脓毒症(Sepsis)是一种由宿主对感染反应失调导致的危及生命的器官功能障碍综合症。脓毒症的过度炎症阶段发生的细胞因子风暴会导致多器官功能障碍甚至机体死亡。目前,开发脓毒症治疗药物仍面临巨大挑战。研究表明,喜树碱(Camptothecin,CPT)可以通过抑制拓扑异构酶I(Top1)的活性减轻炎症反应。但溶解性差、对非靶细胞的高毒性和体内活性低限制了CPT的临床应用。大量研究表明构建CPT前药是提高其治疗活性的有效策略之一。L型氨基酸的生物相容性较好,并且能够大大提高母体药物的溶解性,因此被广泛应用于前药的研究。十八烷二酸常用于药物的修饰,以改善药物的药代动力学特征,提高药物的治疗活性。因此,本研究将5种L型氨基酸(谷氨酸、精氨酸、赖氨酸、丝氨酸和缬氨酸)及十八烷二酸与CPT偶联,构建了6种前药化合物——CPTL-7、CPTL-8、CPTL-9、CPTL-10、CPTL-13和CPTL-14,并从物理化学特性、体内和体外实验三个方面探究脂肪酸修饰的喜树碱-氨基酸前药的抗炎活性。在偶联氨基酸和十八烷二酸后,类似物的溶解度较CPT有一定提高。引入赖氨酸的CPTL-9和丝氨酸的CPTL-10的溶解度分别比CPT提高了4倍和7倍。MTT试验结果表明,所有类似物对小Imidazole ketone erastin鼠单核巨噬细胞白血病细胞(RAW 264.7)的细胞毒性均低于CPT,其中引入谷氨酸的CPTL-7的毒性下降了8.4倍,CPTL-9下降了2倍。此外,类似物均能够有效抑制脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)刺激后RAW 264.7产生的一氧化氮(Nitric oxide,NO)。在对LPS刺激后的RAW264.7细胞内促炎细胞因子表达的检测中,CPTL-7和CPTL-9能够显著抑制IL-1β、IL-6和TNF-α的表达。最大耐受剂量实验(Maximum tolerated dose,MTD)的结果表明,除了CPT(MTD为12 mg/kg)和CPTL-10(MTD为16 mg/kg)具有较高的毒性外,其它类似物的MTD均高于32 mg/kg,这表明脂肪酸和氨基酸的共同修饰可以降低CPT的体内毒性。在LPS诱导的脓毒症小鼠模型中,CPTL-7和CPTL-9可以在1 mg/kg的剂量下显著提高脓毒症小鼠的存活率,而其他类似物并未表现出明显的治疗活性。另外,组织病理切片结果表明CPTL-7和CPTL-9可以明显降低LPS对小鼠组织器官的损伤。并且,酶联免疫吸附测定(Enzyme-Linked Immunosorbnent Assay,ELISA)试验结果表明,CPTL-9可以显著降低血浆中IL-6和TNF-α的蛋白水平。在对给药剂量和给药频次进行优化后,虽然未达到预期的治疗效果,但CPTL-7和CPTL-9仍使脓毒症小鼠的存活率显著提高。总之,本研究发现脂肪酸和氨基酸的组合修饰可以显著降低CPT的体内毒性。尽管所有类似物都表现出一定的体外抗Eukaryotic probiotics炎活性,但只有CPTL-7和CPTL-9的体内抗炎活性较CPT有显著提高。这可能是不同的药代动力学特征影响了不同类似物的体内抗炎活性,这还需要进一步证明。尽管如此,较低的体内毒性www.selleck.cn/products/PD-0325901和较高的体内抗炎活性可以使CPTL-7和CPTL-9成为脓毒症治疗的潜在化合物。此外,本研究还为发展新型的脓毒症治疗药物提供了一种新的修饰策略。