从东革阿里中发掘多靶点抗痛风药物：基于表型筛选与结构优化的β-卡波林衍生物发现

本研究针对现有抗痛风药物单靶点疗效局限、毒副作用显著的问题，通过表型筛选从东革阿里（Eurycoma longifolia Jack）中鉴定出β-卡波林-1-丙酸（β-carboline-1-propionic acid）作为先导化合物。研究人员基于URAT1/NLRP3双靶点药效团模型设计合成64个衍生物，发现化合物32能同时抑制URAT1/GLUT9/OAT4三种尿酸转运体和NLRP3炎症小体，在小鼠高尿酸血症模型和急性痛风性关节炎模型中分别展现显著降尿酸（DR=93.42%）和抗炎效果，且安全性优于临床对照药物。该研究为开发兼具降尿酸与抗炎双重功能的抗痛风药物提供了新策略。

　　

痛风作为全球第四大代谢性疾病，其核心病理基础是高尿酸血症（HUA）引发的单尿酸钠（MSU）晶体沉积。当前临床面临两大困境：降尿酸药物如非布司他（febuxostat）和苯溴马隆（benzbromarone）存在肝毒性风险，而抗炎药如秋水仙碱（colchicine）无法干预NOD样受体蛋白3（NLRP3）炎症小体这一上游靶点。更棘手的是，90%痛风患者伴随肾功能异常，使得传统单靶点治疗方案捉襟见肘。

山东大学齐鲁医学院药物化学教研室联合南方医科大学药学院的研究团队另辟蹊径，将目光投向东南亚传统药材东革阿里（Eurycoma longifolia Jack）。通过急性HUA小鼠模型表型筛选，发现其活性成分β-卡波林-1-丙酸降尿酸效果（DR=41.70%）优于上市药物雷西纳德（lesinurad）。研究人员创新性地构建URAT1/NLRP3双靶点药效团模型，经三轮结构优化设计出8个卡波林类和56个吲哚类化合物。其中化合物32在2 mg/kg剂量下即展现93.42%的降尿酸效率，通过表面等离子共振（SPR）和细胞热转移实验（CETSA）证实其可同时结合URAT1（K_D=2.84 μM）、GLUT9（K_D=6.37 μM）、OAT4（K_D=0.71 μM）和NLRP3（K_D=27.8 μM），形成独特的"三转运体一炎症体"多靶点抑制网络。

关键技术包括：1）基于URAT1（PDB 9JDZ）和NLRP3的分子对接与100 ns分子动力学模拟；2）HEK293细胞过表达体系评估尿酸转运体抑制活性；3）LPS/ATP诱导的小鼠骨髓源性巨噬细胞（BMDMs）炎症模型；4）钾氧嗪酸盐诱导的急/慢性HUA小鼠模型和MSU晶体诱发的大鼠痛风性关节炎模型；5）hERG心脏毒性评估和28天亚急性毒性实验。

结构优化与活性筛选

通过药效团引导的 scaffold hopping 策略，将刚性β-卡波林核改造为柔性吲哚酰基磺酰胺结构。化合物32的吲哚环与URAT1的PHE241形成π-π堆积，磺酰胺基团与ARG477产生氢键，其结合稳定性（RMSD<4.0 ?）显著优于雷西纳德。

抗炎机制解析

在2 mg/kg剂量下，32使大鼠踝关节肿胀度降低83.7%，局部组织浓度达83,733 ng/g。分子对接显示其磺酰胺基锚定NLRP3正电通道，与ARG578、TYR632等残基产生多重相互作用。

多靶点协同效应

32对URAT1（IC₅₀=3.81 μM）、GLUT9（IC₅₀=1.02 μM）、OAT4（IC₅₀=6.08 μM）的抑制呈现协同作用，解释其体内高效低剂量特性（1 mg/kg即达90.6% DR）。

安全性优势

急性毒性实验显示32在1000 mg/kg剂量下无死亡，而雷西纳德组全部死亡。慢性实验中32显著改善HUA小鼠的血清肌酐（SCr）和谷丙转氨酶（ALT）水平，组织病理学证实其肝肾保护作用。

这项研究开创性地将天然产物多靶点特性与理性设计相结合，化合物32通过独特的多靶点协同机制突破现有药物单功能局限。其URAT1/GLUT9/OAT4三重抑制策略为肾功能异常患者提供更安全选择，而NLRP3靶向干预则实现从症状控制到病程修饰的跨越。该成果发表于《Nature Communications》，为复杂代谢性疾病的天然药物开发提供范式——从传统药材中发掘"智能"多靶点先导化合物，通过结构优化平衡效价与安全性，最终获得满足临床未竟需求的治疗药物。