Glucosylceramide synthase
Ibiglustat (CAS#: 1401090-53-6) targets glucosylceramide synthase (GCS), the rate‑limiting enzyme in glycosphingolipid synthesis.[4]
No IC₅₀, Ki, EC₅₀, or DC₅₀ values are reported in the provided literature.

在未经处理的 WT 细胞中，Ibiglustat（1 μM，15 天；Fabry 病 (FD) 细胞）产生的 GL-3 水平几乎达到生理水平，这表明 Ibiglustat 抑制了 GL-3 的进一步积累，并可能增强 FD 细胞中 GL-3 的存在。在法布里病 iPSC 衍生的心肌细胞（携带 GLA 突变 W162X 或 R220X）中，用 1 μM 的 Ibiglustat（CAS#: 1401090-53-6）（SAR402671）处理 15 天，可阻止分化第 18 天至第 33 天之间发生的 GL-3 积累，这通过质谱法测定（预防研究）。[4] 在同一细胞模型中，当从第 28 天开始治疗（在 GL-3 积累达到平台期之后），用 1 μM 的 Ibiglustat（CAS#: 1401090-53-6）处理 15 天，可使积累的 GL-3 减少约 2.3 至 2.8 倍，即减少 50% 以上（清除研究）。免疫细胞化学显示 GL-3 斑点消失，并与 LAMP2 共定位；电子显微镜显示斑马体（层状溶酶体包涵体）明显减少。[4]

编码溶酶体酶葡糖脑苷脂酶 (GCase) 的 GBA 基因突变是导致包括帕金森病 (PD) 在内的突触核蛋白病的最主要遗传风险因素。此外，携带突变 GBA 等位基因的 PD 患者发病更早，运动和非运动症状的进展也更快。突触核蛋白病小鼠模型的临床前研究表明，使用可穿透血脑屏障的小分子抑制葡糖基神经酰胺合成酶 (GCS) 来调节鞘脂代谢途径，可能是治疗突触核蛋白病的一种潜在方法。本文旨在通过抑制 GCase 的主要糖鞘脂底物——葡糖基神经酰胺 (GlcCer) 的从头合成来减轻脂质储存负担。我们此前已证实，全身性GCS抑制剂可减少GlcCer和葡萄糖鞘氨醇（GlcSph）的积累，减缓海马中α-突触核蛋白的聚集，并改善认知功能障碍。在此，我们研究了一种可穿透血脑屏障的临床候选GCS抑制剂venglustat在GBA相关突触核蛋白病小鼠模型中的疗效，其中包括一种杂合子Gba小鼠模型，该模型更接近典型的GBA-PD患者基因型。这些数据共同支持了调节 GCase 相关鞘脂代谢作为治疗 GBA 相关突触核蛋白病的一种治疗策略的理论依据 [1]。
在 GBA 相关突触核蛋白病小鼠 (GbaD409V/WT) 中，口服给予 Ibiglustat（通过工具化合物 GZ667161，在饮食中添加 0.033% w/w，持续 9 个月）可使脑内 GlcCer 含量降低至对照组的 58±2% (p<0.0001)，并使蛋白酶 K 抗性 α-突触核蛋白 (p=0.2)、tau 蛋白 (p=0.3) 的含量在数值上有所降低，并显著降低了海马中的泛素聚集体 (p=0.03)。 [1]在戈谢病相关突触核蛋白病小鼠（GbaD409V/D409V）中，Ibiglustat（venglustat，饲料中添加0.03% w/w，持续8个月）显著降低了脑内葡萄糖神经酰胺（GlcCer）（剩余73±2%，p<0.0001）和葡萄糖鞘氨醇（GlcSph）（剩余63±2%，p<0.0001）的含量；血浆中葡萄糖神经酰胺（GlcCer）（剩余13±1%）和葡萄糖鞘氨醇（GlcSph）（剩余17±1%）的含量。它还显著减少了海马中的蛋白聚集体：蛋白酶K抗性α-突触核蛋白（p=0.009）、泛素（p=0.004）和tau蛋白（p<0.0001）。在经过7个月的治疗后，新物体识别测试显示，Ibiglustat 纠正了 GbaD409V/D409V 小鼠的记忆缺陷（对新物体的偏好，p<0.0001，与 50% 理论平均值相比）。[1]
在健康志愿者中，每日一次重复口服 Ibiglustat（venglustat L-苹果酸盐 5、10、20 mg，持续 14 天）可导致血浆 GL-1 和 GM3 水平呈时间和剂量依赖性降低。第 15 天 GL-1 水平较基线平均降低值分别为：41.9%（5 mg）、69.6%（10 mg）、74.6%（20 mg）。GM3 水平分别降低至基线的 42.7%、49.4% 和 57.8%。[2]

