新型FABP1抑制剂化合物12的发现及其在代谢功能障碍相关脂肪性肝炎和肝纤维化治疗中的潜力

《BMC Chemistry》：Discovery of novel FABP1 inhibitors for the treatment of metabolic dysfunction-associated steatohepatitis and hepatic fibrosis

本研究针对代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)治疗靶点匮乏的现状，开发出新型FABP1抑制剂化合物12(IC50=3.6μM)。通过Western diet+CCl4诱导的MASH小鼠模型和MCD饮食喂养的db/db小鼠模型验证，该化合物在改善肝脏脂质沉积、炎症和纤维化方面优于临床候选药物GFT505，并在TGF-β处理的肝星状细胞和CCl4诱导的肝纤维化模型中显示出优于吡非尼酮的抗纤维化效果，为MASH治疗提供了新策略。

　　

随着生活方式和饮食结构的改变，代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MAFLD)已成为全球最常见的慢性肝病之一。其中代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)作为MAFLD的炎症亚型，可进一步发展为肝硬化、肝细胞癌甚至肝相关死亡，严重威胁人类健康。尽管美国食品药品监督管理局(FDA)近期批准了THR-β激动剂resmetirom用于MASH治疗，但治疗选择仍然极其有限，开发新型有效疗法迫在眉睫。

脂肪酸结合蛋白(FABPs)是一类能与长链脂肪酸等疏水性分子结合的蛋白质家族，在调节炎症反应和脂质转运中起关键作用。肝脏脂肪酸结合蛋白(FABP1或L-FABP)作为肝细胞中高表达的成员，通过调节脂肪酸摄取和细胞内转运在脂质代谢中发挥重要作用。研究表明，MAFLD患者和动物模型中肝脏FABP1表达水平显著升高，而FABP1基因敲除或沉默可对抗饮食诱导的脂肪变性、炎症和纤维生成，因此FABP1被认为是治疗MASH和有希望的靶点。然而，目前研究多集中于FABP3、4、5抑制剂，FABP1抑制剂的开发相对滞后。

针对这一空白，Zhou等人在《BMC Chemistry》上发表了题为"Discovery of novel FABP1 inhibitors for the treatment of metabolic dysfunction-associated steatohepatitis and hepatic fibrosis"的研究论文。该研究通过高通量筛选内部化合物库，发现了先导化合物1对FABP1具有抑制活性(IC₅₀=14.6μM)，随后通过系统的结构活性关系(SAR)研究，最终优化得到活性最佳的化合物12(IC₅₀=3.6μM)。

研究采用的主要技术方法包括：基于荧光强度测定的FABP1抑制活性检测、分子对接分析、多种细胞模型(LX-2肝星状细胞、HRMC肾系膜细胞、NHCF-V心脏成纤维细胞)的体外验证、两种经典动物模型(WD+CCl₄诱导的MASH小鼠和MCD饮食喂养的db/db小鼠)的药效评价，以及血清生化、肝脏组织病理学和基因表达分析。

化学合成与SAR研究

研究人员设计合成了13个目标化合物，通过威廉逊醚合成和醛醇缩合等反应构建了aurone骨架结构。SAR研究表明，在苯氧乙酸部分引入甲基可显著增强FABP1抑制活性，特别是间位二甲基取代(化合物12)效果最佳。疏水性取代基的引入有利于活性提高，但过大基团会产生空间位阻。化合物12的IC₅₀值为3.6μM，优于阳性药BMS309403(4.1μM)。

分子对接研究

对接分析显示，化合物12的苯氧乙酸部分与FABP1的ARG-122形成稳定氢键，aurone骨架与PHE-50产生π-π堆积相互作用，这解释了其良好的抑制活性。

化合物12改善WD+CCl₄诱导的MASH

在WD+CCl₄诱导的MASH模型中，化合物12(10、30、50 mg/kg)和GFT505(30 mg/kg)均能显著降低肝脏TC、TG和NEFA沉积，改善肝细胞脂肪变性、气球样变和炎症细胞浸润，降低NAS评分。特别值得注意的是，30和50 mg/kg剂量的化合物12在抗纤维化效果上优于GFT505，表现为胶原面积和α-SMA表达的更显著降低。

化合物12改善WD+CCl₄诱导MASH的肝脏基因表达

基因表达分析显示，化合物12能下调促炎因子(TNFα、IL-6、IL-1β、F4/80)、上调抗氧化酶(过氧化氢酶、Gpx1、SOD1、SOD2)表达，抑制纤维化相关基因(Colla1、TIMP-1、TGFβ)和脂生成基因(SREBP-1c、FAS、ACC1)。30和50 mg/kg剂量的化合物12在调节IL-1β、F4/80和ACC1表达方面效果优于GFT505。

化合物12在MCD饮食喂养的db/db小鼠中的慢性效应

在MCD饮食诱导的db/db小鼠MASH模型中，化合物12(30 mg/kg)在改善葡萄糖耐量、降低血清ALT、AST、TC、TG水平，提高HDL-C，以及减少肝脏TC、TG、NEFA积累方面表现出优于GFT505的效果。

化合物12对MCD饮食喂养db/db小鼠组织学改变的影响

组织学检查证实，化合物12能显著改善MCD饮食引起的炎症细胞浸润、脂质沉积和气球样变，降低NAS评分，并在减少胶原沉积和肝脏α-SMA表达方面效果优于GFT505。

化合物12对脂肪组织的慢性影响

化合物12能显著减小白色脂肪组织(WAT)和棕色脂肪组织(BAT)中脂肪细胞的面积和大小，并上调WAT中UCP-1表达，表明其对脂肪组织代谢有积极调节作用。

化合物12改善MCD饮食喂养db/db小鼠的基因表达

化合物12能调节炎症、氧化应激、TG代谢、糖异生、脂肪酸β-氧化、纤维化和脂合成相关基因表达，在TG代谢(上调PNPLA2、Apo C-II、LPL，下调Apo C-III、ANGPTL3)、糖异生(下调G6PC、PCK1)和脂肪酸β-氧化(上调CPT1a、ACADL)方面提供额外益处，这些是GFT505所不具备的。

化合物12在体外和体内减轻肝纤维化

在TGF-β处理的LX-2细胞中，化合物12剂量依赖性地降低ACTA2、Colla1、CTGF、PAI1和TGFβ1等纤维化介质表达，而在HRMC和NHCF-V细胞中无此效果，表明其作用具有肝脏特异性。在CCl₄诱导的肝纤维化小鼠模型中，化合物12(30 mg/kg)在减轻肝损伤标志物(ALT、AST)和肝脏羟脯氨酸含量方面效果优于吡非尼酮(250 mg/kg)。

该研究通过系统的药物化学优化和临床前评价，成功开发出新型FABP1抑制剂化合物12。其在两种经典MASH模型中表现出优于临床候选药物GFT505的疗效，在肝纤维化模型中效果优于吡非尼酮，显示出多靶点作用特点。化合物12不仅能改善肝脏脂质代谢、炎症和氧化应激，还能调节脂肪组织功能和全身糖脂代谢，为MASH治疗提供了具有开发前景的候选化合物。未来研究将进一步探索化合物12的未发现机制，推动其向临床转化。