58磷酸二酯酶项目可行性研究报告

北京智博睿信息咨询有限公司报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等1磷酸二酯酶项目可行性研究报告磷酸二酯酶（PDEs）具有水解细胞内第二信使（cAMP,环磷酸腺苷或cGMP,环磷酸鸟苷）的功能，降解细胞内cAMP或cGMP，从而终结这些第二信使所传导的生化作用。cAMP和cGMP对于细胞活动起着重要的调节作用。而其浓度的调节主要由核苷酸环化酶的合成和磷酸二酯酶(PDEs)水解作用之间的平衡决定。PDEs在人体内分布广泛，生理作用涉及多个研究领域。近年来，PDEs作为新的治疗靶点，引起了众多学者广泛的关注，成为一个新的研究热点，选择性PDE4和PDE5抑制剂的临床研究受到格外的重视。分子克隆技术揭示磷酸二酯酶(phosphodiestera~s，PDEs)是一个多基因大家族，．开发选择性的磷酸二酯酶抑制剂将为多种疾病的治疗开辟新的思路。PDEs是一个多基因的大家族，它包括11型共30余种具有不同底物专一性、酶动力学特征、调控特点以及细胞与亚细胞分布区域不同的磷酸二酯酶同功酶PDEs拥有相似的结构，均包含调控和催化两个功能区域。各型PDEs催化区的氨基酸序列75%以上相同．显示出家族成员间的同源性．并决定着对底物或抑制剂的专一性。PDEs具有不同的底物专一性：PDEs4、7、8专一作用于cAMP，而PDEs5、6、9则选择性地作用于cGMP。PDE3以相似的亲和力与cAMP和cGMP结合，但相对较步地水解cGMP，因而在功能上被视作对北京智博睿信息咨询有限公司报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等2cAMP专一，cGMP通过与酶作用部位的竞争性结合而起负调控因子作用。PDEs1和．2既能水解cAM[，又能水解cGMP，但PDE1因其亚型不同，对两种底物绽挥不同的水解效能。PDEs的氨基端调控区域具有高度异源性，反映PDE家族成员的不同的辅助因子。此区域是与ca/钙讽蛋白(CaM)(PDE1)、非催化的cGMPfPDE2、5、6)和转导子(transducin)(PDE6)相结合的部位另外，PDE3和PDE4氨基端部位还包括膜上的靶区域，PDE1、3、4、5包含蛋白激酶磷酸化部位。这些磷酸化部位能够调节催化活性和(或)亚细胞定位底物和辅助因子的恃异性组合使得cAMP和cGMP系统间的交互作用成为可能。在血小板，硝基扩管类药物或PDE5抑制剂均可使cGMP增加，进而导致PDE3受抑制而继发性地增加cAMP口。相反，在肾上腺球粒细胞，心房利钠因子(atrialⅡatri—tlret~factor，ANF)使cGMP增加并通过cGMP介导的PDE2活化，抑制cAMP刺激的醛固酮合成。cAMP和cGMP作为神经递质、激素、光和气味等物质的第二信使，广泛作用于细胞内靶器官，如：激酶、离子通道及各种PDEs。当外来信号经跨膜传递并引起一系列生理反应使核苷酸环化酶激活后(如图1所示)，cAMP和cGMP产生，PDEs家族的使命便是使之水解失活为5?单磷酸核5（monophosphatenucleoside5,?AMP)。核苷酸环化酶的合成和PDEs水解失活之间的平衡决定了第二信使cAMP和cGMP的浓度。值得注意的是，cGMP不但被PDEs水解，而且能调节一些PDEs活性，如PDE2可被cGMP刺激，而PDE3可被cGMP抑制，PDE4对北京智博睿信息咨询有限公司报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等3cGMP不敏感。PDE4抑制剂的抗炎作用机制主要涉及[5，8，9]：①抑制多种炎症介质/细胞因子的释放，能够抑制TH2细胞IL-4、IL-5基因的表达。②抑制白细胞的激活(呼吸爆发)，抑制白细胞游走。③抑制细胞粘附因子(CAM)的表达或上调。④诱导产生具有抑制活性的细胞因子，如IL-6。