糖鞘脂水平的测定[1]
采用液相色谱-串联质谱法 (LC-MS/MS)²⁸对鞘脂进行定量分析。简而言之，将脑组织在10倍体积的水中匀浆（w/v）。取10 μL匀浆或血浆，用1 mL提取液（50:50乙腈/甲醇）进行蛋白质沉淀提取。小鼠脑脊液鞘脂的提取采用液液萃取法，如前所述³⁷。使用Waters Acquity UPLC和Cortecs HILIC色谱柱（2.1 mm × 100 mm，2.7 µm粒径）分离GlcCer和半乳糖基神经酰胺，并使用API 5000三重四极杆质谱仪在MRM模式下进行分析。使用Waters Acquity UPLC和BEH HILIC色谱柱（2.1 mm × 100 mm，1.7 µm粒径）分离GlcSph和psychosine，并使用API 6500三重四极杆质谱仪在MRM模式下进行分析。GlcCer和GlcSph标准品分别购自Matreya, LLC和Avanti Polar Lipids。所有操作均在不知晓基因型或处理方式的情况下进行。

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提供的文献中未描述任何酶活性测定（例如直接GCS抑制、IC₅₀测定）。

为了暴露不溶性α-突触核蛋白聚集体，部分组织预先用蛋白酶K（1:4稀释）在室温下处理7分钟，以消化可溶性α-突触核蛋白²³。脑组织切片用10%（体积比）正常驴血清在室温下封闭1小时，然后与以下抗体孵育：小鼠抗泛素抗体（1:300；货号MAB1510）、兔抗α-突触核蛋白抗体（1:300）和小鼠抗tau蛋白抗体（1:500，Tau-5）。之后，脑组织切片与驴抗小鼠Alexa Fluor-488二抗（1:250稀释）或驴抗兔生物素标记二抗（1:200稀释）孵育1小时。α-突触核蛋白聚集体的定量采用花青素3-酪胺信号放大试剂盒。细胞核用4',6-二氨基-2-苯基吲哚（DAPI）复染。切片用Aqua-poly/mount封片剂封片，并使用SPOT相机（SPOT Imaging）和配备20×物镜的尼康Eclipse E800荧光显微镜对CA1海马细胞体层外侧的放射层进行成像，如前所述²²。每只动物成像2-3个切片，并使用MetaMorph软件通过阈值荧光面积定量测量免疫荧光。所有操作均在不知晓治疗或基因型的情况下进行，阈值面积百分比以平均值±标准误表示。[1]

