP-1R的弱变构激动剂。但目前该类化合物还无数据支持其是否具有偏向作用。 据报道，在存在20%最大有效浓度GLP-1(9-36)的情况下，使用表达人GLP-1R的HEK293细胞筛选多样化的220000个化合物库发现，一种已知的MET激酶抑制剂8是GLP-1R的弱PAMs。通过对构效关系的研究，并进行相关改造，发现了LSN3160440。LSN3160440可以增强GLP-1(9-36)引发GLP-1R诱导的cAMP信号传导效力。然而，在啮齿动物中观察到LSN3160440较差的药动学特性，特别是在大鼠中观察到高清除率[Cl=(78±10) mL·min-1·kg-1]和高分布容积[Vdss=(18±1) L·kg-1]，因此Willard等[27]对其进行进一步的改造发现了LSN3318839。LSN3318839与LSN3160440的效力相似，但具有更好的药动学特性，并且在对信号传导通路偏向的实验中也发现了其对于cAMP通路的明显偏向而非β-arrestin募集。 Mendez等在过表达人GLP-1R的HEK293细胞系中使用同源时间分辨荧光cAMP测定(homo-geneous time-resolved fluorescence cAMP assay，HTRF cAMP)对其化合物库进行HT筛选，命中了化合物8，然后对化合物8进行结构优化发现了化合物19。化合物19能够将活性显著降低的代谢物GLP-1(9-36)转化为有效的配体，使其能够以与GLP-1本身类似的方式激活GLP-1R。并且在分散的大鼠胰岛中，化合物19可以明显改善GLP-1(9-36)介导的葡萄糖刺激的胰岛素分泌。尽管化合物19是一个高效的变构激活剂，但仍然需要外源性添加GLP-1(9-36)才能在体内引起对葡萄糖稳态的显著反应。7.2偏向cAMP信号传导的变构调节剂Xin等[29]利用双击反应平台，结合亲和选择质谱法合成和筛选了38400种三唑化合物，鉴定了GLP-1R的一系列PAMs，其中化合物3-24和化合物3-20均显著增强GLP-1(9-36)引发的GLP-1R依赖性cAMP信号传导效力。并且对GLP-1肽募集β-arrestin的活性研究发现，2种PAMs在GLP-1(9-36)或GLP-1(7-36)的β-arrestin募集中没有使信号发生变化，表明这些PAMs对GLP-1作用的增强完全偏向于cAMP信号通路。 Wang等通过进行基于结构的高通量虚拟筛选，选择24种结构多样的药物样化合物进行生物测定以发现新的GLP-1R PAMs。化合物L7可以增加GLP-1与GLP-1R的受体亲和力，并且增加高浓度下cAMP的积累。通过进行构效关系研究，设计并合成了一系列新型苯甲酰胺作为化合物L7的类似物。结构优化从而发现了L7-028，该化合物将GLP-1的结合亲和力从7.6nmol·L-1提高到2.9nmol·L-1，并且增强了GLP-1引发的cAMP信号传导。其增加受体亲和力的机制如下: L7-028与受体结合后，与位点处的Tyr2413.44b，Ile3175.47b，Phe3245.54b，Ile3576.46b，Leu3606.49b和Gln3947.49b相互作用，增加TM6螺旋和其他跨膜螺旋之间的距离，以打开GLP-1结合口袋，从而促进配体识别。根据这一特点又筛选出活性更好的2个化合物C5[EC50值为(1.59±0.53)μmol·L-1]和C16[EC50值为(8.43±3.82)μmol·L-1]。可惜的是，在信号传导的偏向性研究中发现，L7-028，C5，C16都不同程度地对β-arrestin1/2募集表现出显著影响，这可能会导致激动剂药物的疗效降低或不良反应的增强。 8 总结与展望 GLP-1R作为治疗T2DM的重要靶点，其靶向药物因卓越的疗效备受瞩目。虽然肽类药物在该领域取得了显著成果，但其固有的局限性推动了小分子激动剂的研发热潮。本文详细回顾了目前已知的GLP-1R小分子激动剂，分析了其研发背景、结构特点及生物活性，为克服多肽类药物的不足提供了新的方向。小分子药物凭借其稳定性和可口服性，展现出巨大的发展潜力，为T2DM的治疗带来了新的希望和研究思路。 展望未来，随着药物化学、计算机模拟技术以及生物活性筛选技术的发展，小分子GLP-1R激动剂有望突破现有技术瓶颈，成为治疗糖尿病、肥胖等代谢性疾病的重要工具。未来小分子GLP-1R激动剂的研究将会集中在提高小分子药物的活性和选择性、降低毒副作用以及设计双重或多重机制的药物(如GLP-1R/GIP双激动剂)。综上所述，小分子GLP-1R激动剂具有改变代谢性疾病治疗领域中治疗模式的巨大潜力，将会为患者提供更多高效的治疗选择。 来源：凡默谷 免责声明： 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