ACE2表达抑制剂及其在ACE2介导的疾病中的应用

本发明涉及生物技术及医药领域，具体涉及ace2表达抑制剂及其在ace2介导的疾病中的应用。

背景技术：

1、ace2（血管紧张素转化酶2）是新型冠状病毒（也称“sars-cov-2 病毒”，或“新冠病毒” ）感染宿主的关键受体，sars-cov-2感染进入宿主取决于其刺突 s 蛋白与 ace2受体的结合，ace2受体广泛表达于呼吸系统、消化道、肝、肾、心、脑等器官。患者中ace2受体的表达与sars-cov-2病毒的易感性、严重程度和死亡率呈正相关。迄今为止，已经开发出几种疫苗和单克隆抗体来中和刺突s 蛋白。然而，新出现的突变株通常在刺突s 蛋白中产生突变，导致不能被疫苗和单克隆抗体识别。因此，通过下调宿主细胞的 ace2来预防或阻止病毒进入的策略，比单纯针对病毒的刺突s 蛋白的防治策略更具优势。ace2作为sars-cov-2病毒感染宿主细胞的关键受体，其表达水平的调控对于covid-19（由sars-cov-2 病毒引起的疾病命名为 covid-19）的预防和治疗具有重要意义。

2、 法尼酯x 受体( farnesoid x receptor, fxr )是核受体家族中的重要成员，其功能涉及胆汁酸代谢、脂质及糖类代谢、炎症调节等多个方面。已有研究显示（非专利文献1）：含有“fxr抑制剂”的药物可以关闭 ace2受体，可以关闭病毒进入细胞的大门，可以用于预防新冠病毒感染。

3、 视黄酸x 受体（retinoic x receptor, rxr）是核受体家族中的另一个重要成员，它在细胞生长分化、代谢调节、形态发生和胚胎发育等多个生理过程中发挥着关键作用。rxr作为配体调节的转录因子，能够在转录水平上调控与代谢和细胞周期相关的信号通路。rxr存在α、β和γ三种亚型。fxr/rxr异二聚体是由fxrα和rxrα两种核受体形成的复合物，fxr/rxr异二聚体可结合到靶基因启动子上的fxr反应元件（fxre），调控众多下游基因的转录。但是，鉴于细胞内物质的转录代谢的影响因素众多，fxr的调控也是是非常复杂，因此，尚不清楚rxr与抑制ace2的转录表达以及预防和/或治疗新冠病毒感染之间是否存在必然关联性。

4、并且，现有的ace2表达抑制剂也十分有限。

5、 熊果酸（ursolic acid），又名乌苏酸，是一种五环三萜类化合物，广泛存在于多种植物中。它具有多种生物活性，包括抗炎、抗氧化、抗菌和抗肿瘤作用。熊果酸与抑制ace2的转录表达以及预防和/或治疗新冠病毒感染之间的关联性，目前尚未见报道。

6、 根皮苷(phloridzin), 为根皮素的葡萄糖苷形式，属二氢查尔酮类物质，在自然界广泛存在。根皮苷具有多种生物活性，如抗氧化、抗炎和抗糖尿病等。根皮苷与抑制ace2的转录表达以及预防和/或治疗新冠病毒感染之间的关联性，目前尚未见报道。

7、虎杖苷(polydatin)，又白藜芦醇苷，提取虎杖的干燥根茎和根。虎杖苷具有祛风利湿、散瘀、定痛、止咳化痰等多种药效作用。虎杖苷与抑制ace2的转录表达以及预防和/或治疗新冠病毒感染之间的关联性，目前尚未见报道。

8、 曲安奈德（triamcinolone）、布地奈德（budesonide）、丙酸氟替卡松（fluticasone propionate），均属于皮质类固醇药物，具有显著的抗炎、抗过敏和免疫抑制作用。它通过抑制炎症细胞的活性和炎症介质的产生，有效缓解各种炎症性疾病的症状。曲安奈德、布地奈德和丙酸氟替卡松与抑制ace2的转录表达以及预防和/或治疗新冠病毒感染之间的关联性，目前尚未见报道。

9、 维生素d2（vitamin d2）、维生素d3（vitamin d3）、骨化三醇（calcitriol）, 阿法骨化醇 ( alfacalcidol)，均属于脂溶性的开环固醇类物质，在体内具有广泛的生物活性，可用于治疗骨质疏松、佝偻病等。维生素d2、维生素d3、骨化三醇和阿法骨化醇与抑制ace2的转录表达以及预防和/或治疗新冠病毒感染之间的关联性，目前尚未见报道。