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Fabry iPSC衍生心肌细胞的生成：使用慢病毒OKSM多顺反子载体对两名男性Fabry病患者（GLA基因突变分别为W162X和R220X）的皮肤成纤维细胞进行重编程。利用三维分化方案，在低氧（5% O₂）条件下，先用序贯细胞因子混合物（BMP4、bFGF、激活素A、DKK-1、VEGF）处理12天，然后在常氧条件下，将iPSCs分化为搏动胚状体（EBs）。搏动胚状体在分化开始后10-16天出现。实验采用一个月大的搏动胚状体。[4]
预防研究：分化开始18天后，用1 μM的Ibiglustat (CAS#: 1401090-53-6)（SAR402671）处理搏动胚状体15天。每2天更换一次含药培养基。通过免疫细胞化学（抗CD77/GL-3、LAMP2）、电子显微镜和质谱分析评估GL-3的积累。未经处理的野生型和法布里氏胚状体作为对照。[4]
清除研究：分化开始后28天（GL-3积累达到平台期时），将搏动的胚状体用1 μM的伊比格鲁司他（CAS#: 1401090-53-6）处理15天（每2天更换一次培养基）。采用LC-MS/MS定量GL-3水平。同时，使用阿加糖酶β（0.3 μg/ml，5天）作为阳性对照。[4]
免疫细胞化学：将分离的胚状体细胞固定、透化，并用抗GL-3和抗LAMP2抗体染色，随后用Alexa Fluor二抗染色。采用共聚焦显微镜评估共定位情况。[4]
电子显微镜：将胚状体（EB）用戊二醛固定，四氧化锇后固定，包埋于环氧树脂中，切片，并在透射电子显微镜下观察溶酶体包涵体（斑马体）。[4]
质谱分析：用乙腈：甲醇（1:1）提取胚状体沉淀物。采用超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）在多反应监测（MRM）正离子模式下定量总GL-3（九种亚型）和溶酶体GL-3。使用外标曲线将总GL-3标准化至总磷脂酰胆碱（PC）。[4]

葡糖基神经酰胺合成酶抑制剂的给药：venglustat 和工具化合物 GZ667161[1]
部分动物通过颗粒饲料分别以 0.03% 或 0.033% (w/w) 的比例接受葡糖基神经酰胺合成酶抑制剂 venglustat（又名 GZ402671）或 GZ667161。在每个实验中，性别和同胞均随机匹配分组。靶点结合和暴露确认研究包括对 GbaD409V/D409V 或 GbaD409V/WT 小鼠连续两周（从约 4 月龄开始）给予 venglustat。参与持续 GCS 抑制研究的小鼠在断奶后（约 4 周龄）接受 GZ667161 或 venglustat 给药。野生型、基线和对照组饲喂载体啮齿动物饲料。在进行尸检和组织采集之前，小鼠持续喂食含GCS抑制剂和载体的饲料。

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脑脊液采集[1]
在将动物固定于手术耳杆装置之前，先通过腹腔注射10:1的氯胺酮/赛拉嗪混合液进行麻醉。沿头部中线切开一小块皮肤后，使用电凝笔切开脂肪和肌肉层，露出颅底和枕骨嵴。然后去除剩余组织，暴露枕大池膜。使用拉制玻璃吸管刺破枕大池膜，使脑脊液通过毛细作用自由流入吸管。收集约10-20 μL脑脊液后，将其转移至干净的低蛋白吸附管中。脑脊液样本中若可见血液污染则不纳入分析。

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动物灌注、组织和血液采集[1]
在采集全血前，小鼠经腹腔注射200 μL戊巴比妥钠麻醉。待足底捏压和角膜反射消失后，使用玻璃毛细管从眼眶后静脉丛采集约250 μL全血至含有K2 EDTA抗凝剂的Microtainer®管中。采集的全血样本立即置于冰上。在4℃下以8000 rpm离心5分钟后分离血浆。采血后立即以18 mL/min的流速经心脏灌注冷磷酸盐缓冲液（PBS），持续2分钟。沿中线矢状切开大脑后，将左半球显微解剖成不同区域，液氮速冻后保存于−80 °C直至使用。右半球用10%中性缓冲福尔马林固定48–72小时。之后，右半球用1X PBS洗涤三次，并转移至30%蔗糖溶液中浸泡24–48小时。右半球包埋于OCT包埋剂中，并使用冰冻切片机切成20 µm厚的切片，具体方法如前所述。