⑤诱导细胞凋亡。⑥刺激内源性激素和儿茶酚胺类物质的释放。PDE5作用机制关于阴茎勃起的机制很复杂，目前尚无统一认识。现在多数研究者已将注意力从血流动力学转向神经介质。已证实有三种神经机制共同参与海绵体平滑肌和螺旋动脉张力调控。即肾上腺素能、胆碱能、和非肾上腺素能非胆碱能(NANC)。现在认为NANC机制是海绵体血管、平滑肌舒张的主要机制，而NO为NANC的神经介质。在整个勃起生理过程中，阴茎血管及海绵体平滑肌舒张是关键因素。sildenafil通过NO/cGMP通路而发挥作用.在盆腔神经NANC神经系统刺激下，NO合酶(NOS)作用于L-精氨酸的胍基氮末端产生NO，由于其亲脂性，可透过细胞膜在邻近细胞间迅速扩散，并作用于细胞中的鸟苷酸环化酶(GC)，与其亚铁血红素分子中的铁离子结合，形成NO-GC复合物。这种复合物与该酶的卟啉部位相结合，导致构型的改变而激活GC，使细胞中cGMP大量产生，cGMP作为细胞内第二信使，可产生一系列生理反应，使海绵体平滑肌及血管舒张。cGMP传递信息的同时被PDE5水解转化为5?GMP而失活。sildenafil选择性抑北京智博睿信息咨询有限公司报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等4制PDE5对cGMP水解，从而使cGMP积聚性浓度提高，大大增强了其血管舒张效果1、磷酸二酯酶1PDE1有3种同功酶：PDE1A、1B和1C，分别由不同的基因编码。PDE1的催化活性是通过两个caM结合区域来调控的，然而每种同功酶都有其被激活的独特ca阚值。PDE1C可同等地水解cAMP和cqP，能下调葡萄糖刺激的胰岛素分泌。PDEIA和PDE1B主要水解eGMP。3种PDEI的分布均有其确定的组织和细胞定位。PDE1B主要在脑和淋巴细胞表达，有丝分裂刺激后，其表达增加]。目前已知的PDE}牵制剂有Vinpoeetin、Phenothiazine、SCH51866等，但它们缺乏特异性。鉴于PDE1基因钔多样性及其可能在Ca和核苷酸信号通路发挥交互联系的作用，提示其在治疗中枢神经系统、心血管和免疫系统紊乱中有一定意义。2、磷酸二酯酶23种cGMP刺激的髓碴sPOE2A1、A2和A3都是一个基因的产物，但由于各外显子连接的不同，它们的氨基酸存在差异。PDE2显示出不同的组织和亚细胞分布。膜结合的酶存在于脑和心脏．而可溶性的酶则存在于肝脏和血小板。PDE2亦分布于T细胞．当抗原受体结合后，胸腺细胞PDE2活性下调。在胸腺细胞，依细胞内eGMP的浓度的不同．对cAMP代谢的控制可使PDE4转换为PDE2口]。与此相似，在血小板，PDE2的作用有赖于环核苷酸的浓度：低cAMP浓度时，PDE2北京智博睿信息咨询有限公司报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等5的活性依赖于eGMP；高cAMP浓度时．无论cGMP存在与否．PDE2水解cAMP口]。在心脏．cAMP和eGMP的浓度相互依赖．提示PDE2和PDE3抑制剂可在治疗心绞痛、高血压和心衰中发挥作用。EHNA[erythro-9一(2-hydroxy一3-nonytjadenine)为中等效能的PDE2选择性抑制剂；也是腺苷脱氨酶的强抑制剂，因此可致腺苷聚集．并经由受体调控cAMP水平。cGMP和腺苷的协同作用也有利于心律失常的治疗。3、磷酸二酯酶3人类PDE3的两种同功酶PDE3A和PDE3B是分别位于染色体12和11上的不同基因的产物。PDE3A和PDE3B的催化区域均包含一互不相同的44个氮基酸插入段。这44个氨基酸的不同不仅使PDE3A和PDE3B相互区分，亦使PDE3的催化部位有别于其它类型的PDEs。PDE3A和PDE3B的mRNA分布于不同的组织和细胞：在血小板、心脏和血管平滑肌富含PDE3A，而PDE3B主要分布在脂肪细胞和T淋巴细胞“许多PDE3抑制剂被视作强效血管扩张剂和兼有抗血小板活性的药物而用于治疗心衰，然而，前瞻性的随机的Milrinone生存评估测试显示：反复口服给予PDE3抑制剂Milrlnone会增加心衰病人的死亡率。