CPD52

点击蓝字 ↑ 关注药研视角 PharmaView JMC速览 2025.11.03 近日，中国药科大学胡庆华/周梦泽团队联合苏州大学李环球/田盛团队在药物化学权威期刊《Journal of Medicinal Chemistry》上发表了一篇题为《发现新型P2Y14R抑制剂通过抑制肝星状细胞活化改善肝纤维化》的研究论文。博士研究生李陈城，王辉为本文共同第一作者。该研究针对当前肝纤维化治疗“响应差、副作用大、缺乏直接靶向肝星状细胞药物”的临床痛点，通过基于靶标精确结构预测的药物设计开发出新型强效P2Y14R小分子抑制剂HDB-1（IC50 = 0.026 nM）。该化合物不仅结构新颖受专利保护、合成工艺适合工业化，更能直接靶向肝星状细胞阻断纤维化进展，且通过独立于TGF-β之外的通路发挥作用，规避了全身炎症与肿瘤风险，在多种动物模型中疗效优于临床常用药异甘草酸镁及MASH相关纤维化治疗药物瑞司美替罗，为肝纤维化这一“无药可治”的顽疾提供了极具转化前景的候选分子与全新策略！ 1 min速览 研究背景 肝纤维化是慢性肝病进展的关键阶段，全球发病率高且危害严重，最终可发展为肝硬化、肝癌甚至肝功能衰竭。目前尚无 FDA 或 NMPA 批准的特效治疗药物，临床仅以保肝药物对症处理，疗效有限。P2Y14R在肝纤维化进展中起核心作用，其活化会诱导肝星状细胞（HSC）激活并过度分泌细胞外基质，是抗纤维化治疗的潜在关键靶点。现有P2Y14R抑制剂存在溶解度差、口服生物利用度低、体内活性不足等问题，亟需开发更优候选药物。 重点内容 分子设计：解析P2Y14R“高柔性双域对称口袋”，利用精准适配双域结构导向设计并结合生物电子等排体替换+骨架优化策略，将CPD52的单侧苯胺linker升级为方酰胺，实现双域同步占领，最终得到高活性高亲和力的先导化合物。 化合物筛选与优化：合成并筛选60个衍生物，最终获得候选化合物HDB-1，其P2Y14R抑制活性（IC50=0.026 nM）远超现有工具分子PPTN，代谢稳定性显著改善。 体内药效验证：在CCL4和 CDA-HFD 诱导的小鼠肝纤维化模型中，HDB-1 腹腔注射（2.5/5 mg/kg）可显著减轻肝损伤与胶原沉积，5 mg/kg剂量下疗效优于异甘草酸镁和‌瑞司美替罗，且无明显体重下降或脏器损伤。 机制独特：与进展最快的在研抗纤维化药物康蒂尼F351（羟尼酮）不同，HDB-1不依赖TGF-β信号通路，而是通过特异性靶向P2Y14R及其下游PKA/Raf1/MEK/ERK通路发挥作用，从机制上避免了因长期抑制TGF-β可能引发的全身炎症及肿瘤风险。 安全性评估：HDB-1在 50 mg/kg（有效剂量 10 倍）慢性毒性试验中无明显毒性，对肝肾功能无影响，肝微粒体稳定性良好，具备进一步开发潜力。 研究总结 研究先通过分子对接、MM/GBSA计算等解析P2Y14R精确结构，发现其含两个对称亚域的柔性结合口袋，且此前抑制剂仅单域结合致活性不足；随后以该结构为核心指引，针对性改造linker（苯胺→对称脲基以适配双域）、经生物电子等排替换（脲基→方酰胺优化成药性），并探索B 环构效关系，最终设计出高活性抑制剂 HDB-1（IC50=0.026 nM）。依托靶标精确结构实现精准分子设计进而开发出的新型P2Y14R特异性抑制剂HDB-1，兼具超高活性、代谢稳定、安全性佳等优势。其通过靶向P2Y14R调控纤维化信号通路，有效抑制肝星状细胞活化，在多种肝纤维化模型中展现除良好的治疗效果，还因独立于TGF-β通路的作用机制，具备更高的安全性潜力。HDB-1为临床缺乏有效药物的肝纤维化提供了全新治疗策略，是具有重要临床转化前景的候选分子。 图片来源：ACS 详细阅读 01 INTRODUCTION 研究背景 肝纤维化是慢性肝损伤（如病毒性肝炎、酒精、代谢应激）后组织异常修复的共同结果，其特征是肝星状细胞活化并导致细胞外基质过度沉积。若不干预，将最终发展为肝硬化、肝功能衰竭甚至肝癌，在全球范围内造成巨大的疾病负担。