燈臺葉生物堿新藥的相關研究

　　近年來，中國科學院昆明植物研究所在燈臺葉生物堿新藥系統研究中取得系列進展。2019年，科研人員完成燈臺葉總生物堿完成IIa臨床試驗，顯示了其初步的臨床有效性。隨后，昆明植物所協助企業完成三批合格燈臺葉總生物堿的中試生產，圍繞燈臺葉研究發表了下列論文：

　　藥理藥效研究：昆明植物所博士趙云麗等揭示出燈臺葉生物堿體外能明顯抑制H1N1、RSV和HSV-1病毒的復制及乙型溶血性鏈球菌的生長；12.5 mg/kg對H1N1感染小鼠的死亡保護率為67%，肺重指數降低54%；400mg/kg對乙型溶血性鏈球菌感染小鼠的死亡保護率為40%(Natural Products and Bioprospecting 2021)。進一步與廣州醫科大學團隊合作，發現燈臺葉生物堿對感染甲型H1N1流感病毒的小鼠表現出顯著的死亡保護作用，有效抑制小鼠肺部病毒復制和促炎因子的產生；顯著降低感染小鼠肺部的單核細胞來源巨噬細胞、樹突狀細胞、中性粒細胞的比例，抑制肺泡巨噬細胞的耗竭。細胞信號通路分析表明，Toll樣受體3(TLR-3)、視黃酸誘導基因蛋白I(RIG-I)等介導的固有免疫信號通路可能是燈臺葉改善流感病毒感染引起肺損傷的關鍵靶標(Phytomedicine 2020, 77, 153272)。趙云麗等采用豬胰彈性蛋白酶誘導構建小鼠肺氣腫模型，發現燈臺葉生物堿能顯著降低氣道炎癥因子 (IL-1β、IL-11、MCP-1、MMP-12、TGF-β、VEGF)、纖維連接蛋白、NF-κB和b連環蛋白(β-catenin)水平，顯著增加彈性蛋白含量及B淋巴細胞瘤-2基因(Bcl-2)表達，緩解氣流抵抗，減少肺彈性回縮和平衡蛋白酶/抗蛋白酶，抑制肺泡巨噬細胞過度激活(Journal of Ethnopharmacology 2020, 259, 112949)。趙云麗等研究發現燈臺葉生物堿能降低涎液化糖鏈抗原(KL-6)、乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase)、轉化生長因子-β(TGF-β)、羥脯氨酸(Hydroxyproline)及I型膠原蛋白及丙二醛等氧化應激，抑制肺部炎癥，進而顯著改善肺部病變，抑制基質金屬蛋白酶-1及轉化生長因子-β的表達為其治療肺纖維化主要作用機制(Journal of Ethnopharmacology 2021, 267, 113506)。

　　毒理研究：與云南藥物研究所合作，采用ICR小鼠灌胃途徑LD50和比格犬(Beagle) 口服近似致死量測定考察燈臺葉總生物堿急性毒性情況。研究顯示，燈臺葉總生物堿小鼠灌胃急性毒性半數致死量(LD50)為5.48 g/kg.bw，小鼠最大耐受量(LD0)為2.2 g/kg.bw。一次經口給予比格犬(Beagle)4.0 g/kg.bw的燈臺葉總生物堿，觀察期內無動物死亡(Natural Products and Bioprospecting 2020, 209-220)。連續灌胃給予SD大鼠3個劑量燈臺葉總生物堿13周，各組動物活動自如、皮毛光澤，一般狀況良好；病理組織學檢查未見與給藥相關的組織形態學改變，提示燈臺葉總生物堿在臨床擬用劑量的50倍以下為無毒性反應劑量。連續經口給予比格犬3個劑量燈臺葉總生物堿13周，停藥恢復4周，各指標檢查均無異常，提示燈臺葉總生物堿在臨床擬用劑量的60倍以下為安全劑量范圍(Natural Products and Bioprospecting 2020, 77-88)。燈臺葉總生物堿3個劑量單次灌胃給藥，一般行為活動未見明顯變化，對小鼠協調運動無明顯影響，各組動物睡眠率與溶媒對照組相比無顯著差異；3個劑量經十二指腸單次給予比格犬，對其心血管、呼吸系統無明顯影響；對鼠傷寒沙門氏菌回變菌落數均未超出自發回變菌落數的參考值范圍，提示回復突變試驗結果為陰性；對中國倉鼠肺成纖維細胞(CHL)畸變率均<5％，提示其無染色體畸變作用；不引起小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核率增高和PCE/(PCE + NCE) 比值下降，提示無致突變作用(Natural Products and Bioprospecting 2020, 119-129)。

　　植物化學研究：博士魏鑫等發現兩個新的吲哚生物堿，其結構具有罕見的C17降馬錢堿分子骨架及馬錢堿C-16/19呋喃環，其分子中苯環上的氫能夠在沒有催化劑的氘代甲醇中被氘交換，這是第一個報道的C-H自活化的天然產物(Tetrahedron Letters 2020, 61, 151894)。云南大學科研人員發現兩個具有重排骨架的新穎三萜類化合物Alstoscholarinoids A和B，具有6/6/6/7/5環系的重排及降C-28的新骨架三萜，和罕見的6/6/5/6/6/6環系及一個獨特的C28→C11內酯環(Organic Letters 2021)。

　　I期臨床試驗：與華西醫院專家合作，開展的隨機、雙盲、安慰劑對照I期耐受臨床試驗中，通過8個劑量組的單次給藥試驗及2個劑量的連續多次給藥試驗，進行生命體征觀察及體格檢查，包括血常規、尿常規、大便常規；肝腎功的生化指標；十二導聯心電圖；上腹部彩超等，結合隨訪期發生的任何不良事件/不良反應及合并用藥，臨床試驗結果未見明顯不良反應(Pharmaceutical Biology 2021)。與北京西苑醫院專家等合作，開展隨機、開放性、交叉試驗設計的I期臨床藥代及安全性試驗，除進一步評價其耐受性外，全面暴露了所有受試者4個劑量下，12個時間點，10余個活性化合物及35個代謝化合物（主要代謝途徑）的暴露情況。獲得了活性成分群在人體血藥的總體暴露狀況，確定了高暴露量的藥效成分，計算了高暴露藥效化合物的藥代參數。通過燈臺葉總生物堿臨床的藥代試驗，揭示出受試者針對多種藥效成分的劑量-時間-暴露量的相關性，對多種藥效分子在人體內的暴露，客觀支持了燈臺葉總生物堿能夠多靶點、多方面綜合治療呼吸道疾病的物質基礎(Phytomedicine 2019, 61, 152828)。

　　研究員羅曉東研究團隊以植物化學為核心，研究成果豐富了天然產物結構類群，并為藥理研究提供了新穎、多樣化的分子，引起廣泛關注，其中6個“燈臺堿”被作為Hot off the press在Natural Products Reports介紹；14個“燈臺堿”被化學家完成全合成。團隊圍繞燈臺樹資源、化學、藥理藥代、工藝及安全性、臨床等系列研究，單個植物品種研究發表論文40余篇，支撐了燈臺葉堿新藥的創新性和科技成果轉讓價值。