[发明专利]线粒体三功能酶α亚基在制备AA005抑制脂质累积的药物靶标的应用

说明书

本申请是中国发明专利申请“准确快速实现表型筛选所获得活性化合物药物靶点鉴定的方法”(申请号：201410377168.4，申请日2014-08-01)的分案申请。

技术领域

本发明涉及医药领域，更具体地讲，涉及线粒体三功能酶α亚基在制备AA005抑制脂质累积的药物靶标的应用。

背景技术

药物发现策略主要包括“基于表型的筛选(phenotypicscreening)”和“基于靶点的筛选(target-basedscreening)”。这两大类型的药物筛选已经相继主导过去一百年的药物开发。前者关注化合物诱导的细胞、组织或整个生物体的效应或表型，而后者在体外分析化合物对纯化的靶蛋白的效应。其中，基于靶点的药物筛选在近30年占主导地位。然而，1999年到2008年FDA批准的新药统计分析表明：基于靶点的筛选尽管在follower跟踪类药物的审批中占有优势，但是在first-in-class原创新药的发现上只有17个，而非主流技术“基于表型的筛选”first-in-class却有28个。基于表型的筛选在first-in-class原创新药开发中具有明显优势。学术界和产业界开始质疑基于靶标的筛选虽然有其优势，但也可能限制了药物发现的范围。而基于表型的筛选在药物发现中正卷土重来，并激起了激烈的争议。诺华和葛兰素史克公司是积极拥抱这种回潮的拥趸者，而罗氏和基因技术公司似乎对此疑虑重重。值得注意的是，无论是学术界还是产业界，无论是赞成基于表型筛选的诺华和葛兰素，还是反对者罗氏和基因技术公司(Genentech)，都源自基于表型筛选获得活性化合物后如何实现靶标鉴定这一问题。活性化合物的发现与靶标的鉴定两者间实现无缝对接是学术界和产业界关注的焦点和难点。靶标的鉴定的新技术已经成为能否让基于表型的筛选重新受到学术界和产业界的青睐,夺回被基于靶标的筛选侵占的主导地位的关键，推动药物研发革命的关键。

目前，基于表型的药物筛选包括基于细胞、组织表型的筛选以及基于动物表型的筛选。基于细胞表型分析通常使用原代人类细胞株，永生化细胞系(原代或工程化)，或来自患者或正常人类原代细胞，以及被诱导的多能干细胞(iPSCs)分化的特定细胞类型等。与基于靶标的药物筛选相比，基于细胞表型分析的药物筛选是处于复杂的蛋白相互作用和信号网络的生物环境，更接近于人体，是目前药物表型筛选的主流。但是，其缺点是细胞不能模拟人体的药物吸收、分布、代谢和排泄过程，以及体内的毒性。导致很多体外有生物学效应的化合物在体内效应不一致。

与细胞相比，基于动物模型的筛选除了对疾病的疗效数据，给予小动物的表型筛选可提供对化合物吸收，分布，代谢和毒性丰富的信息。啮齿类动物，如小鼠、猴子等，与人类种属之间的保守型高，但是其成本高、操作复杂、周期长，不适合初期的药物筛选。在过去10–20年，很多疾病都找到了合适的与人类疾病相关性好小动物疾病模型，包括秀丽隐杆线虫，斑马鱼，非洲爪蟾和果蝇等，这些小动物体积小、好饲养、生命周期短，适合高通量的药物筛选，已经被成功应用于很多疾病相关的活性化合物筛选。无论是基于细胞的筛选以及基于动物模型的筛选，两者均受困于靶点鉴定。只有找到药物的靶点分子才能理解药物与靶点结构互作的本质；才可以针对性的开发、设计、优化和改造化合物；同时，也有利于药物的临床实验设计，选择合适的人群，增加药物研发的可预测性，降低药物研发的费用。

目前已知的药物靶点98％以上属于蛋白质，包括G蛋白耦联受体、丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸蛋白激酶、锌金属肽酶、丝氨酸蛋白酶、核激素受体以及磷酸二酯酶等。尽管以RNAi为代表的遗传学手段在药物靶点的鉴定方面有一些成功的案例，蛋白质芯片、同位素标记的策略以及化学蛋白质组学等从蛋白质角度鉴定药物靶点才是最直接有效的策略。其中，化学蛋白质组学是目前鉴定和发现药物靶点的最有效的手段。化学蛋白质组学以活性化合物为饵钓取相互作用的蛋白质，并结合质谱定性定量分析，发现药物靶点。值得注意的是，当药物与靶点蛋白是共价键结合时，通过苛刻的冲洗，可以显著减少非特异性结合蛋白质。但小分子化合物与蛋白质常常呈非共价键形式相互作用，为了保证靶点蛋白的结合，不能采用剧烈的冲洗，会残留很多非特性结合的蛋白质，需要艰巨的去伪存真的工作，这是困扰化学蛋白质组学与表型筛选对接的关键。