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对于GbaD409V/WT小鼠中的GZ667161（工具化合物）：从4周龄开始，小鼠饲喂含0.033% (w/w) GZ667161的颗粒饲料，持续9个月。对照组小鼠饲喂载体饲料。在处死时（10个月），血浆药物暴露量为223±81 ng/mL，脑组织药物暴露量为237±72 ng/g。[1]
对于GbaD409V/WT小鼠的venglustat研究（为期2周）：4月龄小鼠饲喂含0.03% (w/w) venglustat的颗粒饲料，持续2周。暴露量：血浆1616±221 ng/mL，脑组织901±110 ng/g。未检测脑脊液中的药物浓度。[1]
对于GbaD409V/D409V小鼠的venglustat研究（为期2周）：4月龄小鼠饲喂含0.03% (w/w) venglustat的饲料，持续2周。暴露量：血浆1706±51 ng/mL，脑组织1184±56 ng/g，脑脊液56±3 ng/mL。 [1]
在 GbaD409V/D409V 小鼠中长期使用 venglustat 的研究：从 4 周龄开始，小鼠饲喂含 0.03% (w/w) venglustat 的饲料，持续 8 个月。暴露量：血浆 944±53 ng/mL，脑组织 617±41 ng/g。[1]
小鼠离体结合研究：口服给药 1 小时后收集全脑（不含小脑），匀浆，离心，将膜与 0.3 nM [³H]nociceptin 孵育，以测定 NOP 受体抑制情况。[1]
小鼠 Vogel 冲突测试：小鼠禁水 24 小时，进行训练（15 分钟无电击），然后进行测试（30 分钟，每舔 10 次给予 0.5 mA 电击）。在测试前 1 小时给予药物（MCOPPB，而非 Ibiglustat）。 [1]
小鼠新物体识别测试：小鼠在实验场地适应10分钟后，暴露于两个相同的物体5分钟（训练）。24小时记忆保持后，将其中一个物体替换为新物体，并记录5分钟内的探索次数。偏好性计算为探索新物体的百分比。[1]
I期人体研究（健康志愿者）：单次递增剂量（2、5、15、25、50、100、150 mg venglustat L-苹果酸盐），禁食≥10小时后服用；分别于给药后0、0.5、1、2、3、4、5、6、8、10、12、16、24、48、72、96小时采集血样。食物影响研究：5 mg，与高脂早餐（≈815 kcal）同服或禁食，交叉试验，7天洗脱期。重复给药研究：每日一次，每次5、10、20 mg，持续14天；分别于第 1 天和第 14 天在多个时间点采集血液样本，并于第 2-5、8、11、13 天采集谷值血样。于第 14 天采集 0-24 小时尿样。通过治疗期间出现的不良事件 (TEAE)、心电图、实验室检查和生命体征监测安全性。[2]

在健康志愿者中，单次口服伊比格鲁司他（venglustat，2-150 mg venglustat L-苹果酸盐）后，药代动力学呈线性。中位达峰时间（tmax）为 3.00-5.50 小时。几何平均半衰期（t1/2）为 28.9 小时。平均清除率（CL/F）为 5.18-6.43 升/小时。药物暴露量与剂量成正比（剂量增加 75 倍，Cmax、AUClast 和 AUCinf 分别增加 97.3 倍、89.2 倍和 85.9 倍）。食物对药物暴露量无影响（餐后/空腹几何平均比值：Cmax 0.92，AUClast 0.91）。[2] 每日一次重复给药（5、10、20 mg，持续 14 天）后，5 天内达到稳态。累积比率（第14天/第1天）合并：Cmax 2.10，AUC0-24 2.22，与剂量和性别无关。尿液中原形排泄的平均分数（fe0-24）为26.3-33.1%。肾清除率（CLR(0-24)）为1.49-2.07 L/h。4β-羟基胆固醇（CYP3A4诱导标志物）无明显变化。[2]
在GbaD409V/WT小鼠中，GZ667161（饲料中添加0.033%，持续9个月）使脑组织暴露量达到237±72 ng/g。[1]
在GbaD409V/WT小鼠中，venglustat（饲料中添加0.03%，持续2周）使血浆浓度达到1616±221 ng/mL，脑组织浓度达到901±110 ng/g。 [1]
在 GbaD409V/D409V 小鼠中，venglustat（0.03% 饮食，持续 2 周）给予血浆 1706±51 ng/mL，脑 1184±56 ng/g，脑脊液 56±3 ng/mL。治疗 8 个月后：血浆 944±53 ng/mL，脑 617±41 ng/g。 [1]