然而，目前全球尚无任何一款能够显著逆转肝纤维化的药物获批上市，临床治疗仍停留在处理病因和支持保肝，存在巨大的未满足临床需求。研究发现，P2Y14R作为Gi偶联受体家族成员，在肝纤维化病理过程中扮演关键角色：肝损伤后释放的尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）会激活肝星状细胞表面的P2Y14R，通过下调cAMP水平、激活ERK磷酸化，最终诱导肝星状细胞活化并分泌大量胶原，推动纤维化进展。尽管P2Y14R已被证实为抗纤维化潜在靶点，但现有抑制剂（如PPTN、MRS4608、CPD52等）普遍存在活性不足、溶解度差、口服生物利用度低或体内疗效有限等问题，无法满足临床需求。因此，开发高活性、高选择性、成药性优良的P2Y14R抑制剂，成为突破肝纤维化治疗瓶颈的关键方向。 02 Drug Design ①新型P2Y14R抑制剂的分子设计与优化 在抗肝纤维化药物研发领域，靶标蛋白的精确结构预测是驱动药物化学创新的核心引擎。本研究针对P2Y14R这一肝纤维化关键调控靶标，通过整合分子对接、MM/GBSA 结合自由能计算等计算生物学技术，解析出高柔性双域对称结合口袋这一核心结构特征——该口袋由两个近乎对称的亚结构域组成，此前的抑制剂（如 CPD52）因仅能部分占据单域、无法适配双域空间，导致结合亲和力不足。 正是基于这一精确的靶标结构预测，研究团队制定了“精准适配双域”的药物设计策略：将 CPD52 的苯胺 linker 改造为对称脲基 linker，以增强构象柔性、实现双域同步结合；后续又通过生物电子等排替换，将脲基升级为方酰胺结构，在保留双域结合能力的同时优化代谢稳定性。结合 B 环取代基的构效关系（SAR）分析（对位甲基取代可规避空间位阻、强化氢键作用），最终设计出 化合物 HDB-1（IC50=0.026 nM）。分子动力学模拟与结合实验证实，HDB-1 可通过与 Asn156、Asn188 等关键残基形成特异性氢键，完美嵌入P2Y14R柔性口袋，其活性与选择性远优于传统非结构导向设计的抑制剂。 从P2Y14R双域口袋的结构预测，到针对性的 linker 改造与骨架优化，再到 HDB-1 的高效合成，整个研发过程以靶标精确结构为核心指引，彻底打破了此前P2Y14R抑制剂活性不足、成药性差的瓶颈，为基于 GPCR 靶标结构的药物设计提供了极具价值的实践范式 03 RESULTS ①HDB-1与P2Y14R结合模式测定 分子对接与动力学模拟显示，HDB-1能够完全占据P2Y14R结合口袋的两个对称亚域。进一步的分子动力学模拟显示，HDB-1主要与P2Y14R中的Asn156、Asn188、Lys277和Try249残基相互作用。为验证HDB-1是否与P2Y14R蛋白直接相互作用，作者利用细胞热位移分析（CETSA）、表面等离子体共振（SPR）和基于生物素化探针的Chemical Pull-Down实验评估了HDB-1与P2Y₁₄R蛋白的相互作用。发现HDB-1可以与P2Y14R直接结合，并且具有良好的亲和力（Kd = 5.75 μM）。为了探究HDB-1与P2Y14R结合的可能位点，作者基于对接模拟和分子动力学模拟结果，在hP2Y14R-HEK293细胞中对上述每个残基进行点突变（N156A、N188A、Y249A、K277A），结果显示，P2Y14R上Asn156的突变导致HDB-1的抑制活性完全丧失。此外，抑制活性检测实验表明HDB-1具有良好的P2Y14R选择性，说明HDB-1具有强效抑制活性和优异的靶点亲和力，是一种有前景的先导化合物，值得进一步研发。 