10、非专利文献

11、非专利文献1：nature,2023 年，615 卷，7950 期,pp.134-142；

12、非专利文献2：journal of ginseng research，2019 年，43 卷，3 期，pp.442-451；

13、非专利文献3：molecular nutrition&food research,2020 年，6 卷，12 期，e2000034；

14、非专利文献4：bmc complementary and alternative medicine，2016 年，16 卷，514；

15、非专利文献5：biology of reproduction，2006 年，74 卷，1 期，pp.23-28；

16、非专利文献6：scientific report,2017 年，12 卷，7 期，40593。

技术实现思路

1、本发明的目的一在于提供新型的ace2（血管紧张素转化酶2）表达抑制剂。

2、 ace2表达抑制剂，其为采用ace2表达抑制剂的快速筛选方法筛选得到的药物；

3、所述ace2表达抑制剂的快速筛选方法，包括以下步骤：

4、选择配体数据库：选择对rxr（视黄酸x 受体）或rxr的二聚体具有调节作用的化合物的结构类似物组合形成配体数据库；

5、初筛：获取人rxrα受体（人源的视黄酸x 受体α）的蛋白质三维空间结构，并采用计算机分子对接技术，将步骤（1）的配体数据库中的配体与人rxrα受体的蛋白质三维空间结构进行模拟对接，从配体数据库中初步筛选出与人rxrα受体的蛋白质三维空间结构的对接结合自由能低于-5 kcal/mol的配体作为候选药物；

6、复筛：以hepg2细胞作为受体细胞，将步骤（2）得到的所述候选药物与受体细胞共培养，共培养后收集细胞，并检测细胞ace2的mrna 表达水平，从所述候选药物中筛选出对ace2的转录表达具有抑制作用的药物，作为所述ace2表达抑制剂；

7、经上述步骤（3）筛选得到的所述ace2表达抑制剂为：熊果酸、根皮苷、虎杖苷、曲安奈德、布地奈德、丙酸氟替卡松、维生素d2、维生素d3、骨化三醇、阿法骨化醇10 种药物中的至少一种以上。

8、 本发明人是采用计算机分子对接技术来筛选ace2抑制剂的第一人，并且，首次尝试以人rxrα为虚拟药物筛选的靶标蛋白并通过计算机分子对接技术筛选出与人rxrα受体具有高亲和力的化合物，并配合细胞实验筛选出对ace2具有抑制作用的化合物—熊果酸、根皮苷、虎杖苷、曲安奈德、布地奈德、丙酸氟替卡松、维生素d2、维生素d3、骨化三醇、阿法骨化醇10 种药物。现有技术中未见关于这10 种药物与抑制ace2的转录表达之间的关联性的相关报道，即本发明人开发出了能够抑制ace2的转录表达的新型抑制剂，获得了意料不到的技术效果。并且，这10 种药物中有些药物是rxr 的激动剂的结构类似物、有些药物是rxr调节剂（对rxr是抑制还是激动作用尚不清楚）的结构类似物，但都表现出了对 ace2受体转录表达的明显抑制作用。本发明筛选得到的所述 ace2抑制剂可以作为ace2介导的疾病的靶向药物，为预防或治疗由ace2介导的疾病提供了更多的药物选择。

9、进一步的，在步骤（1）中的结构类似为天然的或人工合成的分子量小于1000da的小分子化合物。

10、 进一步的，步骤（2）中所述计算机分子对接技术中使用的计算机分子对接软件为autodock vina。

11、 进一步的，步骤（2）中所述计算机分子对接技术中选择的对接中心为：center_x= 49.192、center_y = 63.991、center_z = -7.522，对接盒子大小为：size_x = 19.5、size_y = 19.5、size_z = 19.5，对接次数为15 次。

12、 进一步的，所述表达抑制剂的快速筛选方法的步骤（3）中，以不与候选药物共培养的受体细胞作为细胞实验的阴性对照组，并以“细胞ace2的mrna 表达水平与细胞实验的阴性对照组相比的显著性p 值＜0.05（n=3）”为筛选条件，来筛选对ace2的转录表达具有显著抑制作用的药物。

13、 进一步的，经过步骤（3）复筛后得到的所述ace2表达抑制剂还进行小鼠实验进行验证，在小鼠实验中以不给药的小鼠作为小鼠实验的阴性对照组，并以“给药后小鼠组织细胞ace2的mrna 表达水平与小鼠实验的阴性对照组相比的显著性p 值＜0.05（n=3）”为验证条件。