在 I 期健康志愿者研究（单次递增剂量、食物影响、重复给药）中，伊比格鲁司他（venglustat）未出现死亡、严重不良事件、严重治疗期间出现的不良事件（TEAE）或因 TEAE 导致的停药。在单次递增剂量（2-150 mg）研究中，3 名受试者报告了轻度 TEAE（鼻炎、畏寒、头痛）；其中仅 1 例头痛（100 mg）与药物相关。在食物影响研究中，1 例出现轻度接触性皮炎（与药物无关）。在重复给药研究（5、10、20 mg，持续 14 天）中，17 名受试者报告了 32 例轻度 TEAE：安慰剂组 6/9 (67%)，venglustat 组 11/27 (41%)。与药物相关的 TEAE 包括便秘、腹泻、口干、胀气、瘙痒和疲劳。未发现具有临床意义的血液学、生化、心电图或生命体征异常。 [2]
在小鼠模型中，未报告明显的毒性或不良反应；伊比格鲁司他在抗焦虑剂量下不影响运动活性（MCOPPB 数据，并非直接针对伊比格鲁司他）。[1]

[1]. Preclinical pharmacology of glucosylceramide synthase inhibitor venglustat in a GBA-related synucleinopathy model. Sci Rep. 2021;11(1):20945. Published 2021 Oct 22.

[2]. Pharmacokinetics, Pharmacodynamics, Safety, and Tolerability of Oral Venglustat in Healthy Volunteers. Clin Pharmacol Drug Dev. 2021;10(1):86-98.

[3]. Molecular mechanisms of α-synuclein and GBA1 in Parkinson's disease. Cell Tissue Res. 2018;373(1):51-60. doi:10.1007/s00441-017-2704-y.

[4]. Effective clearance of GL-3 in a human iPSC-derived cardiomyocyte model of Fabry disease. J Inherit Metab Dis. 2014 Nov;37(6):1013-22.

Venglustat 正在临床试验 NCT01674036（Genz-682452：健康男性中的安全性、耐受性和药代动力学）中进行研究。

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药物适应症
治疗常染色体显性多囊肾病
治疗半乳糖唾液酸沉积症、GM1 神经节苷脂沉积症、GM2 神经节苷脂沉积症、唾液酸沉积症
治疗多囊肾病
治疗帕金森病

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Ibiglustat（CAS#: 1401090-53-6）（也称为 GZ/SAR402671）是一种可穿透血脑屏障的葡糖基神经酰胺合成酶抑制剂，已在突触核蛋白病和法布里病的临床前模型中进行了评估。在戈谢病相关突触核蛋白病小鼠模型（GbaD409V/D409V）中，一种密切相关的工具化合物GZ667161（一种具有类似GCS抑制活性的类似物）减少了糖鞘脂、病理性α-突触核蛋白聚集体和记忆缺陷；然而，所附文献中并未提供关于伊比格鲁司他本身的直接数据。[3]
伊比格鲁司他（CAS#: 1401090-53-6） 已在或正在进行GBA1相关帕金森病（II期）、神经病变型戈谢病3型（II期）、法布里病、GM2神经节苷脂沉积症和常染色体显性多囊肾病的临床试验中研究，如文献所述。[3][4]
在法布里病iPSC衍生的心肌细胞模型中，伊比格鲁司他（CAS#: 1401090-53-6）（1 μM）在预防和逆转GL-3积累方面均显示出疗效，表明底物减少疗法可能是治疗心脏法布里病的可行方法。[4]

