特发性肺纤维化(IPF)是一种进行性、致死性间质性肺病,传统抗炎与抗纤维化药物存在疗效有限或副作用大等问题。Nerandomilast(代号 BI-1015550,CAS 1423719-30-5)作为新一代口服小分子,凭借 7.2 nM 的 PDE4B 抑制活性(IC50)和显著优于同家族亚型的选择性,正在成为 IPF、COPD、银屑病等炎性与纤维化疾病机制研究中的“标配”工具药。本文结合近年高影响力文献与多模型数据,系统梳理其科研级应用要点。
一、分子特性与实验友好度
BI-1015550 化学式 C20H25ClN6O2S,分子量 448.97,类白色粉末,25 °C 下 DMSO 溶解度 6 mg/mL(≈13 mM),-20 °C 固态可稳定保存 3 年;已溶于溶剂的储备液 -80 °C 可放 6 个月,避免反复冻融即可保持 >98% 纯度,满足长期细胞实验与慢性动物模型需求 。
二、作用机制:双通路协同
抗炎轴:PDE4B 被抑制 → cAMP 升高 → PKA/EPAC 激活 → NF-κB 信号减弱 → TNF-α、IL-2、IL-6 等促炎因子显著下调。
抗纤维化轴:cAMP 持续走高 → TGF-β/Smad 被负调控 → 成纤维细胞向肌成纤维细胞转化受阻 → 胶原蛋白、纤维连接蛋白 mRNA 表达下降;同时 bFGF+IL-1β 驱动的异常增殖被抑制 。
两条通路在同一分子上完成“一箭双雕”,为研究炎症-纤维化正反馈提供了理想切入点。
三、体外实验方案与关键参数
抑制 TNF-α 释放:人外周血单核细胞(PBMC)以 10 ng/mL LPS 刺激,BI-1015550 0.01-1 μM 梯度预处理 1 h,可测得 IC50 ≈ 35 nM;若改用全血体系,IC50 约 91 nM,提示血浆蛋白结合对效力影响有限 。
抑制 IL-2 释放:PHA-P 刺激 PBMC,BI-1015550 的 IC50 仅 9 nM,优于多数已上市 PDE4 抑制剂,适合 Th1 偏向免疫研究。
抗纤维化读数:取 IPF 患者原代肺成纤维细胞,5 ng/mL TGF-β1 诱导 48 h,同时给予 0.1-1 μM BI-1015550,α-SMA 与 COL1A1 mRNA 下降 60% 以上,与尼达尼布联用还可产生左移协同,使 EC50 降低约 10 倍 。
四、体内模型验证与给药策略
急性肺部炎症:C57BL/6 小鼠滴鼻 LPS 前 30 min 单次灌胃 0.3-3 mg/kg,血浆 TNF-α 下降呈剂量依赖,ED50 ≈ 0.1 mg/kg;支气管肺泡灌洗液(BALF)中性粒细胞 influx 抑制率 1 mg/kg 时可达 70% 。
慢性肺纤维化:
a. 博来霉素模型:D0 气管内滴注 2 U/kg,D7 开始给予 BI-1015550 2.5 mg/kg,bid × 6 d,肺组织羟脯氨酸含量下降 45%,Ashcroft 评分改善 1.5 分,效果优于相同剂量的罗氟司特 。
b. 二氧化硅模型:单次石英粉尘滴注后第 14-28 天给药,亦能显著减少肉芽肿面积与胶原沉积。
安全性窗口:在 Suncus murinus(鼩鼱)致吐模型中,BI-1015550 1 mg/kg 几乎无呕吐反应,而罗氟司特 3 mg/kg 致吐率达 75%,提示其临床耐受性可能更佳 。
五、科研热点方向拓展
单细胞 RNA-seq:结合 BI-1015550 处理,解析肺泡巨噬细胞与间质干细胞亚群在炎症-纤维化转录轴中的动态变化。
类器官验证:人源肺泡类器官经 TGF-β1 诱导后,BI-1015550 可逆转 EMT 标志,为精准毒理与药效并行研究提供平台。
多组学联用:cAMP 探针(cAMP biosensor)+ 磷酸化蛋白组,实时描绘 PDE4B 抑制后的信号网络重构。
联合用药:与尼达尼布或吡非尼酮协同,可进一步降低各自剂量,为“低毒高效”鸡尾酒策略提供实验依据。
六、实验小贴士
溶剂选择:细胞实验推荐 0.1% DMSO 终浓度,动物灌胃建议 0.5% Natrosol 悬浊液,可 4 °C 保存 7 天 。
采血时点:小鼠 LPS 模型建议刺激后 90 min 采血,可捕捉到 TNF-α 峰值;若测 IL-6 则选 4 h。
稳定性控制:储备液分装后一次性使用,避免反复冻融;粉末长期放 -20 °C 需干燥剂保护,防止吸湿结块。
从 7.2 nM 的酶学活性,到 0.1 mg/kg 的体内抗炎阈值,再到与临床一线药物协同降低 EC50 的体外证据,BI-1015550 为炎症、免疫及纤维化研究提供了兼顾“强效”与“安全”的新选择。随着 IPF 二期临床数据陆续公布,抢先布局该分子机制研究的实验室,无疑将在转化医学与高分文章赛道占得先机。立即订购高纯度科研级 BI-1015550,让您的下一篇 Cell/Nature 子刊从“新”开始!

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