[发明专利]氯离子通道抑制剂兰雪醌在抗腹泻药物中的应用

说明书

本发明涉及氯离子通道抑制剂兰雪醌在抗腹泻药物中的应用。肠道Cl^‑通道作为肠道液体分泌的关键通道，已经成为了一类很有潜力的腹泻治疗靶点。本发明涉及兰雪醌对肠道Cl^‑通道抑制活性的发现，特别是口服兰雪醌对细菌和病毒诱导腹泻的治疗作用。研究表明，兰雪醌可逆地抑制了TMEM16A通道活性，对CaCC和CFTR Cl^‑通道也具有抑制作用。灌胃兰雪醌可降低STa和CT诱导的肠液分泌，并显著改善霍乱毒素和轮状病毒诱导的腹泻症状。此外，肠动力研究显示，兰雪醌能够显著减缓肠蠕动，抑制肠平滑肌收缩，但对收缩频率无明显影响。本发明所述的兰雪醌可应用于治疗霍乱、旅行者腹泻和轮状病毒腹泻的药物中，开拓了兰雪醌的新药理学活性，为抗腹泻药物的研发提供了新的选择。

技术领域

本发明涉及医药领域，具体地说，涉及兰雪醌对氯离子通道的抑制作用及其在细菌性和病毒性腹泻治疗中的应用。

背景技术

腹泻是一类严重威胁人类健康的疾病，在世界范围内特别是在儿童和老人中有较高的病发率和死亡率。根据2015年的不完全统计，全世界约有577,000的5岁以下儿童及502,000的70岁以上老人死于分泌型腹泻。在发展中国家，引起腹泻的肠道致病菌主要为霍乱弧菌和致病性大肠杆菌，致病病毒主要为轮状病毒及肠侵袭性病毒。

肠道是人体重要的消化器官，主要的生理功能涉及物质吸收、肠液分泌和肠运动等生理过程。液体在肠道和血液间的流动主要受Na⁺、Cl^-、HCO₃^-和K⁺及葡萄糖等溶质的驱动。肠道液体分泌主要是通过基底膜和顶膜的Cl^-通道和转运蛋白对Cl^-的分泌实现的。参与肠液分泌的Cl^-通道主要有囊性纤维化跨膜电导调节剂(CFTR)和钙激活氯离子通道(CaCC)。霍乱弧菌及产肠毒素型大肠杆菌分泌的霍乱毒素和耐热性大肠杆菌内毒素可以升高细胞内cAMP、cGMP和Ca²⁺水平，而这些分子均可以激活CFTR活性。细菌也能升高体液中各种受体激动剂、神经递质及神经肽受体水平例如5-羟色胺(5-HT)，血管活性肠肽(VIP)和甘丙肽I型受体，从而激活肠道细胞对Cl^-的分泌。轮状病毒感染可导致液体分泌并使肠道上皮结构发生变化，引发与年龄相关的分泌型腹泻。每年全球约有50万婴幼儿死于轮状病毒腹泻，在我国，因轮状病毒感染住院的婴幼儿约占全部由于急性胃肠病住院的婴幼儿的40％。目前研究表明轮状病毒产生的非结构性蛋白(NSP4)通过与膜受体(integrinα1β2)结合，或通过丙甘肽与受体结合，或刺激肠道神经，引起胞浆内Ca²⁺浓度升高，通过细胞表面的CaCC产生Cl^-分泌而引起腹泻。除了液体分泌机制外，Cl^-通道也参与肠动力的调节。TMEM16A作为一种已知的CaCC在肠道间质Cajal细胞(ICC)具有很高的表达量。ICC的主要功能是作为起搏点，参与胃肠道电慢波的产生和传导，构成了感觉神经与平滑肌细胞之间的纽带。正常的肠道肌肉的收缩功能主要依赖于肠神经系统(ENS)和ICC的协调活性，多种消化道动力障碍性疾病与ICC异常密切相关，例如：巨结肠、便秘、长期胰岛素依赖型糖尿病患者常出现的腹痛、便秘等并发症。研究显示TMEM16A蛋白在鸟类，非人灵长类以及人类胃肠道所有部位的ICC都有特异性的表达，CaCC阻断剂尼氟灭酸和DIDS能够以剂量依赖的方式减弱胃和小肠收缩频率，阻断慢波产生。TMEM16A选择性抑制剂能够明显减弱小鼠肠段平滑肌收缩，而TMEM16A激活剂则增强收缩，并能恢复阿托品抑制后的小肠收缩力。TMEM16A功能缺失使小鼠胃肠道无法形成慢波，但不影响ICC网络的形成。上述结果证明了TMEM16A在胃肠道慢波产生和平滑肌收缩性调节中的基础性作用。

鉴于Cl^-通道激活可能是多种腹泻产生的共同机制，因此从组合化学小分子库中筛选针对不同Cl^-通道的抑制剂成为了腹泻治疗和防治研究的热点，目前已经发现了一些分属不同结构家族的小分子抑制剂，部分抑制剂已经应用于临床疾病治疗。