C20H24FN3O2S

389.4869

389.157

C, 61.68; H, 6.21; F, 4.88; N, 10.79; O, 8.22; S, 8.23

1401090-53-6

Ibiglustat (L-Malic acid);1629063-79-1 (HCl); 1629063-78-0 (malate; Ibiglustat succinate;1629063-80-4; 1401090-53-6; 1629063-80-4 (succinic acid)

60199242

White to off-white solid

1.3±0.1 g/cm3

1.613

4.13

82.7Ų

1

6

5

27

533

1

S1C(C2C([H])=C([H])C(=C([H])C=2[H])F)=NC(=C1[H])C(C([H])([H])[H])(C([H])([H])[H])N([H])C(=O)O[C@]1([H])C([H])([H])N2C([H])([H])C([H])([H])C1([H])C([H])([H])C2([H])[H]

YFHRCLAKZBDRHN-MRXNPFEDSA-N

InChI=1S/C20H24FN3O2S/c1-20(2,17-12-27-18(22-17)14-3-5-15(21)6-4-14)23-19(25)26-16-11-24-9-7-13(16)8-10-24/h3-6,12-13,16H,7-11H2,1-2H3,(H,23,25)/t16-/m1/s1

(3S)-1-azabicyclo[2.2.2]octan-3-yl N-{2-[2-(4-fluorophenyl)- 1,3-thiazol-4-yl]propan-2-yl}carbamate

Venglustat; SAR402671; GZ402671; Genz-682452-AA; SAR-402671; GZ402671; Ibiglustat; SAR 402671; GZ-402671; GZ-452; Genz-682452

2934.99.9001

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)

DMSO : ~50 mg/mL (~128.37 mM)

配方 1 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (6.42 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 40% PEG300 + 5% Tween80 + 45% Saline (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将100 μL 25.0 mg/mL澄清DMSO储备液加入到400 μL PEG300中，混匀；然后向上述溶液中加入50 μL Tween-80，混匀；加入450 μL生理盐水定容至1 mL。
*生理盐水的制备：将 0.9 g 氯化钠溶解在 100 mL ddH₂O中，得到澄清溶液。

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配方 2 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (6.42 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% (20% SBE-β-CD in Saline) (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将 100 μL 25.0 mg/mL澄清DMSO储备液加入900 μL 20% SBE-β-CD生理盐水溶液中，混匀。
*20% SBE-β-CD 生理盐水溶液的制备（4°C，1 周）：将 2 g SBE-β-CD 溶解于 10 mL 生理盐水中，得到澄清溶液。

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配方 3 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (6.42 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% Corn Oil (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将 100 μL 25.0 mg/mL 澄清 DMSO 储备液加入到 900 μL 玉米油中并混合均匀。

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请根据您的实验动物和给药方式选择适当的溶解配方/方案：
1、请先配制澄清的储备液(如：用DMSO配置50 或 100 mg/mL母液(储备液));
2、取适量母液，按从左到右的顺序依次添加助溶剂，澄清后再加入下一助溶剂。以 下列配方为例说明 (注意此配方只用于说明，并不一定代表此产品 的实际溶解配方):
10% DMSO → 40% PEG300 → 5% Tween-80 → 45% ddH2O (或 saline);
假设最终工作液的体积为 1 mL, 浓度为5 mg/mL: 取 100 μL 50 mg/mL 的澄清 DMSO 储备液加到 400 μL PEG300 中，混合均匀/澄清；向上述体系中加入50 μL Tween-80，混合均匀/澄清；然后继续加入450 μL ddH2O (或 saline)定容至 1 mL；
3、溶剂前显示的百分比是指该溶剂在最终溶液/工作液中的体积所占比例;
4、 如产品在配制过程中出现沉淀/析出，可通过加热(≤50℃)或超声的方式助溶;
5、为保证最佳实验结果，工作液请现配现用！
6、如不确定怎么将母液配置成体内动物实验的工作液，请查看说明书或联系我们;
7、 以上所有助溶剂都可在 Invivochem.cn网站购买。