故仅少数PDE3抑制剂如Milrinone、Aminone、Enoximone可以急性、短期静脉给药治疗心衰，同时须密切监测病人是否会出现室性心律失常增加的情况。PDE3B抑制剂可调节T淋巴细胞功能，人类T细北京智博睿信息咨询有限公司报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等6胞以PDE3和PDE4占优势，PDE3和PDE4抑制剂相互协同．能强有力地抑制T细胞受体介导的细胞因子的产生和有丝分裂的扩增。4、磷酸二酯酶4人类PDE4的同功酶具多样性，分4种亚型：PDE4A、4B、4C和4D。PDE4与多种炎性细胞的cAMP水解有关．因此．抑制PDE4可抑制免疫和炎症细胞。而且．cAMP介导气道平滑肌松弛。与口肾上腺素受体激动剂相比．PDE4抑制剂扩张支气管的作用较弱。PDE4抑制剂Rolipram、Denbufylline、CDP840、CP80633、Ro201724等可能成为新型抗炎药物。CDP840用于哮喘的治疗．CP80633能减少特异反应性的病人的皮肤病变部位的炎症。选择性PDE4亚型抑制剂的开发将有可能增强疗效而减少不良反应。新型、强效PDE4抑制剂1-pyridy|naph—thalene的一系刊衍生物显示出良好的抗哮喘作用且少有呕吐及心血管方面的不良反应。5磷酸二酯酶5与PDEsl和PDEs2不同，PDE5绝对专一地水解cGMP，且无同功酶。PDE5包含两个立体异构的cGMP结合位点．串联地排列于蛋白质的氨基端cGMP与此两位点的结合并不直接影响酶的催化活性．但影响酶被PKA磷酸化的能力。PDE5抑制剂有Zaprinast，ViagmCSilaenaft1)，E4021等。cGMP中介NO介导的内皮松弛和ANF介导的利尿作用。通过抑制PDE5而使胞内cGMP升高将有利于高血压、充血性心力衰竭、冠状动脉疾病和心绞痛的治疗，且PDE5抑制剂尚有北京智博睿信息咨询有限公司报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等7拭血小板和抗血栓活性。此外，PDE5抑制荆能降低肺动脉压力并对心率影响极少，有望成为新型的选择性的肺动脉扩张荆。E一4010是一种选择性的PDE5抑制剂．能够缓解缺氧所致的大鼠肺动脉高压。长期使用E-4010能降低monoer~aline所引发的肺动脉高压大鼠的死亡率“FDA已批准Viagra用于治疗男性阳痿和勃起功能障碍。人海绵体上主要分布有PDE5，还有PDE2和PDE3l2。用PGE1和Forskolin研究结果提示阴茎平滑肌也可通过cAMP介导松弛。因此，Viagra尚有可能通过cGMP中介的PDE3抑制而升高cAMP发挥作用。在Via．gra的I期试验中，有3的病人出现视觉徽染蓝绿色，可能是由于视网膜功能的短暂的、可逆性的改变而造成。这主要是因为Viagra，E4021等对PDE5和PDE6选择性不高所造成]。研制第三代PDE5抑制剂将对PDE5绝对专一性作用为方向。6磷酸二酯酶6PDE6是光感受器细胞进行光转换级联反应过程中重要的酶。它的活性受异三聚体G蛋白的调控。视杆细胞PDE6全酶是一个四聚体蛋白质，它包括a、B两个大催化亚基和两个具有PDE6抑制作用的小7亚基。在暗反应光感受器，7亚基有低水平的PDE6活性。遇光后，视色素视紫红质激活视网膜G蛋白(即转导子)，使7亚基发挥抑制PDE6的活性。而且，除了水解eGMP的活性部位，a、p两个催化亚基有高亲和力的非催化cGMP的结台位点这些非催化位点不直接调控北京智博睿信息咨询有限公司报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等8在活性位点的cGMP的催化，丽是调控7亚基对催化