图片来源：ACS ②HDB-1 抗肝纤维化体内药效验证 在CCL4和CDA-HFD诱导的肝纤维化模型中，HDB-1治疗组剂量依赖性的降低了小鼠血清中的ALT和AST水平，表明肝损伤得到有效控制；肝脏切片的H&E、Masson和Sirius Red染色显示，HDB-1治疗组小鼠肝脏的胶原纤维沉积面积和间隔形成均大幅减少；此外，HDB-1治疗组小鼠肝脏羟脯氨酸含量（胶原蛋白的特征成分）显著下降，肝组织中纤维化相关基因（Acta2, Col1a1等）的mRNA和蛋白表达水平均显著降低。并且在高剂量（5 mg/kg）下，HDB-1的抗纤维化效果显著优于临床常用保肝药异甘草酸镁和最新近获批的MASH相关肝纤维化治疗药物Resmetirom。 图片来源：ACS ③HDB-1抗肝纤维化的机制探究 机制研究证实，HDB-1通过PKA/Raf1/MEK/ERK通路发挥作用，完全独立于TGF-β信号轴：在体外纤维化模型中，HDB-1（100 nM）可显著抑制UDPG诱导的原代肝星状细胞与LX2细胞活化，下调α-SMA、COL1A1的mRNA与蛋白表达，表明HDB-1是通过抑制肝星状细胞激活改善肝纤维化。并且Western blot实验证实，在细胞模型和动物肝组织中，HDB-1可显著抑制PKA/Raf1/MEK/ERK通路的磷酸化水平，阻断肝星状细胞活化信号传导。这些结果表明，HDB-1通过直接抑制P2Y14R，阻断了其作为Gi蛋白偶联受体对腺苷酸环化酶的抑制作用，从而维持了细胞内cAMP水平和PKA活性，证实了PKA/Raf1/MEK/ERK信号轴是HDB-1发挥抗纤维化作用的核心通路。 图片来源：ACS ④安全性与药代特征评估 整体安全性与药代评价表明，在高达10 μM的浓度下，HDB-1仍未对LO2和LX2细胞展现出明显毒性；毒性试验中，即使以10倍有效剂量（50 mg/kg）对小鼠连续给药4周，也未观察到明显的体重下降、行为异常及肝、肾、心等重要脏器的组织病理学改变；肝微粒体实验显示其半衰期大于30 min，代谢稳定良好；SD大鼠单次腹腔（5 mg/kg）药代研究测得HDB-1经腹腔给药后吸收迅速，体内暴露量高（AUC0−t = 667.14 h ng/mL），半衰期适中（t1/2 = 4.08 h），表现出良好的成药性。 图片来源：ACS CONCLUSIONS 面对肝纤维化“无特效药、响应差、副作用大”的临床困境，本研究基于对P2Y14R双结构结合口袋的深入了解，通过靶标精确结构预测的药物设计克服了以往抑制剂的局限性，成功开发出新型P2Y14R抑制剂HDB-1，具有高抑制活性（IC50 = 0.026 nM）和良好的代谢稳定性。该不仅在体外表现出显著的抗纤维化作用，而且在CCl4或CDA-HFD模型中显著减轻了肝损伤和纤维化。机制研究证实，HDB-1通过阻断P2Y14R依赖的PKA/Raf1/MEK/ERK信号通路激活，独立于TGF-β之外的通路发挥作用，规避全身炎症与肿瘤风险，安全性高。因此，HDB-1为肝纤维化提供了全新的小分子治疗策略，具备重要的临床转化价值，有望成为首款用于肝纤维化治疗的P2Y14R抑制剂，值得进一步系统开发。 文献详细全面信息请跳转原文阅读： https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.5c02078 喜欢此内容的人还喜欢 【JMC】沈阳药科大学王钝：新型iRGD修饰的PROTAC纳米粒用于增强肿瘤穿透和PD-L1降解 药研视角 【JMC】广东药科大学李政/张陆勇/韦敏：CCNK分子胶降解剂及其广谱抗肿瘤活性 药研视角 【JMC】中国海洋大学邵长伦/卢玲：基于海洋天然产物开发新型HIF-1α信号通路抑制剂 药研视角 【JMC】郑州大学郑一超/王博：新型LSD1抑制剂，抑制胃癌干细胞特性 药研视角 说    明 公众号以个人学习和分享最新科研成果为目的，本文内容为阅读文献提炼总结的内容，因学识有限，难免有所疏漏和谬误，恳请批评指正。标记【原创】指原创编译，是出于便于传播目的，著作权归出版社与作者所有。投稿，合作，交流请后台联系。欢迎课题组投稿，可刊载研究成果宣传，人才招聘信息。欢迎合理转载，请写明来源于【药研视角】 PharmaView