14、本发明的目的二在于本发明的目的一所述的ace2表达抑制剂在预防和/或治疗ace2介导的疾病中的应用。

15、进一步的，所述ace2所介导的疾病为新冠病毒（sars-cov-2）感染所导致的肺炎（covid-19）。

16、同时，可以采用所述ace2表达抑制剂制备预防和/或治疗ace2介导的疾病的靶向药物。

17、更进一步的，所述靶向药物是所述ace2表达抑制剂、药学上可接受的所述ace2表达抑制剂的盐、药学上可接受的含有所述ace2表达抑制剂的混合物中的任一种。当所述靶向药物为药学上可接受的含有所述ace2表达抑制剂的混合物时，所述靶向药物还可以包含有药学上可接受的敷料、载体、增强人体免疫力的活性因子、其他抗新型冠状病毒sars-cov-2药物中的任一种以上。

18、进一步的，所述靶向药物的剂型为片剂、胶囊剂、鼻喷剂、丸剂、冲剂、颗粒剂中的任一种。

技术特征：

1.血管紧张素转化酶2 表达抑制剂，其为采用血管紧张素转化酶2 的表达抑制剂的快速筛选方法筛选得到的药物；其特征在于，所述血管紧张素转化酶2 的表达抑制剂的快速筛选方法，包括以下步骤：

2. 根据权利要求1 所述的血管紧张素转化酶2 表达抑制剂，其特征在于：所述表达抑制剂的快速筛选方法的步骤（1）中的结构类似为天然的或人工合成的分子量小于1000da的小分子化合物。

3. 根据权利要求1 所述的血管紧张素转化酶2 表达抑制剂，其特征在于：所述表达抑制剂的快速筛选方法的步骤（2）中所述计算机分子对接技术中使用的计算机分子对接软件为autodock vina；对接中心为：center_x = 49.192、center_y = 63.991、center_z = -7.522，对接盒子大小为：size_x = 19.5、size_y = 19.5、size_z = 19.5，对接次数为15次。

4. 根据权利要求1 所述的血管紧张素转化酶2 表达抑制剂，其特征在于：所述表达抑制剂的快速筛选方法的步骤（3）中，以不与候选药物共培养的受体细胞作为细胞实验的阴性对照组，并以“细胞血管紧张素转化酶2 的mrna 表达水平与细胞实验的阴性对照组相比的显著性p 值＜0.05（n=3）”为筛选条件，筛选对血管紧张素转化酶2 的转录表达具有显著抑制作用的药物。

5. 根据权利要求1 所述的血管紧张素转化酶2 的表达抑制剂，其特征在于：所述表达抑制剂的快速筛选方法的步骤（3）复筛后得到的所述血管紧张素转化酶2 表达抑制剂还进行小鼠实验进行验证，在小鼠实验中以不给药的小鼠作为小鼠实验的阴性对照组，并以“给药后小鼠组织细胞血管紧张素转化酶2 的mrna 表达水平与小鼠实验的阴性对照组相比的显著性p 值＜0.05（n=3）”为验证条件。

6. 权利要求1～5 中任一项所述的血管紧张素转化酶2 表达抑制剂在预防和/或治疗血管紧张素转化酶2 介导的疾病中的应用。

7. 根据权利要求6 所述的应用，其特征在于：所述血管紧张素转化酶2 所介导的疾病为新冠病毒感染所导致的肺炎。

8. 根据权利要求6 所述的应用，其特征在于：采用所述血管紧张素转化酶2 表达抑制剂制备预防和/或治疗血管紧张素转化酶2 介导的疾病的靶向药物。

9. 根据权利要求8 所述的应用，其特征在于：所述靶向药物是所述血管紧张素转化酶2 表达抑制剂、药学上可接受的所述血管紧张素转化酶2 表达抑制剂的盐、药学上可接受的含有所述血管紧张素转化酶2 表达抑制剂的混合物中的任一种。

10. 根据权利要求8 所述的应用，其特征在于：所述靶向药物的剂型为片剂、胶囊剂、鼻喷剂、丸剂、冲剂、颗粒剂中的任一种。

技术总结
本发明提供ACE2表达抑制剂及其在ACE2介导的疾病中的应用，其是以人RXRα为虚拟药物筛选的靶标蛋白并通过计算机分子对接技术筛选出与人RXRα受体具有高亲和力的化合物，并配合细胞实验筛选出对ACE2具有抑制作用的化合物，所述ACE2表达抑制剂为熊果酸、根皮苷、虎杖苷、曲安奈德、布地奈德、丙酸氟替卡松、维生素D2、维生素D3、骨化三醇、阿法骨化醇10种药物中的至少一种以上。本发明筛选得到的所述ACE2抑制剂可以作为ACE2介导的疾病的靶向药物，为预防或治疗由ACE2介导的疾病提供了更多的药物选择。

技术研发人员：李锋,石贤爱,李辰宇
受保护的技术使用者：福州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23